媒体加密

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Derek Herman

Joe Medley

在本节中，我们将介绍两种不同的媒体加密策略，以及如何通过 FFmpeg 和 Shaka Packager 使用它们的实用示例。我们将讨论的两种加密策略是 Clear Key 和使用 Google Widevine 等服务。这两种策略都是数字版权管理 (DRM) 的一种形式，用于控制用户可以对您的媒体执行的操作。但是，由于密钥传递以进行身份验证的方式，其中一种策略本质上不如另一种安全，这也是 DRM 服务可能更有意义的原因。

Web 的主要 DRM 服务是 Google Widevine、Microsoft PlayReady 和 Apple FairPlay，但我们不会在本文中介绍所有这些服务。但是，如果您以所有现代浏览器为目标，则很可能需要使用所有这三种 DRM 服务。

转换和加密通过以下应用程序完成

• Shaka Packager
• FFmpeg
• OpenSSL

Clear Key 加密

首先，在使用 Clear Key 之前，您应该充分了解 Clear Key 是什么以及不是什么。当您不想使用现有的 DRM 服务，并且认为对媒体进行基本加密是一个可行的选项时，您可以使用 Clear Key。但是，请记住，这种类型的加密无法提供与使用 DRM 服务之一相同的安全级别。这是因为密钥值对未在另一个密钥下加密，这与加密密钥不同，加密密钥由存储在许可证服务器上的解密密钥生成。此外，Clear Key 以纯文本形式发送密钥值对，因此虽然您正在加密媒体，但解密它的密钥并不是秘密。

创建密钥

您可以使用相同的方法为 DASH 和 HLS 创建密钥。使用 OpenSSL 执行此操作。以下命令将创建一个由 16 个十六进制值组成的加密密钥。

openssl rand -hex 16 > media.key

创建 IV

接下来，我们可以生成一个初始化向量 (IV)。

openssl rand -hex 16
6143b5373a51cb46209cfed0d747da66

使用 Clear Key 加密

以下示例使用 带有原始密钥的 Shaka Packager，其中 keys 和 key_ids 直接提供给 Shaka Packager。阅读文档以获取更多示例。

对于 key 标志，请使用之前创建的密钥，该密钥存储在 media.key 文件中。但是，在命令行中输入它时，请确保已删除其空格。对于 key_id 标志，请重复 media.id 值或使用上面生成的 IV 值。

packager \
  input=glocken.mp4,stream=audio,output=glockena.m4a \
  input=glocken.mp4,stream=video,output=glockenv.mp4 \
  --enable_fixed_key_encryption \
  --keys label=audio:key=INSERT_AUDIO_KEY_HERE:key_id=INSERT_AUDIO_KEY_ID_HERE,label=video:key=INSERT_VIDEO_KEY_HERE:key_id=INSERT_VIDEO_KEY_ID_HERE

创建密钥信息文件

要为 HLS 加密，除了密钥文件之外，您还需要一个密钥信息文件。密钥信息文件是一个文本文件，格式如下。它应该具有扩展名 .keyinfo。例如：encrypt.keyinfo。

key URI
key file path
private key

密钥 URI 是 media.key（上面创建的）在您服务器上的位置。密钥文件路径是其相对于密钥信息文件的位置。最后，私钥是 media.key 文件本身的内容，或您之前创建的 IV。例如

https://example.com/keys/media.key
/path/to/media.key
6143b5373a51cb46209cfed0d747da66

为 HLS 加密

packager \
  'input=input.mp4,stream=video,segment_template=output$Number$.ts,playlist_name=video_playlist.m3u8' \
  'input=input.mp4,stream=audio,segment_template=output_audio$Number$.ts,playlist_name=audio_playlist.m3u8,hls_group_id=audio,hls_name=ENGLISH' \
  --hls_master_playlist_output="master_playlist.m3u8" \
  --hls_base_url="https://127.0.0.1:5000/"

此命令将接受包含 16 个或 32 个字符的密钥。

ffmpeg -i myvideo.mov -c:v libx264 -c:a aac -hls_key_info_file encrypt.keyinfo myvideo.m3u8

Widevine 加密

现在您知道什么是 Clear Key 加密以及何时使用它。但是，何时应使用 DRM 服务来获得额外的安全性？这就是 Widevine 或其他服务将用于安全地加密和解密您的媒体的地方。Widevine 支持 MPEG-DASH 和 HLS，是 Google 的 DRM。Google Chrome 和 Firefox 浏览器、Android MediaDRM、Android TV 以及其他使用加密媒体扩展和媒体源扩展的消费电子设备都使用 Widevine，Widevine 在这些设备上解密内容。

使用 Widevine 加密

本文中的大多数示例都使用了 Clear Key 加密。但是，对于 Widevine，您需要替换以下选项。

--enable_fixed_key_encryption \
--enable_fixed_key_decryption \
--keys label=:key=INSERT_KEY_HERE:key_id=INSERT_KEY_ID_HERE

除了文件名和 --content-id 标志之外，解复用器 (demux) 命令中的所有内容都应完全从示例中复制。--content-id 是 16 或 32 个随机十六进制数字。使用此处提供的密钥，而不是您自己的密钥。阅读 Shaka Packager 文档中关于使用 Widevine 密钥服务器 的更多示例。

1. 解复用（分离）音频和视频，加密新文件，并输出媒体演示描述 (MPD) 文件。

   packager \
     input=tmp_glocken.mp4,stream=video,output=glocken_video.mp4 \
     input=tmp_glocken.mp4,stream=audio,output=glocken_audio.m4a \
     --enable_widevine_encryption \
     --key_server_url "https://license.uat.widevine.com/cenc/getcontentkey/widevine_test" \
     --content_id "fd385d9f9a14bb09" \
     --signer "widevine_test" \
     --aes_signing_key "1ae8ccd0e7985cc0b6203a55855a1034afc252980e970ca90e5202689f947ab9" \
     --aes_signing_iv "d58ce954203b7c9a9a9d467f59839249"
   

2. 复用（合并）音频和视频流。如果您使用视频框架，则可能不需要执行此操作。

   ffmpeg -i glocken_video.mp4 -i glocken_audio.m4a -c copy glocke.mp4
   

媒体转换顺序

本节按顺序显示从原始 .mov 文件转换为为 DASH 或 HLS 打包的加密资产所需的命令。为了说明目的，我们将源文件转换为比特率为 8Mbs，分辨率为 1080p (1920 x 1080)。根据您的需要调整这些值。

DASH/WebM

1. 转换文件类型和编解码器。

   对于此命令，您可以将 liborbis 或 libopus 用于音频编解码器。

   ffmpeg -i glocken.mov -c:v libvpx-vp9 -c:a libvorbis -b:v 8M -vf setsar=1:1 -f webm tmp_glocken.webm
   

2. 创建 Clear Key 加密密钥。

   openssl rand -hex 16 > media.key
   

3. 解复用（分离）音频和视频，加密新文件，并输出媒体演示描述 (MPD) 文件。

   packager \
     input=tmp_glocken.webm,stream=video,output=glocken_video.webm \
     input=tmp_glocken.webm,stream=audio,output=glocken_audio.webm \
     --enable_fixed_key_encryption \
     --enable_fixed_key_decryption \
     --keys label=:key=INSERT_KEY_HERE:key_id=INSERT_KEY_ID_HERE \
     --mpd_output glocken_webm_vod.mpd
   

4. 复用（合并）音频和视频流。如果您使用视频框架，则可能不需要执行此操作。

   ffmpeg -i glocken_video.webm -i glocken_audio.webm -c copy glocken.webm
   

DASH/MP4

1. 转换文件类型、视频编解码器和比特率。

   ffmpeg -i glocken.mov -c:v libx264 -c:a aac -b:v 8M -strict -2 tmp_glocken.mp4
   

2. 创建 Clear Key 加密密钥。

   openssl rand -hex 16 > media.key
   

3. 解复用（分离）音频和视频，加密新文件，并输出媒体演示描述 (MPD) 文件。

   packager \
     input=tmp_glocken.mp4,stream=video,output=glocken_video.mp4 \
     input=tmp_glocken.mp4,stream=audio,output=glocken_audio.m4a \
     --enable_fixed_key_encryption \
     --enable_fixed_key_decryption \
     --keys label=:key=INSERT_KEY_HERE:key_id=INSERT_KEY_ID_HERE \
     --mpd_output glocken_mp4_vod.mpd
   

4. 复用（合并）音频和视频流。如果您使用视频框架，则可能不需要执行此操作。

   ffmpeg -i glocken_video.mp4 -i glocken_audio.m4a -c copy glocken.mp4
   

HLS/MP4

HLS 仅支持 MP4，因此首先您需要转换为 MP4 容器和受支持的编解码器。

1. 转换文件类型、视频编解码器和比特率。

   ffmpeg -i glocken.mov -c:v libx264 -c:a aac -b:v 8M -strict -2 glocken.mp4
   

2. 创建 Clear Key 加密密钥。

   openssl rand -hex 16 > media.key
   

3. 创建密钥信息文件

   packager \
     'input=glocken.mp4,stream=video,segment_template=output$Number$.ts,playlist_name=video_playlist.m3u8' \
     'input=glocken.mp4,stream=audio,segment_template=output_audio$Number$.ts,playlist_name=audio_playlist.m3u8,hls_group_id=audio,hls_name=ENGLISH' \
     --hls_master_playlist_output="master_playlist.m3u8" \
     --hls_base_url="https://127.0.0.1:5000/" \
     --enable_fixed_key_encryption \
     --enable_fixed_key_decryption \
     --keys label=:key=INSERT_KEY_HERE:key_id=INSERT_KEY_ID_HERE
   

内容很多，希望您现在能够自信地加密媒体。接下来，我们将向您展示如何将媒体添加到您的网站。