【音视频直播开发】WebRTC 的安全机制

1、前言

WebRTC 是一种开放源代码项目，旨在为实时通信提供网络应用程序的标准 API。它支持语音通话、视频聊天和P2P文件共享，是现代 Web 应用程序中实时通信的重要组成部分。在 WebRTC 中，安全性是至关重要的，因为它涉及到用户的隐私和敏感数据。下面内容将介绍 WebRTC 的安全机制。

2、媒体安全

在 WebRTC 中，媒体安全包括加密和鉴别。为了确保数据的机密性，WebRTC 使用加密算法对媒体流进行加密。而为了验证数据的来源和完整性，WebRTC 使用数字签名算法对媒体流进行鉴别。

2.1 加密

WebRTC 使用 DTLS 协议（Datagram Transport Layer Security）来加密媒体流。DTLS 是 TLS（Transport Layer Security）协议的一个变体，它在不稳定的网络中提供端到端的加密。DTLS 在传输 UDP 数据包时提供加密保护，以确保数据的机密性。使用 DTLS 加密后的媒体流是无法被中间人窃听的。

// 初始化 DTLS 连接
val dtlsSocket = DatagramSocket()
val dtlsParameters = DtlsParameters(
    fingerprints = listOf(Fingerprint("sha-256", "2C:5B:B3:71:CE:CA:F3:3C:50:63:4F:9D:58:5C:62:63:2F:C2:10:77:E5:47:CE:63:16:05:44:E9:5B:AA:87:1A"))
)
val dtlsTransport = DtlsTransport(dtlsSocket, dtlsParameters)
dtlsTransport.start()
​
// 创建 SRTP 会话
val srtpSession = SrtpSession.create(dtlsTransport.getLocalParameters(), dtlsTransport.getRemoteParameters())

2.2 鉴别

WebRTC 使用 SRTP 协议（Secure Real-time Transport Protocol）来保护媒体流的完整性和来源。SRTP 通过在媒体流上添加数字签名来实现鉴别。这些数字签名使用 HMAC（Hash-based Message Authentication Code）算法生成，以确保媒体流的完整性和来源。

// 创建 SRTP 会话
val srtpSession = SrtpSession.create(localParameters, remoteParameters)
​
// 加密和数字签名媒体流
val mediaPacket = RtpPacket(payload, seqNum, timestamp, ssrc)
val srtpPacket = srtpSession.protect(mediaPacket)
​
// 获取数字签名
val srtpAuthTag = srtpPacket.authenticationTag
3、网络安全

在 WebRTC 中，网络安全包括传输安全和身份验证。为了确保数据的传输安全，WebRTC 使用传输层安全协议（TLS）对所有传输的数据进行加密。而为了防止未经授权的访问，WebRTC 使用身份验证机制来验证每个参与者的身份。

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3.1 TLS

WebRTC 使用 TLS 来加密所有传输的数据。TLS 在 TCP/IP 协议上提供了安全的数据传输，可以防止中间人攻击和数据窃听。WebRTC 使用 TLS 来保护信令通道和媒体流通道中的所有数据传输。在 WebRTC 中，TLS 的使用可以通过信令服务器配置和 peerConnection 配置来控制。

// 初始化 TLS 连接
val sslContext = SSLContext.getInstance("TLS")
sslContext.init(keyManagers, trustManagers, SecureRandom())
val sslEngine = sslContext.createSSLEngine(hostname, port)
sslEngine.useClientMode = true
​
// 创建 TLS 会话
val tlsSession = TlsSession(sslEngine)
tlsSession.startHandshake()
​
// 发送和接收加密的数据
val encryptedData = tlsSession.wrap(data)
val decryptedData = tlsSession.unwrap(encryptedData)

3.2 身份验证

WebRTC 使用身份验证机制来验证每个参与者的身份。在 WebRTC 中，身份验证的过程可以使用信令服务器或STUN/TURN 服务器来实现。信令服务器可以验证参与者的身份，并确保只有授权用户才能加入会话。STUN/TURN 服务器可以验证参与者的 IP 地址，并确保参与者的 IP 地址是合法的。

以下是使用 Kotlin 创建 STUN/TURN 服务器并进行身份验证的示例代码：

// 初始化 STUN/TURN 服务器
val server = StunServer("stun.example.com", 3478, "username", "password")
​
// 进行身份验证
val valid = server.authenticate(ipAddress)
if (valid) {
    // 连接到 STUN/TURN 服务器
    val socket = server.connect()
}

4、总结

WebRTC 的安全机制对实时通信至关重要。通过使用 DTLS 和 SRTP 协议对媒体流进行加密和鉴别，以及使用 TLS 对所有传输的数据进行加密和使用身份验证机制来验证每个参与者的身份，WebRTC 能够确保数据的机密性、完整性和来源，防止中间人攻击和未经授权的访问。在开发 WebRTC 应用程序时，必须要重视安全问题，并采取必要的安全措施，以确保应用程序的安全性和用户的隐私保护。

原文链接：【直播开发】WebRTC 的安全机制 - 掘金