コンパクトディスクおよび DVD のコピー防止

CD/DVD コピー保護は、CDおよびDVDのさまざまなコピー保護方法の総称です。このような方法には、DRM、CD チェック、ダミー ファイル、不正な目次、CD のオーバーサイズまたはオーバーバーン、物理的エラー、不良セクタなどがあります。多くの保護スキームは、CD および DVD 標準への準拠を破ることに依存しており、一部のデバイスで再生の問題が発生します。

保護スキームは、次のような特有の機能に依存します。

• 製造工程中に媒体に適用できるため、保護された媒体と保護されていない媒体を区別できます。
• 通常のハードウェアとソフトウェアを使用して、偽造、コピー、または保護されていないメディアに遡及的に適用することはできません。

ほとんどの CD-ROM は、コンピュータまたはプレーヤーが使用できるストレージ スペースを整理するためにISO9660 ファイル システムを使用します。これにより、ディレクトリ (つまり、フォルダ) とそれらのディレクトリ内のファイルが確立されます。通常、ファイル システムは、ISO9660 ファイル システム設計の制限を克服するための拡張機能を使用するように変更されます。これには、 Joliet、RockRidge、およびEl Torito拡張機能が含まれます。ただし、これらは基礎となる ISO9660 構造に対する互換性のある追加であり、完全な置き換えや変更ではありません。特徴的な機能を実現するための最も基本的な方法は、ファイル システム内の一部の情報を意図的に偽造することです。初期の世代のソフトウェアは、元のメディアからすべてのファイルを 1 つずつコピーし、ターゲット メディア上に新しいファイル システムを再作成しました。

セクターは、外部ソフトウェア（OSを含む）からアクセス可能なCD-ROM上の主要なデータ構造です。モード1 CD-ROMでは、各セクターには2048バイトのユーザーデータ（コンテンツ）と304バイトの構造情報が含まれています。特に、構造情報は以下で構成されています。

• セクター番号、セクターの相対的および絶対的な論理的位置
• エラー検出コード（ EDC）。読み取りエラーを（可能な場合）検出するために使用される高度なチェックサムです。
• エラー訂正コード（ECC）、エラーを検出して訂正する高度な方法

EDC および ECC 情報を使用することで、ドライブは多くの (ただしすべてではない) 種類の読み取りエラーを検出して修復できます。

コピー防止機能は、製造時に不適切な EDC/ECC フィールドを持つセクターを意図的に作成することで、これらのフィールドを特徴として使用できます。保護ソフトウェアは、読み取りエラーを待ちながらこれらのセクターを読み取ろうとします。初期のエンドユーザー ソフトウェア/ハードウェアでは、不正な構造情報を持つセクターを生成できなかったため、このようなソフトウェア/ハードウェアではこの機能を再生成できませんでした。特徴を形成するセクターが読み取り可能になった場合、メディアはコピーであるとみなされます。

このアプローチの修正版では、読み取り不可能なセクターの大きな領域と、その間に点在する読み取り可能なセクターの小さな島を使用します。保護されたメディアをコピーしようとするほとんどのソフトウェアは、読み取り不可能なセクターに遭遇すると、すべてが不良であると想定して、セクターの間隔をスキップします。元のアプローチとは対照的に、保護スキームは、読み取りエラーが発生したときにメディアがコピーであると想定して、セクターが読み取り可能であることを想定します。

すべてのユーザーデータを保持するメインチャネルの他に、CD-ROM には、特定のメタ情報を保存できる 8 つのサブチャネルのセットが含まれています。(オーディオ CD の場合、ユーザーデータはオーディオ自体です。データ CD の場合、ユーザーデータはファイルシステムとファイルデータです。) サブチャネルの 1 つであるQ チャネルは 、CD の先頭と現在のトラックに対するドライブの現在の位置を示します。これはオーディオ CD (数年間 CD はオーディオ CD のみでした) 用に設計されたもので、この情報はドライブを正しい軌道に保つために使用されます。ただし、Q チャネルはデータ CD でも埋められます。別のサブチャネルであるP チャネル(サブチャネルの最初のもの) は、各トラックの開始点を示す、一種のセマフォのようなさらに基本的な情報を伝達します。

すべての Q チャネル フィールドにはその内容に対する 16 ビットのチェックサムが含まれているため、コピー防止ではこのフィールドを使用して元のメディアとコピーを区別することができます。初期のエンド ユーザー ソフトウェア/ハードウェアでは、Q チャネルが貴重な情報を伝えるとは考えず、Q チャネルを独自に計算していました。

最新のソフトウェアとハ​​ードウェアでは、サブチャネル Q と P に与えられたあらゆる情報を書き込むことができます。

この技術は、CD-ROM 上のセクターのアドレス指定方法と、ドライブがセクター間をシークする方法を利用します。すべての CD-ROM では、セクターは対応するセクター ヘッダーに論理的な絶対位置と相対位置を示します。ドライブは、特定のセクターを取得またはシークするように指示されたときに、この情報を使用できます。このような情報は、CD-ROM 自体に物理的に「ハード ワイヤード」されているのではなく、ユーザーが制御するデータの一部であることに注意してください。

保護されていない CD-ROM の一部は次のようになります (簡略化)。

ドライブがセクター6553から読み取るか、セクター 6553 にシークするように指示されると、ドライブは物理的な距離を計算し、レーザー ダイオードを移動して (回転する) ディスクからの読み取りを開始し、セクター6553 が通過するの を待ちます。

保護された CD-ROM は次のようになります。

この例では、挿入ポイントの直前のセクター アドレス ( 6553 ) と同じセクター アドレスを持つセクター (「Mary 」) が挿入されました。ドライブがこのようなディスクのセクター6553 から読み取るか、またはセクター 6553にシークするように指示されると、結果として得られるセクター コンテンツは、ドライブがシークを開始する位置によって異なります。

• ドライブが前方にシークする必要がある場合、セクターの元のコンテンツ「Jill」が返されます。
• ドライブが後方にシークする必要がある場合、セクターの双子である「Mary」が返されます。

保護されたプログラムは、ドライブをセクター6553 の後ろに配置してそこから読み取り、Maryバージョンが表示されることを期待することで、CD-ROM がオリジナルかどうかを確認できます。プログラムがこのような CD-ROM をコピーしようとすると、ドライブが 2 番目の6553セクターをスキップしてセクター6554 を探すため、ツイン セクターを見逃してしまいます。

この技術については、省略された詳細 (たとえば、ツイン セクターを大規模に記録する必要がある、SubQ チャネルを変更する必要があるなど) がさらにあります。図のようにツイン セクターが互いに隣接している場合、リーダーは常に最初のセクター ( Jill)を読み取ります。ツイン セクターはディスク上でより離れている必要があります。

スタンプされた CD は完全なクローンであり、データは常に同じ位置にありますが、書き込み可能なメディアはそれぞれ異なります。データ位置測定(DPM) は、これらの小さな物理的な違いを検出して、複製を効率的に防止します。DPM は、1996 年に Link Data Security のCD-Copsによって初めて公開されました。SecuROM 4以降では、任天堂の光ディスクと同様に、この保護方法が使用されています。^{[引用が必要]}

レッドブックCD-DAオーディオ仕様には、単純なコピー防止フラグ以外のコピー防止メカニズムは含まれていません。2002 年初頭から、レコード会社が「コピー防止」された非標準コンパクト ディスクを販売しようと試みました。フィリップスは、そのようなディスクはレッドブック仕様に違反するため、商標登録されたCompact Disc Digital Audioロゴを付けることは許可されないと述べました。多くの人がコピー防止ディスクをフェアユースの脅威と見なしたため、コピー防止ディスクに対しては大きな抗議がありました。たとえば、そのようなメディアのオーディオ トラックは、コンピューターのハード ディスクやポータブル (非 CD) 音楽プレーヤーの個人用音楽コレクションに簡単に追加できません。また、多くの一般的な CD オーディオ プレーヤー (カー ラジオなど) では、コピー防止メディアの再生に問題がありましたが、これは主に、CD-ROM ドライブにも使用されているハードウェアおよびファームウェアコンポーネントを使用していることが原因です。この再利用の理由はコスト効率です。コンポーネントはレッドブック標準を満たしているため、使用しない正当な理由は存在しませんでした。圧縮されたオーディオ ファイル(MP3、FLAC、Windows Media など)を含む CD-ROM ディスクをサポートする他のカー ステレオでは、それらのディスクを読み取るために、 何らかの CD-ROM ドライブ ハードウェア (Yellow Book CD-ROM標準に準拠) を使用する必要がありました。

2005 年後半、ソニー B​​MG ミュージックは、 52 人のアーティストのディスクに拡張コピー保護("XCP")と呼ばれるコピー保護形式を含めたことで、ソニー CD コピー保護スキャンダルを引き起こしました。 ^[1] Microsoft Windows を実行しているコンピューターの CD ドライブにそのようなディスクを挿入すると、XCP ソフトウェアがインストールされます。その後、CD リッパーソフトウェア (または CD リッパーと同じ方法でディスクからデジタル オーディオを読み取るリアルタイム エフェクト プログラムなどの他のソフトウェア) が CD の音楽トラックにアクセスすると、XCP はディスクのオーディオをホワイト ノイズに置き換えます。

技術に詳しいユーザーやコンピュータ セキュリティの専門家は、XCP にルートキットコンポーネントが含まれていることを発見しました。インストール後、XCP は存在を隠すためにあらゆる手段を講じ、XCP が強制的に削除されるとコンピュータの CD ドライブを無効にしようとさえしました。残念ながら、XCP が自己を隠そうとする努力により、マルウェアの作成者は、被害者のマシンに XCP がインストールされていれば、XCP の偽装の下にマルウェアを隠すことで、ソフトウェアによる被害を拡大することができました。ウイルス対策ソフトウェアやスパイウェア対策ソフトウェアの複数の発行元は、 XCPがトロイの木馬またはその他のマルウェアであるとして、XCP が見つかった場合は検出して削除するように製品を更新しました。また、米国国土安全保障省の次官補は、顧客のコンピュータにセキュリティ ホールを引き起こす企業を叱責し、そのコンピュータは企業の所有物ではないことを念頭に置きました。

恨みと集団訴訟に直面した^[2]ソニー B​​MG は、XCP を含むすべてのディスクの製品リコールを発行し、将来のディスクでの XCP の使用を中止すると発表した。2005 年 11 月 21 日、テキサス州司法長官グレッグ アボットは、 XCP に関してソニー B​​MG を訴え^[3]、2005 年 12 月 21 日には、MediaMax のコピー プロテクションに関してソニー B​​MG を訴えた^{[4] 。}

法律の規定により、著作権保護されたオーディオ CD の購入者に対する救済が認められています。1988年の著作権、意匠および特許法には、セクション 296ZE パート VII に「有効な技術的手段により許可された行為が妨げられる場合の救済」を認める規定が含まれています。

実際には、消費者はオーディオ CD の著作権者 (通常はレコード レーベル)に苦情を申し立てます。苦情には、著作権者がコピー保護された CD を使用するための「回避策」を、著作権保護されていない CD が合法的に使用できる範囲で提供するよう求める内容が含まれます。消費者が、著作権者が要求を合理的に受け入れなかったと考える場合は、消費者は、国務長官に申し立ての正当性を検討し、(申し立てが認められた場合) 著作権者に著作権保護を回避する回避策を実施するよう指示するよう申請する権利をこの法律に基づいて有します。

1988 年著作権、意匠および特許法の附則 5A には、第 296ZE 条の規定が適用される許可された行為が列挙されています (つまり、コピー保護によってユーザーが許可された行為を行えない場合、消費者が救済策を利用できるケースが列挙されています)。

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