Техника защиты компакт-дисков от копирования

         

Кратко о питахPit'ы, лендland'ахы, EFM-словаха, фреймовыхе кадрахы и секторах (кратко)


Вопреки распространенному заблуждению питы (pits)pit'ы и ленды (lands)land'ы отнюдь не соответствуют двоичному нулю и единице непосредственно. Кодирование информации на CD устроено значительно хитрее и… умнее! Единица представляется переходом от питаpit'а к ленду land'у или наоборот, а ноль —– отсутствием переходов на данном промежутке (см. рис. 1.3 0х015). Причем, между двумя соседними единицами должно быть расположено не мене двух, но и не более десяти нулей. Ограничение снизу обусловлено технологическими трудностями штамповки, а ограничение сверху —– нестабильностью скорости вращения диска. Действительно, пусть стабильность вращения составляет 3%, тогда при считывании последовательности из десяти нулей мы получаем погрешность 1/3 пбита/ленда, что не вызывает никаких проблем. Но уже при чтении пятнадцати нулей погрешность возрастает дпо половины битапита/ленда и приводу остается лишь гадать: в большую или меньшую строну ее следует округлять.

Четырнадцать бит образуют EFM-слово, которое по специальной таблице перекодируется в "нормальный" 8-битный байт (собственно EFM так и расшифровывается: Eight to Fourteen Modulation —– модуляция восемь на четырнадцать). Между двумя EFM-словами располагаются три объединяющих бита (merging bits), которые, во-первых, служат для разрешения конфликтных ситуаций кодирования (например, за одним EMF-словом оканчивающимся на единицу, следует другое EFM-слово, начинающееся с единицы), а, во-вторых, препятствуют появлению ложных синхрогрупп (о чем будет рассказано далеениже).

Рис. 1.3. унок 3 0х015 Принцип записи на CD

Группа из 36 байт образует фреймовый кадр (F1 frame) (рис. 1.4), который состоит из предшествующей ему синхрогруппы, байта субкода и двух 12-байтных групп данных, снабженных 4-байтными полями контрольных сумм (или сокращенно CRC — Cyclical Redundancy Check — контроль с помощью циклического избыточного кода)).




Рис. 1.4. унок 4 0х017 Устройство фреймового кадра

Кадры объединяются в сектора, также называемые блоками. Каждый сектор состоит из 98 хаотично перемешанных кадров (перемешивание позволяет уменьшить влияние дефектов носителя, поскольку, полезная информация как бы "размазывается" вдоль дорожки), причем первые 16-байт всякого сектора занимает специальный заголовок (header), состоящий из: 12-?байтного поля синхронизации, 3-?байтного поля адреса и 1-?байтного поля режима (см. рис. 1.50х018).



Рис. 1.5.унок  5 0х018 Устройство заголовка сектора

Значимость сектора заключается в том, что это наименьший раздел диска, который CD-?привод может считать в "сыром" виде. Причем эта "сырость" на ощупь довольно суха. Никакие приводы не позволяют заполучить содержимое данных кадра как они есть, а принудительно восстанавливают их на аппаратном уровне, используя для этой цели четырехбайтовые поля CRC. Подробности о технике восстановления ошибок мы еще поговориможно найти во врезке, сейчас же достаточно Заметимть, что отсутствие доступа к действительно "сырым" байтам приводит к невозможности получения побитовой копии диска, а, значит, у защитного механизма существует принципиальная возможность отличить где дубликат, а где оригинал!


Содержание раздела