Framework CAS

Framework sistem akses bersyarat Media (Media CAS) menyediakan API standar untuk mengaktifkan layanan akses bersyarat (CA) pada berbagai hardware TV digital, termasuk TV kabel digital, satelit, sistem terestrial, dan sistem IPTV. Framework ini berfungsi dengan framework Input TV Android dan framework Tuner TV Android, yang menyediakan Java API yang dipanggil dari aplikasi Layanan Input TV (TIS).

Tujuan utama Media CAS adalah sebagai berikut.

  • Menyediakan Java API publik dan framework plugin native yang dapat digunakan oleh developer pihak ketiga dan OEM untuk mendukung CAS untuk TV siaran di Android.
  • Menyediakan framework CAS dalam Android yang memungkinkan OEM ATV beroperasi dengan berbagai vendor CAS secara konsisten.
  • Mendukung beberapa vendor CAS pihak ketiga menggunakan plugin native. Plugin CAS dapat menggunakan protokol jaringan khusus vendor, format pesan pengelolaan hak (EMM)/pesan kontrol hak (ECM), dan descrambler.
  • Mendukung keamanan hardware seperti key ladder.
  • Mendukung trusted execution environment (TEE) seperti TrustZone.

Konfigurasi yang didukung

Konfigurasi Tuner Hardware

Jika hardware bertanggung jawab untuk demultipleksing aliran transportasi MPEG dan descrambling, framework Tuner akan menyediakan data informasi khusus program (PSI) akses bersyarat ke aplikasi TIS untuk berinteraksi dengan tuner TV berbasis hardware.

Data PSI akses bersyarat mencakup deskriptor CA, ECM, dan EMM. Struktur ini memungkinkan plugin CAS mendapatkan kunci yang diperlukan untuk mendekripsi aliran konten.

Diagram konfigurasi Tuner hardware.

Gambar 1. Konfigurasi Tuner Hardware

Konfigurasi hardware mungkin memiliki lapisan TEE, seperti TrustZone, yang diilustrasikan dalam Gambar 1. Jika tidak ada lapisan TEE, plugin klien CAS dapat berkomunikasi dengan layanan key ladder hardware yang disediakan oleh platform. Karena variasi khusus vendor dari antarmuka ini, Media CAS tidak menstandarkannya.

Konfigurasi software

Sebelum Android 11, framework Media CAS masih dapat digunakan untuk memproses konten berbasis software, seperti IPTV dari multicast/unicast IP. Aplikasi TIS bertanggung jawab untuk membuat instance dan menyediakan objek Java Media CAS dengan benar.

Aplikasi dapat menggunakan MediaExtractor atau parser MPEG2-TS lainnya untuk mengekstrak data PSI terkait CA, seperti deskriptor CA, ECM, dan EMM. Jika aplikasi menggunakan MediaExtractor framework, aplikasi dapat mendelegasikan pengelolaan sesi CAS, seperti membuka sesi dan memproses EMM/ECM, ke MediaExtractor framework. MediaExtractor kemudian mengonfigurasi sesi CAS menggunakan API native secara langsung.

Jika tidak, aplikasi bertanggung jawab untuk mengekstrak data PSI terkait CA dan mengonfigurasi sesi CAS menggunakan Media CAS Java API (misalnya, saat aplikasi menggunakan parser MPEG2-TS-nya sendiri).

Diagram konfigurasi Tuner.

Gambar 2. Konfigurasi input IPTV, CAS, dan descrambler menggunakan MediaExtractor framework

Dalam skenario ekstraktor software, ekstraktor memerlukan objek descrambler berbasis software atau hardware untuk setiap trek yang diacak, terlepas dari apakah trek tersebut memerlukan decoder yang aman. Hal ini disebabkan oleh hal berikut.

  • Jika trek tidak memerlukan decoding yang aman, ekstraktor akan mendekripsi unit akses untuk menghapus buffer dan mengekstrak sampel seolah-olah dari aliran yang jelas. Dengan cara ini, MediaCodec tidak perlu terlibat dalam descrambling.

  • Jika trek memerlukan decoding yang aman, ekstraktor mungkin masih memerlukan descrambler. Hal ini terjadi saat aliran transportasi diacak di tingkat paket transportasi, tempat header aliran elemen paket (PES) diacak. Ekstraktor perlu mengakses header PES untuk mengalirkan informasi tertentu (misalnya, stempel waktu presentasi).

    Descrambler tidak digunakan oleh ekstraktor jika aliran transportasi diacak di tingkat paket PES, tempat header PES dibiarkan jelas. Namun, tidak mungkin mengonfirmasi kapan pengacakan terjadi hingga paket yang diacak sebenarnya tiba. Untuk mempermudah, asumsikan descrambler digunakan jika trek ditentukan diacak berdasarkan tabel pemetaan program (PMT).

Batasan konfigurasi software

Jika trek memerlukan decoding yang aman, descrambler harus berhati-hati saat mengizinkan operasi descramble ke buffer yang jelas. Karena decoding audio yang tidak aman diperlukan, jika decoding video memerlukan decoder yang aman, video harus diacak pada sesi yang berbeda dari audio. ECM untuk sesi harus memberi sinyal ke plugin bahwa decoder yang aman diperlukan.

Atau, plugin harus dapat mengikat kunci ke kebijakan keamanannya dengan andal. Jika tidak, aplikasi dapat dengan mudah mendapatkan frame video dengan descrambler audio.

Meskipun sesi memerlukan decoder yang aman, sesi mungkin diminta untuk menampilkan sejumlah kecil data untuk menghapus buffer oleh ekstraktor guna memproses header PES. Untuk mencegah aplikasi berbahaya membuat plugin menampilkan seluruh unit akses, plugin perlu mengurai payload transportasi untuk memastikan bahwa payload dimulai dengan header PES dari jenis aliran yang sesuai. Jika tidak, plugin harus menolak permintaan tersebut.

Urutan penyetelan CA

Saat menyetel ke saluran baru, modul TIS akan mendaftar untuk menerima deskriptor CA, ECM, dan EMM dari framework PSI Tuner. Deskriptor CA berisi ID sistem CA, yang secara unik mengidentifikasi vendor CA tertentu dan data khusus vendor lainnya. TIS mengkueri Media CAS untuk menentukan apakah ada plugin CAS yang dapat menangani deskriptor CA.

Diagram penyesuaian konten CAS.

Gambar 3. Menyetel konten CAS

Jika ID sistem CA didukung, instance Media CAS akan dibuat dan data pribadi vendor dari deskriptor CA akan diberikan ke plugin. Kemudian, sesi baru akan dibuka di Media CAS untuk menangani aliran audio dan video. Sesi yang baru dibuka akan menerima ECM dan EMM untuk plugin.

Contoh alur plugin CAS

TIS mengirimkan ECM ke plugin CAS menggunakan Media CAS API. ECM berisi kata kontrol terenkripsi, yang perlu didekripsi menggunakan informasi dari EMM. Plugin CAS menentukan cara mendapatkan EMM untuk aset berdasarkan informasi khusus vendor dalam deskriptor CA, yang disediakan oleh metode setPrivateData().

EMM dapat dikirimkan dalam band dalam aliran konten atau di luar band menggunakan permintaan jaringan yang dimulai oleh plugin CA. TIS menggunakan metode processEMM() untuk mengirimkan EMM dalam band ke plugin CA.

Jika permintaan jaringan diperlukan untuk mendapatkan EMM, plugin CA bertanggung jawab untuk melakukan transaksi jaringan dengan server lisensi.

Diagram contoh CAS.

Gambar 4. Contoh plugin CAS untuk pemrosesan EMM dan ECM

Saat EMM diterima, plugin CA akan mengurainya untuk mendapatkan kunci terenkripsi guna mendekripsi kata kontrol. Kunci EMM terenkripsi dan kata kontrol terenkripsi dapat dimuat ke dalam key ladder atau lingkungan tepercaya untuk melakukan dekripsi kata kontrol dan descrambling aliran konten berikutnya.

Media CAS Java API

Media CAS Java API berisi metode berikut.

  • Mencantumkan semua plugin CA yang tersedia di perangkat.

    class MediaCas.PluginDescriptor {
  public String getName();
  public int getSystemId();
}
static PluginDescriptor[] enumeratePlugins();

  • Membuat instance Media CAS untuk sistem CA yang ditentukan. Artinya, framework Media CAS dapat menangani beberapa sistem CAS secara bersamaan.

    MediaCas(int CA_system_id);
MediaCas(@NonNull Context context, int casSystemId,
         @Nullable String tvInputServiceSessionId,
         @PriorityHintUseCaseType int priorityHint);

  • Mendaftarkan pemroses peristiwa dan mengizinkan aplikasi menentukan pengendali yang loopernya digunakan.

    interface MediaCas.EventListener {
  void onEvent(MediaCas, int event, int arg, byte[] data);
  void onSessionEvent(@NonNull MediaCas mediaCas, @NonNull Session session, int event, int arg, @Nullable byte[] data);
  void onPluginStatusUpdate(@NonNull MediaCas mediaCas, @PluginStatus int status, int arg);
  void onResourceLost(@NonNull MediaCas mediaCas);
}
void setEventListener(MediaCas.EventListener listener, Handler handler);

  • Mengirim data pribadi untuk sistem CA. Data pribadi dapat berasal dari deskriptor CA, tabel akses bersyarat, atau sumber di luar band. Data ini tidak terkait dengan sesi tertentu.

    void setPrivateData(@NonNull byte[] data);

  • Memproses paket EMM.

    void processEmm(@NonNull byte[] data, int offset, int length);

  • Mengirim peristiwa ke sistem CA. Format peristiwa khusus untuk skema dan buram untuk framework.

    void sendEvent(int event, int arg, @Nullable byte[] data);

  • Memulai operasi penyediaan jenis yang ditentukan untuk sistem CA. Saat perangkat mendaftar ke layanan TV berbayar untuk pertama kalinya, perangkat harus disediakan ke server CAS terlebih dahulu. Menyediakan kumpulan parameter terkait ke perangkat untuk penyediaan.

    void provision(String provisionString);

  • Memicu pembaruan hak. Saat pengguna berlangganan saluran baru (misalnya, dengan merespons iklan atau dengan menambahkan saluran di panduan program elektronik (EPG)), aplikasi harus dapat memberi tahu klien CA untuk memperbarui kunci hak.

    void refreshEntitlements(int refreshType);

  • Menutup objek Media CAS.

    void close();

  • Membuka sesi.

    Session openSession();
Session openSession(@SessionUsage int sessionUsage, @ScramblingMode int scramblingMode);

  • Menutup sesi yang sebelumnya dibuka.

    void Session#close();

  • Menyediakan data pribadi CA dari deskriptor CA di PMT, yang dapat berasal dari bagian info program atau info ES, ke sesi CAS.

    void Session#setPrivateData(@NonNull byte[] sessionId, @NonNull byte[] data);

  • Memproses paket ECM untuk sesi.

    void Session#processEcm(@NonNull byte[] data, int offset, int length);

  • Mendapatkan ID sesi.

    byte[] Session#getSessionId();

  • Mengirim peristiwa sesi ke sistem CA. Format peristiwa khusus untuk skema dan buram untuk framework.

    void Session#sendSessionEvent(int event, int arg, @Nullable byte[] data);