PlayReady: wat is het, DRM van Microsoft en versies

Wat is PlayReady?

PlayReady is een technologie voor digitaal rechtenbeheer (DRM) ontwikkeld door Microsoft in 2007 voor de bescherming van mediacontent en andere digitale activa. Het verving WMDRM (Windows Media DRM) en werd de beschermingsstandaard voor Windows Media Center, Xbox Video en Microsoft Silverlight.

Het belangrijkste voordeel van PlayReady — een uniform licentiesysteem voor verschillende soorten content: video, audio, e-books, games en documenten. De technologie ondersteunt distributiemodellen zoals abonnement (Subscription), verhuur (Rental) en aankoop (Purchase), wat het aantrekkelijk maakt voor mediaservices en onderwijsplatforms.

PlayReady-architectuur

De PlayReady-architectuur bestaat uit drie belangrijke componenten: de client runtime PlayReady Device Porting Kit, de licentieserver PlayReady License Server en de contentpakketter. De PlayReady runtime wordt ingebed in de applicatie of speler en is verantwoordelijk voor het ontsleutelen van content op het apparaat.

De licentieserver genereert licentiesleutels op basis van het beleid dat door de contentprovider is ingesteld. De contentpakketter versleutelt mediabestanden met behulp van de Common Encryption (CENC)-standaard en voegt metadata toe om deze aan een specifieke licentie te koppelen.

Hoe werkt PlayReady DRM?

Het beschermingsproces van PlayReady begint met de verpakkingsfase, waarbij mediacontent wordt versleuteld met een symmetrische sleutel, die vervolgens wordt beschermd met de openbare sleutel van de licentieserver. De verpakte content wordt op een CDN geplaatst en is beschikbaar om te downloaden of te streamen.

Wanneer een gebruiker beveiligde content opvraagt, initieert de speler een licentieaanvraag bij de licentieserver. De server verifieert de inloggegevens van de gebruiker, zijn toegangsrechten (abonnement, verhuur, aankoop) en geeft een licentie met de ontsleutelingssleutel af.

Licentie-uitwisselingsprotocol

PlayReady gebruikt een uitwisselingsprotocol op basis van SOAP of JSON, waarbij de licentieaanvraag de content-ID (Content ID), apparaat-ID en applicatiehandtekening bevat. De server retourneert de licentie in XML-formaat, versleuteld met de openbare sleutel van het apparaat.

De licentie bevat de contentsleutel (CEK), ingepakt in de apparaatsleutel (Device Key), en een reeks beleidsregels. Het beleid kan de afspeeltijd, videokwaliteit, het aantal apparaten en het uitvoertype (HDMI, composiet) beperken.

PlayReady-sessie initialiseren

var mediaProtectionManager = new MediaProtectionManager();
var properties = new PropertySet();
properties["Windows.Media.Protection.MediaProtectionSystemId"] =
    "9a22f0a1-9e6c-4f2d-bc8e-4d8d5a2c3f1e";

mediaProtectionManager.SetProtectionScheme(
    MediaProtectionSystemType.PlayReady,
    properties
);

var mediaSource = MediaSource.CreateFromUri(
    new Uri(contentUrl)
);
mediaPlayer.Play(mediaSource);

PlayReady versies: 3.0 en 4.0

PlayReady 3.0, uitgebracht in 2014, introduceerde ondersteuning voor hardwarematige versleuteling via TPM 2.0 en het beveiligingsniveau SL3000 voor 4K-content. Deze versie voegde de mogelijkheid toe om een licentie aan een specifiek apparaat te koppelen via het Device Binding-mechanisme, waardoor overdracht van licenties tussen apparaten werd voorkomen.

PlayReady 4.0, aangekondigd in 2020, breidde de functionaliteit uit met drie belangrijke innovaties: ondersteuning voor uitgebreide telemetrie van contentgebruik, verbeterde analyses voor contentproviders en optimalisatie van het energieverbruik op mobiele apparaten.

Vergelijking van PlayReady-versies

PlayReady-beveiligingsniveaus

De beveiligingsniveaus van PlayReady bepalen de manier waarop cryptografische bewerkingen worden uitgevoerd en de maximale resolutie van content. SL150 is een volledig softwarematige implementatie, SL2000 vereist gedeeltelijke hardware-ondersteuning, SL3000 is volledige hardwarematige versleuteling met TPM.

Apparaten met SL3000 kunnen content in 4K HDR afspelen, waarbij de ontsleutelingssleutels nooit het beveiligde TPM-gebied verlaten. SL2000 is beperkt tot 1080p, SL150 tot 720p en is alleen geschikt voor desktopbrowsers zonder hardwarebeveiliging.

Licentieverlening en beleid van PlayReady

Het licentiesysteem van PlayReady is een van de meest flexibele onder DRM-oplossingen. Het ondersteunt verschillende distributiemodellen: verhuur met tijdsverloop, verkoop met onbeperkte toegang, abonnement met regelmatige sleutelverversing en voorbeeld met beperkte duur.

Elke licentie bevat een reeks beleidsregels die de licentieserver toepast op de contentsleutel. Het beleid kan omvatten: maximale videoresolutie, type beveiligde uitvoer (HDCP verplicht voor 4K), aantal activeringen, tijdsbeperkingen (absoluut en relatief).

Soorten PlayReady-beleid

• Time-based — tijdsbeperking: absolute vervaldatum of relatieve periode vanaf de eerste afspeelbeurt.
• Output protection — beperking van het type video-uitvoer: verplichte HDCP voor digitale uitvoer, verbod op analoge uitvoer.
• Resolution constraint — maximale resolutie: 720p, 1080p, 4K afhankelijk van het beveiligingsniveau van het apparaat.
• Device count — maximaal aantal apparaten waarop één licentie kan worden geactiveerd.

Voorbeeld van licentieverwerking

public async Task AcquireLicenseAsync(MediaProtectionManager manager)
{
    var serviceRequest = new PlayReadyLicenseAcquisitionServiceRequest
    {
        ContentHeader = new PlayReadyContentHeader(
            contentKeyId,
            contentUrl,
            licenseServerUrl,
            null
        ),
        DomainServiceId = domainId
    };

    var result = await serviceRequest.BeginServiceRequest();
    if (result == PlayReadyLicenseAcquisitionResult.Success)
    {
        HandleLicenseAcquired(serviceRequest.GetLicenses());
    }
}

PlayReady-integratie op verschillende platforms

PlayReady wordt ondersteund op een breed scala aan platforms, waaronder Windows (UWP, Win32), Xbox, Android (via PlayReady Porting Kit), iOS (beperkt) en Smart TV (Samsung Tizen, LG webOS). Voor elk platform bestaat er een eigen implementatie van de runtime en API.

Op Windows gebeurt de integratie via MediaProtectionManager en de PlayReady API in de naamruimte Windows.Media.Protection.PlayReady. Op Android wordt PlayReady Porting Kit gebruikt, die via NDK in de applicatie wordt ingebed en Java-wrappers biedt voor het werken met DRM.

Integratie op Windows (UWP)

In de UWP-omgeving maakt de applicatie een MediaProtectionManager-instantie aan, registreert PlayReady als beveiligingssysteem en configureert gebeurtenisafhandelaars voor licentieverlening. De MediaPlayerElement-speler verwerkt beveiligde streams automatisch als MediaProtectionManager correct is geconfigureerd.

De licentieserver van PlayReady kan zowel op de Azure-infrastructuur als op eigen servers worden geïmplementeerd. Microsoft bied kant-en-klare PlayReady License Server-oplossingen in het kader van Azure Media Services, wat de integratie voor cloudprojecten vereenvoudigt.

Integratie op Android

Op Android wordt PlayReady geïntegreerd via de NDK-bibliotheek libplayready.so, die een API in C++ biedt, ingepakt in Java-klassen. ExoPlayer ondersteunt PlayReady op dezelfde manier als Widevine, via de standaard MediaDrm API met de UUID van PlayReady.

De UUID van PlayReady voor MediaDrm — 9a22f0a1-9e6c-4f2d-bc8e-4d8d5a2c3f1e. Bij het initialiseren van ExoPlayer met PlayReady is de configuratie analoog aan Widevine: de URL van de licentieserver, authenticatieheaders en het DRM-type worden opgegeven.

Voor een correcte werking van PlayReady op Android is een geïnstalleerde PlayReady runtime vereist, die meestal vooraf is geïnstalleerd op apparaten van Samsung, LG en andere merken die PlayReady Porting Kit gebruiken. Op apparaten zonder vooraf geïnstalleerde runtime moet de applicatie de libplayready.so-bibliotheek in de APK opnemen.

Integratie op Smart TV

PlayReady is de dominante DRM op Smart TV-platforms, waaronder Samsung Tizen en LG webOS. Op deze platforms biedt de ingebouwde runtime van PlayReady hardwarebeveiliging op chipsetniveau van de tv, waardoor content in 4K HDR kan worden afgespeeld zonder extra instellingen.

Integratie op Smart TV gebeurt via de PlayReady Device Porting Kit voor specifieke SoC's (MediaTek, Realtek, Amlogic). Tv-fabrikanten installeren de PlayReady runtime vooraf in de firmwarefase, en applicaties starten deze via de standaard EME API in de webspeler of native applicatie.

Voor contentproviders is het belangrijk om te bedenken dat niet alle Smart TV's het hoogste SL3000-niveau ondersteunen — oudere modellen kunnen beperkt zijn tot SL2000 en 1080p-kwaliteit. HDCP-compatibiliteit is ook verplicht voor contentuitvoer in 4K via HDMI.

Beveiliging en telemetrie in PlayReady 4.0

PlayReady 4.0 introduceerde uitgebreide telemetrie waarmee contentproviders gedetailleerde informatie kunnen verkrijgen over het gebruik van content: kijktijd, pogingen tot ongeautoriseerde toegang, apparaattype, runtimeversie. Telemetriegegevens worden verzameld via een beveiligd kanaal en digitaal ondertekend om vervalsing te voorkomen.

Het intrekkingsmechanisme (revocation) in PlayReady 4.0 stelt contentproviders in staat om gecompromitteerde apparaten of runtimeversies in realtime te blokkeren. De intrekkingslijst wordt verspreid via de licentieserver en automatisch bijgewerkt bij elke licentieaanvraag, wat een snelle reactie op kwetsbaarheden garandeert.