內容擾亂系統（英語：Content Scramble System，CSS），是通過種子生成密鑰，對DVD進行流加密的技術。它也作為數字著作權管理系統，曾套用於幾乎所有的DVD光碟。CSS有一個40-bit的流加密算法，1996年首次投入使用，1999年被首次破解。
CSS當前已被更高級的加密技術如運用於高清DVD（HD DVD）和藍光的AES，AACS所取代。它們分別擁有56和128個比特的密鑰長度。
基本介紹
- 中文名：內容擾亂系統
- 外文名：Content Scramble System
- 縮寫：CSS
- 領域：密碼學
- 破解時間：1999年
簡介,光碟,驅動器,密碼,密碼分析,
簡介
密鑰流的種子取決於LFSR（線性反饋移位暫存器）的初始狀態，鑒於當時的技術水平，每個種子長度僅為5個位元組，即40比特。而前2位元組組成17-bit LFSR，後3位元組組成25-bit LFSR，其餘部分從內容部分獲取（明文部分）。
它已被更新的DRM方案取代，例如可記錄媒體內容保護（CPRM），或HD DVD和藍光光碟使用的高級訪問內容系統（AACS）DRM方案中的高級加密標準（AES）。分別為56位和128位密鑰大小，提供比CSS不太安全的40位密鑰大小更高級別的安全性。
內容擾亂系統（CSS）是DVD視頻光碟的專有保護機制的集合。CSS嘗試僅限制許可應用程式對內容的訪問。根據DVD拷貝控制協會（CCA），即授予許可的聯盟，CSS應該保護內容所有者的智慧財產權。
CSS的詳細信息僅授予被許可人收費。許可證受到保密協定的約束，不允許開發用於DVD視頻播放的開源軟體。相反，有libdvdcss，一個反向工程的CSS實現。Libdvdcss是一個非常寶貴的文檔來源，以及公開的DVD-ROM和MMC規範。還有一些努力從各種來源收集CSS細節。
一個DVD-Video可以自由選擇使用或不使用CSS生成DVD視頻。例如，發布者可以決定不使用CSS保護來節省許可和生產成本。
內容加擾系統處理三個參與者：光碟，驅動器和播放器。光碟保存版權資訊和加密功能。驅動器提供讀取光碟的方法。播放器解密並呈現該特徵的音頻和視覺內容。所有參與者必須遵守CCA的許可協定。
有三種保護方法：
- 播放保護基於加密：播放器需要密鑰才能解密該功能。
- 讀保護基於驅動器：只有在播放器成功驗證時才會授予對重要光碟數據的訪問許可權。
- 區域限制基於光碟和驅動器：如果光碟不屬於驅動器的區域，驅動器可以拒絕訪問。
這三種保護方法實際上都被打破了。
光碟
DVD-ROM的主數據（§16）是2048位元組的連續邏輯塊，根據DVD視頻格式構成。DVD視頻包含（除了其他之外）由所謂的包組成的MPEG節目流。如果CSS套用於光碟，則所有Pack的子集都使用標題密鑰加密。
除主數據外，DVD-ROM還包含附加數據區。那裡的CSS商店：
- 一個標誌，指示是否套用CSS（§6.23.3.2.2），
- 8位區域管理信息（區域代碼），
- 一個光碟密鑰塊，它包含409個加密的光碟密鑰變體（§6.23.3.2.3）。
對於每個用戶數據邏輯塊，CSS還在幀頭中使用六個位元組（§16.3，§6.29.3.1.5）：
- 一個位元組帶有著作權管理信息，
- 五個位元組持有加密的標題密鑰。
驅動器
該驅動器將DVD視頻光碟視為任何DVD-ROM光碟。播放器讀取光碟的用戶數據並根據DVD-Video格式處理它們。但是，如果驅動器檢測到已使用CSS編譯的光碟，則會拒絕訪問標記為受著作權保護的邏輯塊（第6.5.3節）。玩家必須首先執行身份驗證握手（§4.10.2.2）。身份驗證握手還用於檢索光碟密鑰塊和標題密鑰。
該驅動器還可以支持區域播放控制（RPC），以限制DVD視頻內容到世界特定區域的播放（§3.3.26）。RPC PhaseII驅動器具有8位區域代碼，並符合CSS許可協定的所有要求（§6.29.3.1.7）。似乎RPC PhaseII驅動器拒絕區域不匹配的標題密鑰請求。但是，讀取用戶數據可能仍然有效。
密碼
CSS使用流密碼並使用純文本數據修改密鑰流以生成密文。流密碼基於兩個線性反饋移位暫存器（LFSR），並設定為40位種子。
管理取決於操作的類型。有三種類型：
- 解密光碟或標題密鑰，
- 一個包和一個解密，
- 用於身份驗證握手的密鑰加密。
為了解密DVD視頻，播放器讀取光碟密鑰塊並使用其播放器密鑰來解密光碟密鑰。此後，播放器讀取標題密鑰並用光碟密鑰對它們進行解密。可以為視頻管理器和每個視頻標題集分配不同的標題鍵。標題密鑰用於解密包。
密碼分析
CSS使用大小僅為40位的加密密鑰。這使得CSS容易受到暴力攻擊。在引入CSS時，美國禁止製造商出口使用超過40位密鑰的密碼系統，這一密鑰長度在計算機處理能力不斷提高時已經顯示出完全不足（見數據加密標準）。
根據泄露的DeCSS原始碼，Frank A. Stevenson於1999年11月發布了三個漏洞，使得CSS密碼幾乎無效：
相關性攻擊可以在
的複雜度下恢復密鑰流的種子。
光碟和標題鍵的重複可以在
的複雜度上反轉。
可以從複雜度為
的哈希值中恢復光碟密鑰。
後者利用在Intel Pentium III@450 MHz上在不到18秒的時間內從其哈希值中恢復磁碟密鑰。
CSS設計是為一些玩家密鑰泄漏而準備的。新光碟不包含光碟密鑰塊中這些播放器密鑰的加密變體。然而，史蒂文森的攻擊使得生成所有玩家密鑰成為可能。Libdvdcss使用這樣生成的玩家鍵列表。
有些情況下沒有標題鍵可用。驅動器可能拒絕訪問區域不匹配但仍允許讀取加密的DVD視頻。Ethan Hawke為MPEG程式流中的數據重複提供了純文本預測，可以直接從加密的DVD視頻中實時恢復標題密鑰。
在Geeks Bearing Gifts中，作者Ted Nelson表示“基於自由主義書籍計算機圖書館的論據，DVD加密委員會故意輕視DVD加密。”一項聲稱引用來自與匿名來源的個人通信;尼爾森是Computer Lib的作者。
