thumb|Un décodeur Syster et sa clef grise sécurisée Syster contraction de SYStème TERrestre désigne le décodeur de télévision analogique de troisième génération, de Canal+ basé sur un mélange des lignes et adapté aux chaînes à péage, sur le principe du contrôle d'accès. Développé au début des années 1990, il est exploité et mis en location en France, notamment par Canal+ dont il succède au Discret 11 lancé en 1984, pour Canalsatellite et les chaînes du groupe Canal+ en télédiffusion analogique. Historiquement, le modèle Syster est le troisième appareil développé par Canal+ après le récepteur-décodeur Decsat adapté à la réception par satellite et la norme D2 Mac.
À partir de 1992, le groupe Canal+ le propose en location pour son bouquet Canalsatellite puis ce décodeur est progressivement adopté par la chaîne Canal+ (terrestre), jusqu'à la fin de l'année 1995. En 1998, Canalsatellite abandonne son exploitation après avoir décidé d'arrêter la diffusion du bouquet en mode analogique et avec l'arrivée de la technologie de télédiffusion numérique. Ce dispositif reste temporairement exploité à la fois pour la télédiffusion terrestre jusqu'en et par satellite jusqu'au , date de l'arrêt de la retransmission analogique 625 lignes SECAM sur Eutelsat 5°W-a.
Hertzien terrestre et satellite
Au début de l'année 1990, Canal+ exploite à la fois la télédiffusion terrestre à la norme L (ou L' en VHF bande I) à 625 lignes SECAM et la télédiffusion par satellite en 625 lignes SECAM en cryptage de type Discret 11 sur le satellite Télécom 2C, ainsi que la chaîne jeunesse Canal JMensuel Télé Satellite de mai 1990, page 42 : Tableau des chaînes et fréquences. En , la chaîne musicale MCM (en clair), La Sept (culturelle) et Canal+ débutent leur diffusion sur les satellites TDF1/2 à la norme D2 Mac. Dans ce but, Canal+ développe son propre récepteur satellite Decsat (décodeur à la norme D2 Mac/Eurocrypt avec tuner satellite intégréMensuel Télé Satellite d'avril 1990, page 4 : « De la musique plein votre parabole ! » de Patrice de Goy..
Devant le faible nombre des téléspectateurs équipés pour capter TDF1/2 et le fiasco technique des tubes à ondes progressives forte puissance de ces satellites qui tombent en panne les uns après les autres, Canal+ se désengage progressivement des satellites TDF. La chaîne payante préfère la diffusion de son bouquet de programmes Canalsatellite, majoritairement en diffusion 625 lignes SECAM sur les satellites Télécom 2, à partir de .
L'accès à la plupart des émissions payantes nécessite de relier le décodeur Syster de Canal+ depuis sa prise péritélévision prévue à cet effet, sur celle de son récepteur satellite. Toutefois, pour bénéficier de la qualité supérieure des images au format 16/9 et du son numérique, une option permet aux intéressés de louer ou acheter un décodeur complémentaire en D2 Mac, compatible avec le cryptage EuroCrypt. Cette accumulation de boîtiers n'avantage pas la formule de l'offre sur Télécom 2, ce qui amène Canal+ 3 ans plus tard, à développer un bouquet de chaînes entièrement numériques à la norme DVB-S, avec son décodeur Mediasat, sur les satellites luxembourgeois Astra.
Contexte historique
Successeur et remplaçant du tout premier décodeur Canal+ Discret 11 significativement peu fiable contre le piratage et devenu obsolète, le Syster est compatible dans un premier temps avec le même type d'embrouillage, avant d'exploiter un nouvel algorithme d'encodage spécifique, développé par la société suisse Vaudoise Kudelski. Le système d'embrouillage vidéo analogique décline la dénomination de ses célèbres magnétophones portables professionnels de type Nagra, par la marque déposée Nagravision. Ce nom commercial est ultérieurement réemployé pour désigner les différents systèmes de codage Nagravision de la télévision numérique (Tiger, Cardless...), lesquels sont sans aucun lien avec le procédé analogique exploité par le Syster.
Bien que concepteur du dispositif et des brevets associés, le fabricant suisse n'industrialise pas lui-même les appareils. Une coentreprise créée entre Canal+ et Sagem nommée « Eurodec » fabrique, dès juin 1990, le décodeur Syster sous licence Nagravision. Plusieurs déclinaisons étrangères de l'appareil appartenant au groupe Canal+ sont exploitées, notamment pour la chaine allemande Premiere.
À la différence de l'historique décodeur Discret 11 où un code doit être manuellement saisi chaque mois, le Syster intègre une puce électronique sous la forme d'une clé en plastique amovible blanche ou d'une autre couleur selon les réseaux ou modes de diffusion, sur laquelle les droits de l'abonné sont stockés, obtenus à travers les données du signal vidéocomposite reçu par le téléviseur ; la mise à jour des droits d'accès est réalisée automatiquement, par la démodulation des signaux de télévision, sous réserve de rester sur la même chaîne codée, au minimum trente minutes, afin de les réactualiser lors d'un cycle de leur rediffusion en boucle, sur une période d'un mois.
Les autorisations ou « clés d'accès » sont transmises sous forme numérique sur le principe du télétexte), via l’intervalle de rafraîchissement vertical.
Décliné dans la version Syster+ dont la forme du boîtier est redessinée, le décodeur de deuxième génération intègre également un récepteur TNT (démodulateur numérique). Comme son prédécesseur Discret 11, le décodeur Syster est définitivement abandonné à compter du , dans le cadre de l'arrêt de la télédiffusion analogique en France.
Principes de fonctionnement
Le mot décodé est déterminé par un algorithme secret contenu dans la puce de la clef de l'abonné qui déchiffre toutes les deux secondes un mot de 64 bits à partir des données contenues dans l'intervalle de rafraîchissement vertical. Ce mot permet de générer des clefs de 15 bits spécifiques à chaque trame permettant de démélanger les lignes de la trame. La clef de 15 bits se décompose en un offset r sur 8 bits et un pas s sur 7 bits soit solutions.
Une mémoire tampon de 32 lignes est chargée avec les 32 lignes de la trame suivante: ces lignes se trouvant au bas de l'image. Une table de permutation de 256 valeurs entre 0 et 31 permet de savoir quelle ligne de la mémoire tampon est envoyée sur la tv. Cette ligne de la mémoire tampon exportée est remplacée par la ligne reçue sur le téléviseur. La table de permutation est parcouru avec la formule suivante : ième ligne de la trame doit être échangée avec le numéro de ligne de la mémoire tampon qui correspond à la valeur située à la position (r+(2s+1)i) mod 256 de la table de permutation.
La faiblesse du système repose sur la faible mémoire tampon du décodeur. Cela est dû au coût élevé des mémoires au moment de la mise au point du décodeur.
Une cryptanalyse permet de reconstituer les tables de permutation utilisées qui sont au nombre de 2 : phase 1 et phase 2, elles ont été publiées ainsi qu'une analyse mathématique du système Nagravision analogique par un universitaire de Cambridge le .
Les attaques du décodeur Syster
Méthode 1 : la clef La clef blanche initiale n'est alors pas suffisamment sécurisée; son micro-logiciel a été extrait à la fin des années 1990. Cela permet la création de cartes clones à base de microcontrôleur PIC16F84 et d'eeprom 24c16 impliquant un découpage du boîtier ou une reprogrammation de la clef; on parle alors de MOSC : Modified Original Smartcard.
La contre-mesure a consisté en un remplacement de toutes les clefs des abonnés par une version plus sécurisée de couleur grise. Le fait que le décodeur ne soit pas commercialisé (hormis pour Canal Plus Horizons) a limité l'utilisation de cette méthode.
Méthode 2 : la fabrication d'un décodeur hardware compatible
Il s'agit de retrouver la clef de 15 bits en analysant l'image sans rien connaitre de la méthode cryptographique utilisée pour coder cette clef. Autorisé, dans les années 1990 à la vente dans certains pays européens avant l'harmonisation législative de fin 1998. Un tel dispositif électronique a été testé dans l'article "Le nagravision lui aussi piraté!" du numéro d' du magazine Télé satellite. vignette|Simulation informatique (CGI) du codage syster en sécam pour les phases 1 et 2
La phase 1 : 1991-09/1997 En France, le standard analogique sécam envoie alternativement les porteuses rouges et bleues. La chrominance est donc en demi-résolution la porteuse rouge est mise en mémoire et sera utilisée avec la porteuse bleue suivante et ainsi de suite. La table de permutation de la phase 1 ne respecte pas cette alternance : l'image est codée en noir et blanc et l'analyse des porteuses transmises de l'image codée permettent de déterminer la clef de 15 bit utilisée pour coder l'image.
Ce principe a largement été diffusé sur internet à partir de mi-1995, date de remplacement des décodeurs discret 11 en Île-de-France sous le nom de Syster Hack III. Il s'agit d'un jeu de mots en référence au film Sister Act avec Whoopi Goldberg : la photo de l'actrice est souvent fournie avec les plans et programme du décodeur.
Le décodeur fonctionne à l'aide d'un circuit logique programmable complexe, technologie aujourd'hui dépassée, le MACH130 de chez AMD Vantis : MACH est l’acronyme de Macro Array CMOS High-speed. L'eeprom du décodeur est chargé avec la table de permutation phase 1 (en réalité pas toute la table mais la valeur toutes les 5 positions car les positions intermédiaires sont une incrémentation de la valeur précédente) et piloté par le microcontrôleur Motorola MC68HC11F1.
La conception du syster hack III est professionnelle : le choix des composants (utilisation de technologies récentes des années 1990 et choix visant à réduire les coûts de fabrication), design du PCB traduit une expérience certaine dans le domaine. On est loin des décodeurs « bricolés » utilisés pour le cas du discret 11. Des rumeurs persistantes laissent entendre que le syster hack III serait l’œuvre d’ingénieurs appartenant à des sociétés concurrentes de Kudelski afin de démontrer les faiblesses du syster.
Dans une interview diffusée à travers l’Europe par le satellite Telecom 2 le à 22h15 dans l'émission Capital sur Métropole 6, Marc-André Feffer de Canal + (orthographié Marc-André Pfeiffer dans le reportage) déclare qu'on ne lui a «jamais présenté un décodeur pirate qui fonctionne sur le nouveau système donc impiratable non mais assez sûr, à ce jour, oui», par suite le journaliste tempère le propos en ajoutant «on sait que des électroniciens cherchent déjà à le pirater».
En , le magazine Télé satellite annonce dans son numéro 77 que «la pérennité du décryptage du système pirate n'est pas assurée».
En , la contre-mesure suivante est mise en œuvre : la table de permutation du décodeur officiel est modifiée par la table phase 2 qui respecte l'alternance pair/impair ainsi lorsque l'image est chiffrée, elle l'est désormais en couleur et subséquemment le système utilisé dans le Syster Hack III est rendu inopérant. Si les composants du syster Hack III coûtent alors environ , en 1995, le coût d'un programmeur du MACH 130 agréé AMD est bien plus élevé, de sorte que la fabrication de ce décodeur revient plus cher que l'abonnement.
La phase 2 : 09/1997-2010 Dans le système sécam les porteuses couleurs sont intégrées dans le signal de luminance, elles constituent donc un parasitage sur les récepteurs TV noir et blanc. la solution pour atténuer cet effet parasite est de modifier la phase de la porteuse couleur alternativement. Le faire à chaque ligne n'a pas de sens dans la mesure où, en SECAM, les sous-porteuses de chrominances rouges et bleues ne sont pas modulées sur la même fréquence (for= et fob=). Le plus efficace est de déphaser de pi toutes les 3 lignes, les porteuses de chrominance.