
Trang này cung cấp thông tin tổng quan về khung quản lý quyền kỹ thuật số (DRM) của Android và giới thiệu các giao diện mà một trình bổ trợ DRM phải triển khai. Trang này không mô tả các quy tắc về độ mạnh mẽ hoặc các quy tắc tuân thủ mà một lược đồ DRM có thể xác định.
Framework
Nền tảng Android cung cấp một khung DRM có thể mở rộng, cho phép các ứng dụng quản lý nội dung được bảo vệ bằng quyền theo các hạn chế về giấy phép liên quan đến nội dung. Khung DRM hỗ trợ nhiều lược đồ DRM; nhà sản xuất thiết bị sẽ xác định những lược đồ DRM mà thiết bị hỗ trợ. Khung DRM cung cấp một giao diện hợp nhất cho nhà phát triển ứng dụng và ẩn đi sự phức tạp của các hoạt động DRM. Khung DRM cung cấp một chế độ hoạt động nhất quán cho nội dung được bảo vệ và không được bảo vệ. Các lược đồ DRM có thể xác định các mô hình sử dụng phức tạp bằng siêu dữ liệu giấy phép. Khung DRM cung cấp mối liên kết giữa nội dung DRM và giấy phép, đồng thời xử lý việc quản lý quyền. Điều này cho phép trình phát nội dung nghe nhìn được trừu tượng hoá từ nội dung được bảo vệ bằng DRM hoặc nội dung không được bảo vệ. Hãy xem MediaDrm để biết lớp dùng để lấy khoá giải mã các luồng nội dung nghe nhìn được bảo vệ.
Hình 1 cho thấy lớp trích xuất phần cứng DRM trước Android 11 và Hình 2 cho thấy lớp này trong Android 11 trở lên:
Hình 1. Lớp trừu tượng phần cứng DRM trước Android 11.
Hình 2. Lớp trừu tượng phần cứng DRM bắt đầu từ Android 11.
Việc có sẵn nội dung kỹ thuật số đa dạng là rất quan trọng đối với người dùng trên thiết bị di động. Để nội dung của họ có thể tiếp cận được nhiều người, các nhà phát triển Android và nhà xuất bản nội dung kỹ thuật số cần một cơ chế triển khai DRM nhất quán được hỗ trợ trên toàn bộ hệ sinh thái Android. Để cung cấp nội dung kỹ thuật số đó trên các thiết bị Android và đảm bảo rằng có ít nhất một DRM nhất quán trên tất cả các thiết bị, Google cung cấp DRM miễn phí bản quyền trên các thiết bị Android tương thích. Trình bổ trợ DRM được tích hợp với khung DRM Android và có thể sử dụng biện pháp bảo vệ dựa trên phần cứng để bảo mật nội dung đặc biệt và thông tin đăng nhập của người dùng.
Khả năng bảo vệ nội dung do trình bổ trợ DRM cung cấp phụ thuộc vào khả năng bảo mật và bảo vệ nội dung của nền tảng phần cứng cơ bản. Các chức năng phần cứng của thiết bị phải bao gồm quy trình khởi động an toàn bằng phần cứng để thiết lập chuỗi tin cậy về tính bảo mật và khả năng bảo vệ các khoá mật mã. Thiết bị phải có khả năng bảo vệ nội dung, bao gồm cả việc bảo vệ các khung hình đã giải mã trong thiết bị và bảo vệ nội dung thông qua cơ chế bảo vệ đầu ra đáng tin cậy. Không phải nền tảng phần cứng nào cũng hỗ trợ tất cả các tính năng bảo mật và bảo vệ nội dung nêu trên. Bảo mật không bao giờ được triển khai ở một nơi duy nhất trong ngăn xếp, mà thay vào đó dựa vào việc tích hợp phần cứng, phần mềm và dịch vụ. Việc kết hợp các chức năng bảo mật phần cứng, cơ chế khởi động đáng tin cậy và hệ điều hành bảo mật biệt lập để xử lý các chức năng bảo mật là rất quan trọng để cung cấp một thiết bị bảo mật.
Kiến trúc
Khung DRM được thiết kế để không phụ thuộc vào việc triển khai và trừu tượng hoá thông tin chi tiết về việc triển khai lược đồ DRM cụ thể trong một trình bổ trợ DRM dành riêng cho lược đồ. Khung DRM bao gồm các API đơn giản để xử lý các thao tác DRM phức tạp, mua giấy phép, cung cấp thiết bị, liên kết nội dung DRM và giấy phép của nội dung đó, rồi cuối cùng là giải mã nội dung DRM.
Khung DRM Android được triển khai trong 2 lớp kiến trúc:
- Một API khung DRM, được cung cấp cho các ứng dụng thông qua khung ứng dụng Android
- Một khung DRM mã gốc, cung cấp giao diện cho các trình bổ trợ (tác nhân) DRM để xử lý việc quản lý quyền và giải mã cho nhiều lược đồ DRM
Hình 3 cho thấy khung DRM trước Android 11 và Hình 4 cho thấy khung này trong Android 11 trở lên:
Hình 3. Khung DRM trước Android 11.
Hình 4. Khung DRM bắt đầu từ Android 11.
Hãy xem MediaDrm và MediaCrypto để biết thêm thông tin chi tiết.
Trình bổ trợ DRM
Khi hệ thống khởi động, khung DRM sẽ quét các thực thể và dịch vụ HAL (được mô tả trong các tệp .rc
) và phát hiện các trình bổ trợ. Máy chủ DRM nội dung nghe nhìn (mediadrmserver
) tạo cả đối tượng CryptoHal
và DrmHal
.
CryptoHal
và DrmHal
sau đó gọi các trình bổ trợ bằng các triển khai dành riêng cho nhà cung cấp.
Các trình bổ trợ phải triển khai HAL được liên kết. HAL được liên kết sử dụng Ngôn ngữ định nghĩa giao diện Android (AIDL), cho phép thay thế khung mà không cần phải tạo lại HAL.
Các trình bổ trợ do nhà cung cấp hoặc nhà sản xuất SOC tạo và đặt trong một phân vùng /vendor
trên thiết bị. Tất cả các thiết bị chạy Android 13 trở lên đều phải hỗ trợ các HAL được liên kết được viết bằng ngôn ngữ AIDL.
Triển khai
Cách triển khai các API khung DRM mới bằng một trình bổ trợ:
- Thêm dịch vụ trình bổ trợ vào các tệp bản dựng của thiết bị.
- Cập nhật tệp kê khai thiết bị.
- Thêm quyền SELinux.
- Tạo tệp
.rc
trong/vendor
. - Triển khai trình bổ trợ.
API được xác định trong mỗi phiên bản của IDrmPlugin.aidl
, ICryptoPlugin.aidl
, IDrmFactory.aidl
và ICryptoFactory.aidl
.
aidl/PLATFORM_ROOT/hardware/interfaces/drm/
Thêm dịch vụ trình bổ trợ vào tệp bản dựng thiết bị
Ví dụ: để thêm tính năng hỗ trợ giao diện AIDL, tệp VENDOR DEVICE/device.mk
phải có các gói android.hardware.drm-service.*
:
PRODUCT_PACKAGES += \ android.hardware.drm-service.clearkey \ android.hardware.drm-service.widevine
Cập nhật tệp kê khai thiết bị
Tệp vendor manifest.xml
cho thiết bị phải có các mục sau:
<hal format="aidl"> <name>android.hardware.drm</name> <version>STABLE AIDL VERSION</version> <fqname>ICryptoFactory/clearkey</fqname> <fqname>IDrmFactory/clearkey</fqname> <fqname>ICryptoFactory/widevine</fqname> <fqname>IDrmFactory/widevine</fqname> </hal>
Phiên bản AIDL ổn định là số phiên bản của mỗi bản phát hành API AIDL (ví dụ: 1, 2).
Ngoài ra, bạn nên sử dụng vintf_fragments
.
Thêm quyền SELinux
- Thêm quyền cho
VENDOR DEVICE/sepolicy/vendor/file.te
:
type mediadrm_vendor_data_file, file_type, data_file_type;
- Thêm quyền cho
VENDOR DEVICE/sepolicy/vendor/file_contexts
:
/vendor/bin/hw/android\.hardware\.drm-service\.clearkey u:object_r:hal_drm_clearkey_exec:s0
/data/vendor/mediadrm(/.*)? u:object_r:mediadrm_vendor_data_file:s0 - Thêm quyền cho
device/sepolicy/vendor/hal_drm_clearkey.te
:
vndbinder_use(hal_drm_clearkey) allow hal_drm_clearkey servicemanager:binder { call transfer }; allow hal_drm_clearkey hal_drm_service:service_manager add; allow hal_drm_clearkey { appdomain -isolated_app }:fd use; get_prop(ramdump, public_vendor_default_prop)
Tạo tệp RC trong /vendor
Tệp .rc
chỉ định các thao tác cần thực hiện khi một dịch vụ được khởi chạy.
Hãy xem Ngôn ngữ khởi động Android để biết thông tin chi tiết.
Triển khai trình bổ trợ
- Triển khai điểm truy cập
main()
trongservice.cpp
của dịch vụ trình bổ trợ. - Triển khai
ICryptoPlugin
,IDrmPlugin
,ICryptoFactory
vàIDrmFactory
. - Triển khai các API mới trong trình bổ trợ.
Thông tin chi tiết về trình bổ trợ DRM
Các nhà cung cấp trình bổ trợ DRM triển khai DrmFactory
, CryptoFactory
và trình bổ trợ DRM.
Lớp DrmFactory
Lớp DrmHal
tìm kiếm các dịch vụ trình bổ trợ DRM đã đăng ký và tạo các trình bổ trợ tương ứng hỗ trợ một lược đồ mã hoá nhất định thông qua lớp DrmFactory
.
IDrmFactory
là điểm truy cập chính để tương tác với DRM HAL của nhà cung cấp thông qua phương thức createPlugin
. Hãy dùng phương thức này để tạo các thực thể IDrmPlugin
.
::ndk::ScopedAStatus getSupportedCryptoSchemes( std::vector<::aidl::android::hardware::drm::Uuid>* _aidl_return);
getSupportedCryptoSchemes
trả về danh sách các lược đồ mã hoá được hỗ trợ cho thực thể AIDL DRM HAL. Trình tự này xác định xem nhà máy trình bổ trợ có thể tạo các trình bổ trợ DRM hỗ trợ một lược đồ mã hoá nhất định hay không, được chỉ định bằng một UUID:
::ndk::ScopedAStatus isCryptoSchemeSupported( const ::aidl::android::hardware::drm::Uuid& in_uuid, const std::string& in_mimeType, ::aidl::android::hardware::drm::SecurityLevel in_securityLevel, bool* _aidl_return);
Trình tự này xác định xem nhà máy trình bổ trợ có thể tạo các trình bổ trợ DRM hỗ trợ một định dạng vùng chứa nội dung nghe nhìn nhất định do mimeType
chỉ định hay không:
::ndk::ScopedAStatus isContentTypeSupported(const std::string& in_mimeType, bool* _aidl_return);
Trình tự này tạo một trình bổ trợ DRM cho lược đồ mã hoá do UUID chỉ định:
::ndk::ScopedAStatus createPlugin( const ::aidl::android::hardware::drm::Uuid& in_uuid, const std::string& in_appPackageName, std::shared_ptr<::aidl::android::hardware::drm::IDrmPlugin>* _aidl_return);
Lớp CryptoFactory
Lớp CryptoHal
tìm kiếm các dịch vụ trình bổ trợ DRM đã đăng ký và tạo các trình bổ trợ tương ứng hỗ trợ một lược đồ mã hoá nhất định thông qua lớp CryptoFactory
.
Trình tự này xác định xem nhà máy mã hoá có thể tạo các trình bổ trợ mã hoá hỗ trợ một lược đồ mã hoá nhất định hay không, được chỉ định bằng một UUID:
::ndk::ScopedAStatus isCryptoSchemeSupported( const ::aidl::android::hardware::drm::Uuid& in_uuid, bool* _aidl_return);
Trình tự này xác định xem nhà máy trình bổ trợ có thể tạo các trình bổ trợ mã hoá hỗ trợ một sơ đồ mã hoá nhất định hay không, được chỉ định bằng một UUID:
::ndk::ScopedAStatus createPlugin( const ::aidl::android::hardware::drm::Uuid& in_uuid, const std::vector<uint8_t>& in_initData, std::shared_ptr<::aidl::android::hardware::drm::ICryptoPlugin>* _aidl_return);
API trình bổ trợ DRM
Các API được xác định tronghardware/interfaces/drm/aidl/aidl_api/android.hardware.drm/
VERSION/android/hardware/drm/IDrmPlugin.aidl
. Bạn có thể tìm thấy tệp IDrmPlugin.h
tương ứng trong out/Soong
sau khi tạo.