使用 FFmpeg 生成 ts 切片并使用 AES-128 加密

2023-10-27

前言

最近有个需求，需要将服务器视频资源进行加密提供给客户端播放，防止用户盗用视频。

常用的加密方式

m3u8切片加密（本文使用）

各种在线播放视频的网站广泛使用的技术，切片同样是使用AES加密算法。

优点：各种浏览器，手机，小程序都能兼容，通用性很好。
缺点：由于是公开的算法，还原也十分简单，有很多影音嗅探工具能直接下载还原，加密效果很弱，防小白可以，聊胜于无。
防翻录：无

文件流加密

采用异或或者AES等文件流加密方式，对文件数据进行处理。播放时动态解密相应的数据到内存再播放。

优点：加密和解密速度都很快。
缺点：必须使用专用的播放器才能解密，加密强度较弱，专业破解人员可写工具瞬间提取。
防翻录：通过播放器，APP实现

视频逐帧转码加密

加密强度最高但同时也是技术实现最麻烦的一种。软件需要读取源视频内部编码，逐帧把视频编码转为私有视频编码，通常是基于H264来改写为私有协议（即非标准H264算法）。

优点：由于采用私有视频编码协议，除非熟知视频内部编码规则，否则绝无破解或提取的可能，安全性极高。但这种加密方式对开发者技术要求较高，比较少公司使用。
缺点：必须使用专用的播放器才能解密，加密过程类似于视频转码，需要消耗比较长的加密时间。
防翻录：通过播放器，APP实现

环境要求

VLC播放器

openssl

ffmpeg

原理

核心原理其实就是讲解了一个视频源从正常的mp4格式如何变为加密后的m3u8文件+ts文件+key秘钥文件，之后使用vlc播放。

实验

使用 OpenSSL 生成密钥

openssl rand 16 > [密钥存放位置]

例如： openssl rand 16 > D:\openssl_key\encrypt.key

生成IV

openssl rand -hex 16

会生成一串字符串，后面会用到

本次案例生成的字符串： 10c27a9e3fa363dfe4c44b59b67304b3

编写keyinfo文件

http://localhost:8000/encrypt.key
D:\openssl_key\encrypt.key
10c27a9e3fa363dfe4c44b59b67304b3

一共有三段信息

第一段：解密文件路径，必须是URI，用来解密视频文件

第二段：是加密文件路径

第三段：之前生成的IV

FFmpeg 将视频切片且加密

ffmpeg -y -i D:\openssl_key\test.mp4 -c:v libx264 -c:a copy -f hls -hls_time 180 -hls_list_size 0 -hls_key_info_file D:\openssl_key\enc.keyinfo -hls_playlist_type vod -hls_segment_filename D:\openssl_key\file%d.ts D:\openssl_key\playlist.m3u8

命令参数解释

命令参数	解释
-y	不经过确认，输出时直接覆盖同名文件。
-c	指定编码器
-c copy	直接复制，不经过重新编码（这样比较快）
-i	指定输入文件
-title	设置标题
-author	设置作者
-copyright	设置版权
-f	强制设置输入输出的文件格式，默认情况下ffmpeg会根据文件后缀名判断文件格式
-hls_key_info_file	keyinfo文件路径
-hls_time	每段文件的时间长度(单位:秒)
-hls_list_size 0	索引播放列表的最大列数默认5，0 为不限制
-hls_playlist_type vod	表示当前的视频流并不是一个直播流，而是点播流
-hls_segment_filename	输出 ts和m3u8 文件路径中间空格，例如：D:\openssl_key\ file%d.ts D:\openssl_key\playlist.m3u8

%d:表示一位数字，从0开始。

最终执行结果

最后生成的文件

m3u8 文件

#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-TARGETDURATION:183
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0
#EXT-X-PLAYLIST-TYPE:VOD
#EXT-X-KEY:METHOD=AES-128,URI="http://localhost:8000/encrypt.key",IV=0x10c27a9e3fa363dfe4c44b59b67304b3
#EXTINF:182.625000,
file0.ts
#EXTINF:31.958333,
file1.ts
#EXT-X-ENDLIST

文件内容解析

#EXTM3U                    M3U8文件头，必须放在第一行;
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE      第一个TS分片的序列号，一般情况下是0，但是在直播场景下，这个序列号标识直播段的起始位置; #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0
#EXT-X-TARGETDURATION      每个分片TS的最大的时长;   
#EXT-X-TARGETDURATION:10     每个分片的最大时长是 10s
#EXT-X-ALLOW-CACHE         是否允许cache;          
#EXT-X-ALLOW-CACHE:YES      
#EXT-X-ALLOW-CACHE:NO    默认情况下是YES
#EXT-X-ENDLIST             M3U8文件结束符；
#EXTINF                    extra info，分片TS的信息，如时长，带宽等；一般情况下是    
#EXTINF:<duration>,[<title>] 后面可以跟着其他的信息，逗号之前是当前分片的ts时长，分片时长 移动要小于 
#EXT-X-TARGETDURATION 定义的值；
#EXT-X-VERSION             M3U8版本号
#EXT-X-DISCONTINUITY       该标签表明其前一个切片与下一个切片之间存在中断。下面会详解
#EXT-X-PLAYLIST-TYPE       表明流媒体类型；
#EXT-X-KEY                 是否加密解析，    
#EXT-X-KEY:METHOD=AES-128,URI="https://priv.example.com/key.php?r=52"    加密方式是AES-128,秘钥需要请求   https://priv.example.com/key.php?r=52  ，请求回来存储在本地；

总结

本篇文章简单的介绍了如何使用FFmpeg 将视频生成 ts 切片并使用 AES-128 加密。

windows 安装openssl

windows 安装 ffmpeg

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