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Icône Android DRM HAL

Ce document fournit une vue d'ensemble de la structure de gestion des droits numériques (DRM) d'Android et présente les interfaces qu'un plug-in DRM doit implémenter. Ce document ne décrit pas les règles de robustesse ou les règles de conformité qui peuvent être définies par un schéma DRM.

Cadre

La plate-forme Android fournit un cadre DRM extensible qui permet aux applications de gérer le contenu protégé par des droits en fonction des contraintes de licence associées au contenu. Le cadre DRM prend en charge de nombreux schémas DRM ; les schémas DRM pris en charge par un appareil dépendent du fabricant de l'appareil. Le framework DRM fournit une interface unifiée pour les développeurs d'applications et masque la complexité des opérations DRM. Le cadre DRM fournit un mode de fonctionnement cohérent pour le contenu protégé et non protégé. Les schémas DRM peuvent définir des modèles d'utilisation complexes par des métadonnées de licence. Le cadre DRM fournit l'association entre le contenu DRM et la licence, et gère la gestion des droits. Cela permet au lecteur multimédia d'être abstrait du contenu protégé ou non protégé par DRM. Voir MediaDrm pour la classe afin d'obtenir des clés pour déchiffrer les flux multimédias protégés.

Android DRM HAL
Figure 1a. Couche d'abstraction matérielle DRM avant Android 11
Poste Android DRM HAL R
Figure 1b. Couche d'abstraction matérielle DRM à partir d'Android 11

La disponibilité d'un contenu numérique riche est importante pour les utilisateurs d'appareils mobiles. Pour rendre leur contenu largement disponible, les développeurs Android et les éditeurs de contenu numérique ont besoin d'une implémentation DRM cohérente prise en charge dans l'ensemble de l'écosystème Android. Pour rendre ce contenu numérique disponible sur les appareils Android et garantir qu'il existe au moins un DRM cohérent disponible sur tous les appareils, Google fournit des DRM sans frais de licence sur les appareils Android compatibles. Le plugin DRM est intégré au framework Android DRM et peut utiliser une protection matérielle pour sécuriser le contenu premium et les informations d'identification des utilisateurs.

La protection du contenu fournie par le plug-in DRM dépend des capacités de sécurité et de protection du contenu de la plate-forme matérielle sous-jacente. Les capacités matérielles de l'appareil doivent inclure un démarrage sécurisé matériel pour établir une chaîne de confiance de sécurité et de protection des clés cryptographiques. Les capacités de protection du contenu de l'appareil doivent inclure la protection des trames décryptées dans l'appareil et la protection du contenu par le biais d'un mécanisme de protection de sortie fiable. Toutes les plates-formes matérielles ne prennent pas en charge toutes les fonctionnalités de sécurité et de protection de contenu ci-dessus. La sécurité n'est jamais mise en œuvre à un seul endroit dans la pile, mais repose plutôt sur l'intégration du matériel, des logiciels et des services. La combinaison de fonctions de sécurité matérielles, d'un mécanisme de démarrage fiable et d'un système d'exploitation sécurisé isolé pour gérer les fonctions de sécurité est essentielle pour fournir un périphérique sécurisé.

Architecture

Le cadre DRM est conçu pour être indépendant de l'implémentation et résume les détails de l'implémentation du schéma DRM spécifique dans un plugin DRM spécifique au schéma. Le cadre DRM comprend des API simples pour gérer des opérations DRM complexes, acquérir des licences, approvisionner l'appareil, associer le contenu DRM et sa licence, et enfin décrypter le contenu DRM.

Le framework Android DRM est implémenté en deux couches architecturales :

  • Une API de framework DRM, qui est exposée aux applications via le framework d'application Android.
  • Un framework DRM de code natif, qui expose une interface pour les plugins DRM (agents) pour gérer la gestion des droits et le déchiffrement pour divers schémas DRM.
Cadre Android DRM
Figure 2a. Cadre DRM avant Android 11
Cadre Android DRM
Figure 2b. Cadre DRM à partir d'Android 11

Voir Android Media DRM et Android Media Crypto pour plus de détails.

Plugins DRM

Au démarrage du système, le framework DRM recherche les instances/services HAL (décrits dans les fichiers .rc ) et les plugins sont découverts. Media DRM Server ( mediadrmserver ) crée à la fois des objets CryptoHal et DrmHal . CryptoHal et DrmHal appellent ensuite les plugins avec des implémentations spécifiques au fournisseur.

Les plugins doivent implémenter des HAL bindérisés. Les HAL bindérisés utilisent le langage de définition d'interface Android (AIDL) , qui permet de remplacer le framework sans avoir à reconstruire les HAL.

Les plugins sont créés par des fournisseurs ou des fabricants de SOC et placés dans une partition /vendor sur l'appareil. Tous les appareils lancés avec Android 13 ou supérieur doivent prendre en charge les HAL bindérisés écrits dans le langage AIDL.

Mise en œuvre

La version des appareils GMS et AOSP pour Android 13 doit utiliser l'interface AIDL.

Pour implémenter de nouvelles API de frameworks DRM par un plugin :

  1. Ajoutez un service de plug-in aux fichiers de construction de l'appareil.
  2. Mettez à jour le manifeste de l'appareil.
  3. Ajoutez les autorisations SELinux.
  4. Créez un fichier .rc sous /vendor .
  5. Implémentez le plugin.

Les API sont définies dans chaque version de IDrmPlugin.aidl , ICryptoPlugin.aidl , IDrmFactory.aidl et ICryptoFactory.aidl

aidl/PLATFORM_ROOT/hardware/interfaces/drm/

Ajout d'un service de plug-in aux fichiers de construction de l'appareil

Par exemple, pour ajouter la prise en charge de l'interface AIDL, le fichier VENDOR DEVICE /device.mk doit inclure les packages android.hardware.drm-service.* :


  PRODUCT_PACKAGES += \
    android.hardware.drm-service.clearkey \
    android.hardware.drm-service.widevine

Mise à jour du manifeste de l'appareil

Le fichier vendor manifest.xml de l'appareil doit inclure les entrées suivantes :

  <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>

La VERSION STABLE AIDL est le numéro de version de chaque version de l'API AIDL (par exemple 1, 2). Alternativement, nous vous recommandons d'utiliser vintf_fragments.

Ajouter des autorisations SELinux

  1. Ajouter à VENDOR DEVICE /sepolicy/vendor/file.te
    type mediadrm_vendor_data_file, file_type, data_file_type;
  2. Ajouter à 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
  3. Ajouter à 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)
        

Création d'un fichier .rc sous /vendor

Le fichier .rc spécifie les actions à effectuer lors du lancement d'un service.

Voir Android Init Language pour plus de détails.

Implémentation du plugin

  1. Implémentez le point d'entrée main() dans service.cpp du service de plugin.
  2. Implémentez ICryptoPlugin , IDrmPlugin , ICryptoFactory et IDrmFactory .
  3. Implémentez les nouvelles API dans le plugin.

Détails du plug-in DRM

Les fournisseurs de plug-ins DRM implémentent DrmFactory , CryptoFactory et les plug-ins DRM.

DrmFactory

La classe DrmHal recherche les services de plug-in DRM enregistrés et construit les plug-ins correspondants qui prennent en charge un schéma de chiffrement donné via la classe DrmFactory .

IDrmFactory est le point d'entrée principal pour interagir avec la HAL drm d'un fournisseur via l'API createPlugin. L'API createPlugin est utilisée pour créer des instances IDrmPlugin.

::ndk::ScopedAStatus getSupportedCryptoSchemes(
    std::vector<::aidl::android::hardware::drm::Uuid>* _aidl_return);

getSupportedCryptoSchemes renvoie une liste des schémas de chiffrement pris en charge pour l'instance AIDL drm HAL.

::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);

Détermine si la fabrique de plug-ins est capable de construire des plug-ins DRM prenant en charge un schéma de chiffrement donné, spécifié par un UUID.

::ndk::ScopedAStatus isContentTypeSupported(const std::string& in_mimeType,
    bool* _aidl_return);

Détermine si la fabrique de plug-ins est capable de construire des plug-ins DRM prenant en charge un format de conteneur multimédia donné spécifié par mimeType .

::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);

Construit un plug-in DRM pour le schéma de chiffrement spécifié par UUID.

CryptoFactory

La classe CryptoHal recherche les services de plug-in DRM enregistrés et construit les plug-ins correspondants qui prennent en charge un schéma de chiffrement donné via la classe CryptoFactory .

::ndk::ScopedAStatus isCryptoSchemeSupported(
    const ::aidl::android::hardware::drm::Uuid& in_uuid,
    bool* _aidl_return);

Détermine si l'usine de chiffrement est capable de construire des plugins de chiffrement qui prennent en charge un schéma de chiffrement donné, qui est spécifié par un 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);

Détermine si la fabrique de plug-ins est capable de construire des plug-ins de chiffrement qui prennent en charge un schéma de chiffrement donné, qui est spécifié par un UUID.

API de plug-in DRM

Les API sont définies dans hardware/interfaces/drm/aidl/aidl_api/android.hardware.drm/ VERSION /android/hardware/drm/IDrmPlugin.aidl . Le fichier IDrmPlugin.h correspondant peut être trouvé dans out/Soong après la construction.