媒体加密

Derek Herman
Derek Herman
X GitHub
Joe Medley
Joe Medley
GitHub

在本节中，我们将介绍两种不同的媒体加密策略，以及一些有关如何将它们与 FFmpeg 和 Shaaka Packager 结合使用的实际示例。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哪些操作。但是，由于密钥用于身份验证的方式传递，因此一种方式在本质上不如另一种方式安全，这也是 DRM 服务更有意义的原因。

适用于 Web 的主要 DRM 服务包括 Google Widevine、Microsoft PlayReady 和 Apple FairPlay，但本文不会介绍所有这些服务。 不过，如果您要定位所有新型浏览器，则可能需要使用这三种 DRM 服务。

通过以下应用完成转换和加密：

清除密钥加密

首先，您应该充分了解了 Clear 键的定义和不同之处，然后再使用它。如果您不希望使用现有的 DRM 服务，并且认为对媒体进行基本加密是一个可行的方案，则可以使用 Clear Key。但请注意，这种加密无法提供与使用其中一种 DRM 服务相同的安全级别。这是因为键值对未使用其他密钥进行加密，而加密密钥是通过存储在许可服务器上的解密密钥生成的。此外，Clear Key 会以明文形式发送键值对，因此在您加密媒体内容时，用于解密的密钥并非秘密。

创建密钥

您可以使用相同的方法为 DASH 和 HLS 创建密钥。您可以使用 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，我们可以生成初始化矢量 (IV)。

openssl rand -hex 16
6143b5373a51cb46209cfed0d747da66

使用明文密钥进行加密

以下示例使用搭配使用原始密钥的 Shaka Packager，其中 keys 和 key_ids 直接提供给 Shaka Packager。如需查看更多示例，请参阅相关文档。

对于 key 标志，请使用先前创建的存储在 media.key 文件中的密钥。不过，在命令行中输入该命令时，请务必移除空格。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

如需针对 HLS 进行加密，除了密钥文件之外，您还需要密钥信息文件。密钥信息文件是一种采用以下格式的文本文件。它的扩展名应该为 .keyinfo。例如：encrypt.keyinfo。

key URI
key file path
private key

密钥 URI 是 media.key（在上文中创建）将位于服务器上的位置。密钥文件路径是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

针对 HLS 进行加密

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="http://localhost:5000/"

此命令接受长度为 16 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，您已经了解了什么是清除密钥加密以及何时使用这种加密。但是，您何时应使用 DRM 服务来增强安全性？此时，Widevine 或其他服务将用于安全地加密和解密您的媒体内容。Widevine 支持 MPEG-DASH 和 HLS，是 Google 提供的 DRM。Google Chrome 和 Firefox 网络浏览器、Android MediaDRM、Android TV 以及使用加密媒体扩展和媒体源扩展的其他消费类电子设备都使用 Widevine，Widevine 会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。不过，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照搬示例中的内容。--content-id 是 16 位或 32 位随机十六进制数字。请使用此处提供的密钥，而不是您自己的密钥。如需查看更多示例，请参阅有关使用 Widevine 密钥服务器的 Shaka Packager 文档。

  1. 解复合（分离）音频和视频，对新文件进行加密，并输出媒体呈现说明 (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. 重新混流（合并）音频和视频串流。如果您使用的是视频框架，则可能无需执行此操作。

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

媒体转换序列

本部分按顺序显示了从原始 .mov 文件获取为 DASH 或 HLS 打包的加密资产所需的命令。为了达到说明目的，我们将源文件转换为码率为 8 Mb/s 且分辨率为 1080p (1920 x 1080) 的文件。根据需要调整这些值。

DASH/WebM

  1. 转换文件类型和编解码器。

    对于此命令，您可以使用 liborbis 或 libopus 作为音频编解码器。

    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. 解复合（分离）音频和视频，对新文件进行加密，并输出媒体呈现说明 (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. 重新混流（合并）音频和视频串流。如果您使用的是视频框架，则可能无需执行此操作。

    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. 创建一个明文密钥加密密钥。

    openssl rand -hex 16 > media.key

  3. 解复合（分离）音频和视频，对新文件进行加密，并输出媒体呈现说明 (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. 重新混流（合并）音频和视频串流。如果您使用的是视频框架，则可能无需执行此操作。

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

HLS/MP4

HLS 仅支持 MP4，因此您首先需要转换为 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. 创建一个明文密钥加密密钥。

    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="http://localhost:5000/" \
  --enable_fixed_key_encryption \
  --enable_fixed_key_decryption \
  --keys label=:key=INSERT_KEY_HERE:key_id=INSERT_KEY_ID_HERE

以上内容有点多，但希望您现在能够放心地对媒体内容进行加密。接下来，我们将向您展示如何向网站添加媒体内容。