Western Security versah BBC-Micro-Disketten mit Fingerabdruck-Code, damit Kopierer sie nicht klonen konnten

Softwarehäuser für den BBC Micro sahen sich einer Kopierwelle gegenüber: Allgemeine Kopierprogramme wie Disc Duplicator 3 machten die meisten geschützten Disketten leicht klonbar, weil exotischer Schutz meist nur ungewöhnliche Sektoren bedeutete, die ein spezielles Kopierprogramm mit einem Standardcontroller reproduzieren konnte. Western Security Ltd, ein kleines Unternehmen, das George Keeling im Westen Englands gründete, wollte einen Schutz, den ein normaler Heimcomputer erzeugen, aber kein normales Diskettenlaufwerk duplizieren konnte.

Ihre Antwort, die die Firma Fingerprinting nannte und die Keeling Bill Cawley zuschreibt, machte die analoge Physik der Diskette zum Geheimnis. Beim Formatieren wird jede Spur mit Füllbytes aufgefüllt, und wie viele Füllbytes hineinpassen, hängt von der genauen Geschwindigkeit des formatierenden Laufwerks ab, die von Laufwerk zu Laufwerk variierte. Western Security formatierte jede Diskette, maß die sich ergebenden Längen der Spuren 1–8 und schrieb dann die erwartete Längentabelle dieser Diskette in ihren eigenen Loader auf Spur 9, vergraben unter Schichten selbstmodifizierenden, obfuskierten Codes.

Beim Laden las das Spiel jede vollständige Spur und verlangte, dass 7 oder 8 der 8 gemessenen Längen innerhalb von ±1 Byte der gespeicherten Tabelle lagen – eine Toleranz, die eine echte Diskette auf jedem Laufwerk durchkommen lässt, während alles anderswo Geklonte zurückgewiesen wird. Das Verfahren lief auf beiden BBC-Micro-Controller-Familien über völlig unterschiedliche Codepfade, und die acht Fingerabdruck-Spuren sahen vollkommen gewöhnlich aus: korrekte Sektoren, kein exotisches Timing, nichts, was ein Analysetool anmerken würde.

Kopien scheiterten, weil die Spurlänge keine Daten sind: Ein duplizierendes Laufwerk, das mit seiner eigenen Geschwindigkeit dreht, schreibt seine eigenen, leicht abweichenden Längen, und selbst die spezielle Duplizier-Hardware der damaligen Zeit hatte Mühe, bytegenaue Übereinstimmungen zu erzielen. Zwei Originalkopien desselben Titels trugen unterschiedliche Fingerabdrücke, was bestätigte, dass jede Diskette beim Mastering personalisiert wurde. In einer Prüfung aus dem Jahr 2020 nahezu jeder kopiergeschützten BBC-Micro-Diskette nannte der Sicherheitsforscher Chris Evans dies den stärksten Schutz, den er fand – einen Schutz, der die Nachbildung, nicht das Schreiben, zum schwierigen Schritt machte.

Den Drehzahl-Fingerabdruck jeder Diskette zu ihrem eigenen Schlüssel machen

Die Erstellung kostet fast nichts: Eine einfache Formatierung erzeugt den Fingerabdruck, sodass Verlage weder exotische Mastering-Maschinen noch spezielle Schreibmuster benötigten.

Der Fingerabdruck ist bei der Inspektion unsichtbar: Die geschützten Spuren sind gewöhnliche Sektoren, sodass Analysetools und Kopierer nichts Ungewöhnliches sehen, das sie umgehen müssten.

Er kann von einem anderen Laufwerk nicht reproduziert werden: Die Spurlänge zeichnet die Spindeldrehzahl des formatierenden Laufwerks auf, und das Klonen verlangt bytegenaue Längen von einem Laufwerk, das mit derselben Geschwindigkeit dreht.

Die Toleranz hält echte Disketten funktionsfähig: ±1 Byte bei einer Bestehensquote von 7 von 8 absorbiert das analoge Rauschen von Lesevorgang zu Lesevorgang über Laufwerke und Controller hinweg.

Jede Diskette ist einzigartig: Die erwarteten Längen werden nach dem Formatieren pro Diskette erzeugt, sodass keine Master-Tabelle existiert, die ein Cracker einmal entwenden könnte.

Wenn Kopien billig sind, authentifiziere über eine analoge Eigenschaft, die bei der Erstellung nahezu kostenlos aufzuprägen, aber fast unmöglich zu reproduzieren ist: Mache die Nachbildung, nicht das Schreiben, zum schwierigen Schritt.

Eigentümer George Keeling sagte später, das System sei nicht zuverlässig genug gewesen, und der Sherston-Programmierer Simon Hosler erinnerte sich, dass es mit den sich ständig ändernden Diskettenlaufwerken zum Ärgernis wurde; Phantom Combat wurde sogar mit einem Aufkleber ausgeliefert, der warnte, dass nur Acorn-Disketten-ROMs unterstützt würden. Erhaltene Disketten datieren auf 1985–1986, und das Verfahren verblasste mit der BBC-Micro-Ära. Jahrzehnte später nannte der Forscher Chris Evans, der nahezu jede kopiergeschützte BBC-Micro-Diskette prüfte, es den stärksten Schutz, den er fand, und den cleversten Diskettenkopierschutz, den er gesehen habe, und Keeling bestätigte das Verfahren in den Kommentaren.