Widevine: یہ کیا ہے، DRM اور حفاظتی سطحیں

Widevine کیا ہے؟

Widevine ایک ملکیتی DRM ٹیکنالوجی ہے جسے Google نے 2010 میں حاصل کیا اور یہ Android ماحولیاتی نظام میں ویڈیو مواد کے تحفظ کا ڈی فیکٹو معیار بن گئی ہے۔ یہ بڑی اسٹریمنگ سروسز، بشمول Netflix، Amazon Prime Video، Disney+ اور Hulu، کے ذریعے مواد کی غیر مجاز کاپی اور تقسیم کو روکنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

Widevine مواد کی چابیاں استعمال کرتے ہوئے AES-128 CBC خفیہ کاری کی حمایت کرتی ہے جو صرف مجاز آلات کو ایک محفوظ لائسنسنگ چینل کے ذریعے منتقل کی جاتی ہیں۔ نظام سرور پر خفیہ کاری سے لے کر صارف کے آلے پر ڈی کوڈنگ تک اینڈ ٹو اینڈ تحفظ فراہم کرتا ہے۔

Widevine کی تاریخ اور ترقی

Widevine Technologies 1999 میں قائم ہوئی اور ابتدائی طور پر کیبل ٹیلی ویژن پلیٹ فارمز پر مواد کے تحفظ کے حل تیار کرتی تھی۔ 2010 میں Google کے حصول کے بعد، ٹیکنالوجی کو موبائل پلیٹ فارمز کے لیے ڈھالا گیا اور Android OS میں ورژن 4.4 KitKat سے ضم کیا گیا۔ 2015 سے، Widevine Google Mobile Services سرٹیفیکیشن کا لازمی جزو بن گیا ہے۔

2018 میں، Google نے Widevine Modular DRM متعارف کرایا، جس نے آلہ سازوں کو OS کوڈ میں تبدیلی کیے بغیر ہارڈویئر میں مختلف حفاظتی سطحیں نافذ کرنے کی اجازت دی۔ آج، Widevine Modular 4 بلین سے زیادہ آلات پر معاون ہے اور Android پر بنیادی DRM میکانزم ہے۔

Widevine کا فن تعمیر

Widevine کا فن تعمیر تین اہم اجزاء پر مشتمل ہے: Content Decryption Module (CDM)، لائسنس سرور، اور مواد کی خفیہ کاری کا آلہ۔ CDM کلائنٹ سائیڈ پر ڈیکرپشن کرتا ہے اور محفوظ چابی ذخیرہ کرنے کے لیے ہارڈویئر Trusted Execution Environment (TEE) کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔

Google لائسنس سرور مواد فراہم کنندہ کی پالیسیوں کی بنیاد پر چابی جاری کرنے کا انتظام کرتا ہے، جو وقت، آلات کی تعداد اور پلے بیک کوالٹی پر پابندیاں متعین کرتی ہیں۔ خفیہ کاری کا آلہ فراہم کنندہ کی طرف سے مواد تیار کرتا ہے، اسے CENC خفیہ کاری کے ساتھ MPEG-DASH یا HLS فارمیٹ میں پیکج کرتا ہے۔

Widevine DRM کیسے کام کرتا ہے؟

تحفظ کا عمل مواد کی پیکجنگ کے مرحلے سے شروع ہوتا ہے، جب میڈیا فائل کو فراہم کنندہ کے سرور پر مواد کی چابی کا استعمال کرتے ہوئے خفیہ کیا جاتا ہے۔ خفیہ شدہ سٹریم CDN کے ذریعے صارف کے آلے تک منتقل ہوتی ہے، جہاں CDM لائسنس سرور سے لائسنس کی درخواست کرتا ہے۔

لائسنس سرور آلے کی صداقت اور مواد تک رسائی کے حق کی تصدیق کرتا ہے۔ اگر تصدیق کامیاب ہو جائے تو، سرور ایک چابی کے ساتھ لائسنس جاری کرتا ہے جسے CDM ڈیکرپشن کے لیے استعمال کرتا ہے۔ لائسنس میں دیکھنے کے وقت اور ریزولوشن پر پابندیاں ہو سکتی ہیں۔

لائسنس کے تبادلے کا پروٹوکول

Widevine میں لائسنس کا تبادلہ براؤزرز میں EME (Encrypted Media Extensions) پروٹوکول یا موبائل پلیٹ فارمز پر SDK کے ذریعے نافذ کیا جاتا ہے۔ لائسنس کی درخواست CDM کے ذریعے تیار کی جاتی ہے اور HTTPS کے ذریعے لائسنس سرور کو بھیجی جاتی ہے، جو منتقلی کے دوران چابیوں کی روک تھام سے تحفظ فراہم کرتا ہے۔

سرور درخواست پر کارروائی کرتا ہے اور ایک لائسنس واپس کرتا ہے جو خفیہ شدہ ہوتا ہے اور صرف آلے کے CDM کے ذریعے ڈیکرپٹ کیا جا سکتا ہے۔ کسی مخصوص آلے کے ساتھ چابی کا ہارڈویئر بائنڈنگ اسے دوسرے پلیٹ فارمز پر منتقل ہونے سے روکتا ہے۔

خفیہ کاری کے معیارات کی حمایت

Widevine ISO/IEC 23001-7 میں متعرف Common Encryption (CENC) معیارات استعمال کرتا ہے، جو MPEG-DASH اور HLS فارمیٹس کے ساتھ مطابقت کو یقینی بناتا ہے۔ میڈیا سٹریمز کی حفاظت کے لیے CTR یا CBC موڈ میں AES-128 خفیہ کاری استعمال ہوتی ہے۔

چابی کے اخذ کے لیے HKDF (HMAC-based Key Derivation Function) استعمال ہوتا ہے، جو مواد کے ہر حصے کے لیے منفرد چابیاں تیار کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ Widevine میں HLS حمایت Modular ورژن 2.0 کے ساتھ شامل کی گئی، جس نے Apple پلیٹ فارمز کے ساتھ مطابقت بڑھائی۔

Android پر لائسنس کی درخواست کی مثال

@Throws
fun requestLicense(): ByteArray {
    val drmSessionManager = mediaDrm.createSession(
        sessionId,
        List("keyRequestType", "init")
    )
    val request = mediaDrm.getKeyRequest(
        sessionId,
        schemeData.get("mimeType"),
        KeyType.STREAMING,
        mutableMapOf()
    )
    return licenseService.acquire(request.data)
}

Widevine حفاظتی سطحیں: L1, L2, L3

Widevine تین حفاظتی سطحیں متعین کرتا ہے جو خفیہ نگاری کے عمل اور مواد کی پروسیسنگ کے طریقے میں مختلف ہیں۔ سطح L1 زیادہ سے زیادہ تحفظ فراہم کرتی ہے، L3 کم سے کم، اور L2 درمیانی پوزیشن میں ہے۔

سطح L1 — ہارڈویئر خفیہ کاری

سطح L1 کے لیے ہارڈویئر سطح پر Trusted Execution Environment (TEE) کی ضرورت ہوتی ہے، جہاں تمام خفیہ نگاری کے عمل انجام پاتے ہیں۔ مواد کی چابیاں کبھی TEE سے باہر نہیں نکلتیں، جس سے مرکزی OS سے سمجھوتہ ہونے پر بھی ان کا نکالنا ناممکن ہو جاتا ہے۔

L1 سرٹیفیکیشن والے آلات 4K کوالٹی اور HDR میں مواد چلا سکتے ہیں، کیونکہ ڈیکرپٹ شدہ ویڈیو سٹریم صارف کے عمل کی رسائی کے بغیر براہ راست محفوظ ویڈیو آؤٹ پٹ پر بھیجی جاتی ہے۔

سطح L3 — سافٹ ویئر خفیہ کاری

سطح L3 تمام خفیہ نگاری کے عمل عام صارف کی جگہ میں سافٹ ویئر کے ذریعے انجام دیتی ہے۔ یہ سب سے کم محفوظ موڈ ہے، جہاں چابیاں آلے کی RAM سے نکالی جا سکتی ہیں۔

Widevine L3 پلے بیک کوالٹی کو 720p تک محدود کرتی ہے، جو اسے کم درجے کے آلات یا ہارڈویئر تحفظ کے بغیر ڈیسک ٹاپ براؤزرز پر دیکھنے کے لیے موزوں بناتی ہے۔

آلے پر حفاظتی سطح کی جانچ کرنا

fun getSecurityLevel(): String {
    val mediaDrm = MediaDrm(UUID.fromString(
        "edef8ba9-79d6-4ace-a3c8-27dcd51d21ed"
    ))
    val level = mediaDrm.getPropertyString(
        "securityLevel"
    )
    return level.ifEmpty { "L3" }
}

موبائل ایپلیکیشنز میں Widevine کا انضمام

موبائل ایپلیکیشنز میں Widevine کا انضمام معیاری MediaDrm (Android) اور AVContentKeySession (iOS) APIs کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ زیادہ تر معاملات میں، ڈویلپر کو براہ راست DRM کے ساتھ کام کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی — ExoPlayer اور AVPlayer جیسی پلیئر لائبریریاں خود بخود لائسنسنگ سنبھال لیتی ہیں۔

Android پر انضمام

Android پر، Widevine MediaDrm کلاس کے ذریعے ضم ہوتا ہے، جو CDM تک براہ راست رسائی فراہم کرتی ہے۔ اسٹریمنگ ایپلیکیشنز کے لیے، DrmSessionManager ماڈیول کے ساتھ ExoPlayer استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے، جو خود بخود لائسنس کی درخواستوں کا انتظام کرتا ہے۔

پلیئر کو شروع کرتے وقت، Widevine سکیما UUID (`edef8ba9-79d6-4ace-a3c8-27dcd51d21ed`) اور مواد فراہم کنندہ کی طرف سے فراہم کردہ لائسنس سرور URL بتانا ضروری ہے۔ ExoPlayer خود بخود لائسنس کی درخواست اور تجدید کے چکر کو سنبھالتا ہے۔

Widevine کے لیے ExoPlayer ترتیب

val drmLicenseUrl = "https://license.service.com/wv"
val mediaItem = MediaItem.Builder()
    .setUri(Uri.parse(streamUrl))
    .setDrmKeyRequestUrl(drmLicenseUrl)
    .setDrmKeyRequestHeaders(
        mapOf("Authorization" to token)
    )
    .build()

val exoPlayer = ExoPlayer.Builder(context)
    .build()
exoPlayer.setMediaItem(mediaItem)
exoPlayer.prepare()

ویب پلیئرز کے ساتھ انضمام

ویب پلیٹ فارمز پر، Widevine Media Source Extensions (MSE) اور Encrypted Media Extensions (EME) کے ذریعے کام کرتا ہے۔ Chromium پر مبنی براؤزرز میں Widevine CDM بلٹ ان ہوتا ہے، اور ڈویلپر کو صرف صحیح ترتیب کے ساتھ EME سیشن شروع کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

براؤزر میں Widevine استعمال کرنے کے لیے، keySystem قسم `com.widevine.alpha` کے ساتھ لائسنس شروع کنندہ بتانا ضروری ہے۔ MediaKeys مثال بنانے کے بعد، براؤزر خود بخود لائسنس کی درخواستوں کو سنبھالتا ہے۔

لائسنسنگ کی غلطیوں کا انتظام

Widevine کو ضم کرتے وقت، رسائی کے حقوق کی کمی، سبسکرپشن کی میعاد ختم ہونے یا آلے کی عدم مطابقت کی وجہ سے ہونے والی لائسنسنگ کی غلطیوں کو صحیح طریقے سے سنبھالنا ضروری ہے۔ TYPE_EXPIRED_LICENSE غلطی کے لیے سرور کو دوبارہ درخواست کے ذریعے لائسنس اپ ڈیٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ TYPE_OUTPUT_NOT_ALLOWED DRM پالیسیوں کے ساتھ ویڈیو آؤٹ پٹ کی عدم مطابقت کی نشاندہی کرتا ہے۔

عارضی نیٹ ورک کی غلطیوں کے لیے ایکسپونینشل بیک آف کے ساتھ دوبارہ کوشش کا طریقہ کار نافذ کرنے اور مستقل لائسنسنگ ناکامیوں پر صارف کو واضح پیغام دکھانے کی سفارش کی جاتی ہے۔ DRM سیشن کی غلطیوں کا لاگ مواد فراہم کنندگان کو آلے کے مسائل کی نشاندہی کرنے اور پالیسیوں کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے۔

Widevine اور متبادل DRM

Widevine مقابلہ کرتا ہے Apple کے FairPlay اور Microsoft کے PlayReady سے، موبائل پلیٹ فارم مارکیٹ میں تین اہم DRM حل تشکیل دیتے ہوئے۔ ہر ٹیکنالوجی کے پلیٹ فارم ماحولیاتی نظام سے متعلق اپنے فوائد اور حدود ہیں۔

DRM حلوں کا موازنہ

پروجیکٹ کے لیے DRM کا انتخاب

DRM کا انتخاب ایپلیکیشن کے ہدف پلیٹ فارمز پر منحصر ہے۔ Android-اول پروجیکٹس کے لیے، Widevine قدرتی انتخاب ہے کیونکہ یہ Google Mobile Services والے تمام تصدیق شدہ آلات پر پہلے سے انسٹال آتا ہے اور اضافی لائسنس فیس کی ضرورت نہیں ہوتی۔

کراس پلیٹ فارم پروجیکٹس کے لیے، اکثر لائسنس جمع کرنے والوں جیسے Axinom، EZDRM اور Vualto کے ساتھ ملٹی DRM طریقہ استعمال کیا جاتا ہے، جو تینوں DRM نظاموں کے ساتھ کام کرنے کے لیے ایک متحد API فراہم کرتے ہیں۔ یہ انضمام کی پیچیدگی کو کم کرتا ہے اور لائسنس کے انتظام کو مرکزی بناتا ہے۔