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Rotação das Chaves de uma Transmissão ao Vivo

Defina a frequência com que a chave de conteúdo muda, o número de espectadores e o atraso dos reprodutores face à emissão ao vivo. A página contabiliza as chaves, os pedidos de licença gerados e a carga que impõem ao servidor no momento da mudança, considerando três métodos de entrega a cada reprodutor.

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Lição

A teoria — Rotação das Chaves de uma Transmissão ao Vivo

Uma chave de conteúdo é a chave AES que encripta a transmissão. O reprodutor adquire-a recorrendo a uma licença entregue pelo servidor, emitida unicamente para esse dispositivo. A rotação de chaves assegura que a chave de conteúdo é substituída a cada período criptográfico no decurso do evento ao vivo, forçando o reprodutor a obter uma nova chave a cada ciclo. Numa hierarquia de chaves, a licença inclui uma chave raiz. As chaves de conteúdo, aqui apelidadas de chaves folha, transitam no próprio fluxo da transmissão e tornam-se inservíveis fora do par formado com a raiz.

O que significa cada símbolo

T
o período criptográfico, representando os segundos em que uma chave de conteúdo é utilizada
N
os espectadores presentes em simultâneo
w
o atraso da sua reprodução face ao ponto da transmissão ao vivo, delimitando a janela temporal de travessia da fronteira da chave por todos os reprodutores
R
a duração de uma chave raiz na referida hierarquia, contada em horas
Pressupõe
Consideramos um pedido de licença por espectador em cada transição, transportando todas as chaves desse período, com o público a acompanhar a transmissão do início ao fim. As solicitações pedidas na mudança distribuem-se de forma homogénea durante os w segundos a seguir à transição. As obtidas antecipadamente dispersam-se por todo o período. Na realidade, os pedidos reúnem-se e afastam-se destas médias, forçando o servidor a integrar uma margem de conforto que transforma os picos aqui apresentados num limiar obrigatório dessa infraestrutura. Excluímos os fluxos de entrada e saída do público, as repetições motivadas por falhas e o pedido inicial perpetrado pelos reprodutores ao arrancar.
Falha quando
Quando a fuga afeta a chave do próprio dispositivo. A rotação encurta a janela temporal da chave de conteúdo e a hierarquia circunscreve a validade da chave raiz. Contudo, um reprodutor cuja chave de dispositivo foi comprometida consegue manter a recolha ou o desembrulho de todas as chaves distribuídas pelo serviço. Nenhum período criptográfico soluciona esta quebra. Revela-se necessário recusar as licenças ao dispositivo infrator ou, perante um cenário desprovido de um servidor habilitado para tal, garantir a sua revogação, cujas dinâmicas integram a página dedicada à revogação de dispositivos.

As 262.800 chaves são a parte mais fácil

Pressione Um ano a dois minutos. Um ano comporta 31.536.000 segundos, logo uma chave a cada 120 representa 262.800 chaves de conteúdo. A 16 bytes por chave, o material criptográfico para um ano inteiro totaliza 4,20 MB. Nenhum armazém de chaves se ressente com tais números. O verdadeiro peso desta contagem reflete-se na exigência feita a cada espectador: 262.800 pedidos de licença da sua parte. A partir de um milhão de espectadores passamos para 2,628×10¹¹, ditando uma média de 8.333 por segundo durante todo o decurso da emissão. Pressione Quatro faixas com chave: áudio e três qualidades de vídeo independentemente encriptadas. O formato de troca de chaves do DASH-IF aponta a encriptação isolada de SD, HD e UHD precisamente entre os motivos para uma transmissão comportar chaves múltiplas. O volume ascende a 1.051.200 chaves, mas o tráfego não sofre alterações, uma vez que uma só licença transporta as quatro em simultâneo.

O momento do pedido define o pico, a frequência de mudança não

Com Um ano em dois minutos ainda selecionado, observe o gráfico dos pedidos. Na transição, todos os leitores encontram o novo ID da chave e pedem-na nesse momento. Como os cursores estão distribuídos por 10 segundos, um milhão de pedidos concentra-se nesses 10 segundos: 100 000 por segundo, 12,0 vezes a média. As orientações da DASH-IF são explícitas sobre este esquema: "todos os leitores farão pedidos de licença ao mesmo tempo". Selecione Obtidas antecipadamente. Os mesmos pedidos, cada um feito num momento aleatório do período anterior, chegam ao ritmo de 8 333 por segundo, e a parede desaparece. A escada sob a tabela mostra a outra metade. Quer a rotação ocorra a cada 10 segundos, quer apenas uma vez por dia, o pico no momento da mudança é sempre de 100 000 por segundo; um período mais curto traz mais picos, 8 640 por dia com períodos de 10 segundos, contra 720 com períodos de dois minutos, sem aumentar a altura de nenhum deles.

A hierarquia de chaves troca pedidos por exposição em igual medida

Pressione Hierarquia de chaves. Uma licença raiz diária desbloqueia cada chave folha de dois minutos no momento da sua chegada nos segmentos multimédia. Como resultado, o espectador assume 365 pedidos anuais em vez de 262.800, decrescendo num fator de 720 vezes. O DASH-IF descreve esta configuração para "cenários onde o pedido de licença se efetua apenas uma vez por dia". O preço a pagar espelha-se na última linha. Uma chave de conteúdo comprometida liberta dois minutos de material; a fuga de uma chave raiz expõe todas as chaves folha até à mudança da raiz, desvendando 24 horas de emissão equivalentes a 720 períodos. O fator de alívio sentido no servidor de licenças transfere-se para a magnitude da fuga, visto que ambos representam o tempo de vida da raiz a dividir pelo período criptográfico. Ao mesmo tempo, a mudança da chave raiz perpetua-se como uma barreira de 100.000 pedidos por segundo, agora diária em vez de 720 vezes, a não ser que as próprias licenças raiz também sejam obtidas por antecipação. Nenhuma destas estratégias torna as chaves imunes. As mesmas diretrizes afirmam-no perentoriamente: mudar as chaves de conteúdo "não aumenta a segurança criptográfica da proteção de conteúdo".

Problema resolvido na íntegra

  1. Conseguirá um só servidor suportar uma final? 4 passos

    Quão curto pode ser o período criptográfico? Pressione Uma final de taça: 3.000.000 de espectadores, com chaves a rodar a cada dois minutos e obtidas antecipadamente, geram 25.000 pedidos por segundo. O servidor possui uma capacidade homologada de 20.000. Descubra o período criptográfico mais curto suportado mediante a obtenção antecipada das chaves, o peso de um modelo de pedido na mudança e os custos impostos por uma chave raiz diária obtida com antecedência.

    Abrir este problema na ferramenta

    1. Num processo de obtenção antecipada, cada espectador realiza o seu pedido de forma individualizada no decorrer do período. A carga reparte-se homogeneamente ao longo do mesmo, originando um fluxo de N/T. Este valor necessita de permanecer estritamente abaixo dos 20.000 do servidor.

      NT≤C=20,000 /s\dfrac{N}{T}\le C=20{,}000\ /\mathrm{s}

    2. Aos dois minutos, a carga ascende a 1,25 vezes o teto operacional imposto. Ao resolvermos a equação em torno de T, percebemos que a descida esbarra nos 150 segundos.

      3,000,000120=25,000 /s=1.25 CT≥NC=3,000,00020,000=150 s\dfrac{3{,}000{,}000}{120}=25{,}000\ /\mathrm{s}=1{.}25\,C\qquad T\ge\dfrac{N}{C}=\dfrac{3{,}000{,}000}{20{,}000}=150\ \mathrm{s}

    3. Na circunstância de um pedido na mudança, a audiência concentra as solicitações nos 10 segundos da sua dispersão de reprodução. O volume assume os 300.000 por segundo, quinze vezes o total admitido, a cada fronteira transposta. O elemento T não surge na divisão de N/w, comprovando a ineficácia das correções apoiadas no período criptográfico. Exigiria a presença de um atraso de reprodução com 150 segundos de dispersão para solucionar o constrangimento.

      Nw=3,000,00010=300,000 /s=15 C\dfrac{N}{w}=\dfrac{3{,}000{,}000}{10}=300{,}000\ /\mathrm{s}=15\,C

    4. Numa hierarquia de chave raiz diária cujas licenças se adquirem aleatoriamente na véspera, os únicos pedidos resumem-se à extração dessas raízes, incidindo sobre o valor N ao longo de 86.400 segundos diários.

      N86,400=3,000,00086,400=34.72 /s\dfrac{N}{86{,}400}=\dfrac{3{,}000{,}000}{86{,}400}=34{.}72\ /\mathrm{s}

    Resposta

    Pelo menos 150 s com obtenção antecipada, 300.000 por segundo ao mudar ou 34,72 por segundo com uma raiz diária antecipada. A rotação de dois minutos revela-se inviável neste servidor através de uma distribuição singular das chaves de conteúdo, submetendo a infraestrutura ao limite das suas tolerâncias aos dois minutos e meio. A hierarquia encaixa o sistema 576 vezes consecutivas e liquida a dívida recorrendo ao princípio formulado na terceira reflexão: a fuga de uma chave raiz expõe a totalidade do dia da final.

    20,00034.72=576\dfrac{20{,}000}{34{.}72}=576
Referências (2)

· Verificado com fontes publicadas. Correções bem-vindas.