Encriptación de contenido multimedia

Derek Herman

Joe Medley

En esta sección, analizaremos dos estrategias diferentes para encriptar tu contenido multimedia y algunos ejemplos prácticos sobre cómo usarlos con FFmpeg y Shaka Packager. Las dos estrategias de encriptación que analizaremos son Clear Key y usar un servicio como Google Widevine. Ambas estrategias son una forma de administración de derechos digitales (DRM) para controlar lo que los usuarios pueden hacer con tu contenido multimedia. Sin embargo, uno es intrínsecamente menos seguro que el otro debido a la forma en que se pasan las claves para la autenticación y es la razón por la que un servicio de DRM puede tener más sentido.

Los principales servicios de DRM para la Web son Google Widevine, Microsoft PlayReady y Apple FairPlay, pero no los abordaremos todos en este artículo. Sin embargo, si te orientas a todos los navegadores modernos, es probable que uses los tres servicios de DRM.

La conversión y la encriptación se realizan con estas aplicaciones:

• Shaka Packager
• FFmpeg
• OpenSSL

Borrar encriptación de claves

En primer lugar, debes comprender bien qué es y qué no la clave Clear antes de usarla. Si no quieres usar un servicio de DRM existente y crees que la encriptación básica de tu contenido multimedia es una opción viable, debes usar Borrar clave. Sin embargo, ten en cuenta que este tipo de encriptación no proporciona el mismo nivel de seguridad que usar uno de los servicios de DRM. Esto se debe a que el par clave-valor no está encriptado con otra clave, a diferencia de las claves encriptadas, que se generan mediante una clave de desencriptación almacenada en un servidor de licencias. Además, Clear Key envía el par clave-valor como texto sin formato, por lo que, mientras encriptas tu contenido multimedia, la clave para desencriptarlo no es un secreto.

Crear una clave

Puedes usar el mismo método a fin de crear una clave para DASH y HLS. Para ello, usa OpenSSL. Lo siguiente creará una clave de encriptación de 16 valores hexadecimales.

openssl rand -hex 16 > media.key

Precaución: Con este comando, se crea un archivo que puede contener espacios en blanco y caracteres de línea nueva, que no está permitido en Shaka Packager. Deberás abrir el archivo de claves y quitar manualmente todos los espacios en blanco, incluido el retorno de carro final.

Crea un IV

A continuación, podemos generar un vector de inicialización (IV).

openssl rand -hex 16
6143b5373a51cb46209cfed0d747da66

Nota: Anota el resultado, ya que lo necesitarás más adelante.

Encriptar con clave clara

En el siguiente ejemplo, se usa Shaka Packager con claves sin procesar, en la que keys y key_ids se proporcionan directamente a Shaka Packager. Consulta la documentación para ver más ejemplos.

Para la marca key, usa la clave creada antes, que se almacena en el archivo media.key. Sin embargo, cuando lo ingreses en la línea de comandos, asegúrate de haber quitado su espacio en blanco. Para la marca key_id, repite el valor media.id o usa el valor IV que se generó antes.

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

Nota: Ten en cuenta que también podemos encriptar las transmisiones video y audio con el mismo keys si omites el argumento de la etiqueta en lugar de definir un conjunto diferente de keys por transmisión. Por ejemplo, --keys label=:key=INSERT_KEY_HERE:key_id=INSERT_KEY_ID_HERE. Sin embargo, esto disminuiría el nivel de seguridad al proteger tus transmisiones.

Crea un archivo de información clave

Para encriptar en HLS, necesitas un archivo de información de claves, además de un archivo de claves. Un archivo de información clave es un archivo de texto con el siguiente formato. Debe tener la extensión .keyinfo. Por ejemplo: encrypt.keyinfo.

key URI
key file path
private key

El URI de la clave es donde se ubicará el media.key (creado anteriormente en tu servidor). La ruta del archivo de claves es su ubicación en relación con el archivo de información de clave. Por último, la clave privada es el contenido del archivo media.key o el IV que creaste antes. Por ejemplo:

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

Encripta para HLS

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/"

Este comando aceptará una clave de 16 o 32 caracteres.

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

Encriptación Widevine

Ahora sabes qué es la encriptación de claves clara y cuándo usarla. Pero ¿cuándo deberías usar un servicio de DRM para obtener seguridad adicional? Aquí es donde Widevine o algún otro servicio se usarían para encriptar y desencriptar tu contenido multimedia de forma segura. Widevine admite MPEG-DASH y HLS, y es una DRM de Google. Widevine se usa en los navegadores web Google Chrome y Firefox, Android MediaDRM, Android TV y otros dispositivos electrónicos de consumo que usan extensiones de medios encriptados y extensiones de fuente de medios, en los que Widevine desencripta contenido.

Encriptar con Widevine

En la mayoría de los ejemplos de este artículo se usó encriptación de claves claras. Sin embargo, para Widevine debes reemplazar las siguientes opciones.

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

Todo el contenido del comando demultiplexer (demux), excepto el nombre de los archivos y la marca --content-id, debe copiarse exactamente del ejemplo. El --content-id tiene 16 o 32 dígitos hexadecimales aleatorios. Usa las claves que se proporcionan aquí en lugar de las tuyas. Lee la documentación de Shaka Packager sobre cómo usar Widevine Key Server para obtener más ejemplos.

1. Demux (separa) el audio y el video, encripta los archivos nuevos y genera un archivo de descripción de presentación multimedia (MPD).

   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. Remux (combinar) las transmisiones de audio y video Si usas un framework de video, es posible que no necesites hacerlo.

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

Nota: El formato de píxeles predeterminado yuv420p se usa en todos los ejemplos de remux ffmpeg de este artículo, ya que no se proporciona uno en la línea de comandos. El comando ffmpeg mostrará un mensaje de error que indica que es obsoleto. Elegimos no anular el valor predeterminado porque, aunque el yuv420p obsoleto sigue siendo el más admitido,

Secuencia de conversión de medios

En esta sección, se muestran los comandos necesarios para pasar de un archivo .mov sin procesar a recursos encriptados empaquetados para DASH o HLS. A modo de ejemplo, convertiremos un archivo fuente a una tasa de bits de 8 Mbs con una resolución de 1080p (1920 x 1080). Ajusta estos valores según tus necesidades.

No todos los pasos son posibles solo con Shaka Packager, por lo que también usaremos FFmpeg cuando sea necesario.

DASH y WebM

1. Convierte el tipo de archivo y el códec.

   En este comando, puedes usar liborbis o libopus para el códec de audio.

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

2. Crear una clave de encriptación de clave clara

   openssl rand -hex 16 > media.key
   

3. Demux (separa) el audio y el video, encripta los archivos nuevos y genera un archivo de descripción de presentación multimedia (MPD).

   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. Remux (combinar) las transmisiones de audio y video Si usas un framework de video, es posible que no necesites hacerlo.

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

DASH/MP4

1. Convierte el tipo de archivo, el códec de video y la tasa de bits.

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

2. Crear una clave de encriptación de clave clara

   openssl rand -hex 16 > media.key
   

3. Demux (separa) el audio y el video, encripta los archivos nuevos y genera un archivo de descripción de presentación multimedia (MPD).

   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. Remux (combinar) las transmisiones de audio y video Si usas un framework de video, es posible que no necesites hacerlo.

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

HLS o MP4

HLS solo admite MP4, así que primero deberás convertir el archivo al contenedor de MP4 y los códecs compatibles.

1. Convierte el tipo de archivo, el códec de video y la tasa de bits.

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

2. Crear una clave de encriptación de clave clara

   openssl rand -hex 16 > media.key
   

3. Crea un archivo de información clave

   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
   

Fue bastante difícil de digerir, pero con suerte ahora puedes encriptar tus medios con confianza. A continuación, te mostraremos cómo agregar contenido multimedia a tu sitio.