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通用在线加密视频解密方案

Javascript2022-07-15 05:15:39hlsm3u8video

最近有小伙伴花了大几千买了某视频网课的课程,快到期了还没看过,问我能不能下载到本地

先去 github 逛了一圈,发现有个叫做 CocoCut 的浏览器插件,可以下载视频,对于加密视频,只要能播放就能下载


试用后发现存在几个问题:

  1. 无法自动化,对于加密视频需要每次打开网页后点击插件弹出面板上一个叫做「force download」的按钮,跳转到其官网后打开 「Recording mode」, 此时播放视频的网页会刷新,然后开始录制,最后提供 mp4 格式的视频下载

  2. 需要付费,只能免费下载几个小时的时长


既然它能做,那么咱们应该也可以。先了解下目前市面上常见的视频加密手段:

  1. 微软 DRM SDK, 浏览器兼容较差

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  2. RTMPE, Adobe 提出的产生于 FLASH 时代的视频加密传输协议。流媒体服务器软件价格贵,数据不能缓存,用户每次播放都要占用服务器带宽

  3. HLS, Apple 提出的基于 http 协议的视频分片传输协议, PC Chrome 不支持,需要使用 Media Source Extensions 转码播放(西瓜播放器、jwplayer)

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HLS 由两部分构成,一个是 .m3u8 文件,一个是 .ts 视频文件(TS 是视频文件格式的一种)。整个过程是,浏览器会首先去请求 .m3u8 的索引文件,然后解析 m3u8,找出对应的 .ts 文件链接,并开始下载

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HLS 原生支持客户端加密,只需要往 .m3u8 文件中添加 EXT-X-KEY 字段,值为客户端获取密钥的鉴权服务即可

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这是原生支持的方式,而查看我们目标网站的实现方式,由于是需要在 PC 端播放的,所以是利用了 Media Source Extensions 转码播放的,所以 ts 文件的解密也是自定义的过程

我们接下来需要做的事情是下载所有的 ts 文件,从 js 中找到解密 ts 文件的 AES key 就可以了

但这个找 AES key 的过程不可复用,每个网站的手段不尽相同,定向破解成本较大


行业方案 —— 保利威视基于 HLS 的视频加密方案

v11: m3u8+AES 和上述方案类似

v12: m3u8+canvas+wasm 可以认为是上述方案的升级版,采用 canvas 绘制有效防止视频破解后分流去除水印,且把解密过程放到 wasm 二进制中保护起来,更难于破解获取 AES key


思考:既然视频要给用户播放,那不管怎么加密,最终总是要呈现给用户,那我们能不能在呈现这一环节入手呢?

最差的手段是物理录屏,但也无法实现自动化,且效果会很差,分辨率问题,声音问题,卡顿、转场等等问题

此时我们恰好看到了一个神奇的 API:HTMLMediaElement.captureStream()

The captureStream() property of the HTMLMediaElement interface returns a MediaStream object which is streaming a real-time capture of the content being rendered in the media element.

Chrome Developers 也有一篇文章介绍它:https://developer.chrome.com/blog/capture-stream/

它可以用来实时录制多媒体元素上渲染的内容,结合 MediaRecorder 是不是正好贴合我们的场景呢,赶紧来试一下:

以下代码是运行在浏览器插件的 content_scripts 中,获取到视频流后发送到 background 进行合并下载:

// content.js
const $videos = [...document.querySelectorAll('video')];
// todo: 支持同一页面多个视频
const $target = $videos[0];
$target && $target.addEventListener('playing', () => {
    // muted video 不触发 captureStream
    // $target.muted = true;
    $target.volume = 0.01;
    if($target.isRecording){
        return ;
    }
    $target.isRecording = true;
    // 很多视频开头有小动作,比如帮你拖拽进度条,可能会延迟触发或多次触发,所以我们要加个延时
    setTimeout(() => {
        console.log('Video Recorder started...');
        startRecording($target);
    }, 5000);
});

function startRecording($tar){
    const mimeType = 'video/webm';
    const recorder = new MediaRecorder($tar.captureStream(), {
        mimeType
    });
    recorder.onstart = function(e){
        // console.log('start', e);
    };
    recorder.ondataavailable = function(e){
        // console.log('ondata', e);
        // const blob = new Blob([e.data], {
        //     type: mimeType
        // });
        sendBlobData(e.data);
    };
    recorder.onstop = function(e){
        endBlobData();
        // console.log('stoped', e);
        // 不能成功,因为有些页面视频播完会刷新到下一个视频
        // const blob = new Blob(chunks, {
        //     type: mimeType
        // });
        // const url = URL.createObjectURL(blob);
        // const a = document.createElement('a');
        // document.body.appendChild(a);
        // a.style = 'display: none';
        // a.href = url;
        // a.download = document.title;
        // a.click();
        // window.URL.revokeObjectURL(url);
    };
    recorder.onerror = function(e){
        // console.log('errored', e);
    };
    // 重置播放时间
    $tar.currentTime = 0;
    recorder.start(1000);
    $tar.onended = function(e){
        stopRecorder(recorder);
    };
    $tar.oncomplete = function(e){
        stopRecorder(recorder);
    };
    window.onbeforeunload = function(e){
        stopRecorder(recorder);
    };
};

function sendBlobData(blobData){
    const fr = new FileReader();
    fr.onload = function(ev){
        chrome.runtime.sendMessage({
            data: fr.result,
            size: blobData.size,
            mimeType: blobData.type,
            name: document.title,
            action: 'data'
        }, response => {
            // console.log("Response: ", response);
        });
    };
    fr.onerror = function(ev){
        console.log('FileReader error', ev);
    };
    fr.readAsBinaryString(blobData);
};

function endBlobData(){
    chrome.runtime.sendMessage({
        data: '',
        size: 0,
        mimeType: '',
        name: '',
        action: 'end'
    }, response => {
        // console.log("Response: ", response);
    });
};

function stopRecorder(recorder){
    if(recorder.state === 'recording'){
        recorder.stop();
    }
};

遇到的几个问题:

  1. 很多视频网站播放完后会刷新页面到下一个播放页面,导致 content.js 中对 video 标签的 end complete 事件的监听函数中的动作不能保证成功,同样页面的 beforeunload unload 事件监听函数中的动作也不能保证成功,所以我们把视频流发送到浏览器插件的 background 进行处理

  2. MediaRecorder 只能录制成以下几种格式的视频:

Essentially, it looks like the following are (at time of writing) accepted MIME types for video/audio in Chrome:

video/webm
video/webm;codecs=vp8
video/webm;codecs=vp9
video/webm;codecs=vp8.0
video/webm;codecs=vp9.0
video/webm;codecs=h264
video/webm;codecs=H264
video/webm;codecs=avc1
video/webm;codecs=vp8,opus
video/WEBM;codecs=VP8,OPUS
video/webm;codecs=vp9,opus
video/webm;codecs=vp8,vp9,opus
video/webm;codecs=h264,opus
video/webm;codecs=h264,vp9,opus
video/x-matroska;codecs=avc1

audio/webm

audio/webm;codecs=opus
(EDITED 2019-02-10: Updated to include brianchirls' link find)  
  1. https://github.com/ffmpegwasm/ffmpeg.wasm 不能用于浏览器插件的 background, 报错:

Uncaught (in promise) RuntimeError: abort(CompileError: WebAssembly.instantiate(): Wasm code generation disallowed by embedder). Build with -s ASSERTIONS=1 for more info.

manifest.json 加上 "content_security_policy": "script-src 'self' 'unsafe-eval'; object-src 'self'", 仍然报错:

Refused to load the script 'blob:chrome-extension://nnodhmmdmobflnhbigcheclnhdfkidpf/71e2d139-c5f1-4991-bbc0-4748802aec2a' because it violates the following Content Security Policy directive: "script-src 'self' 'unsafe-eval'". Note that 'script-src-elem' was not explicitly set, so 'script-src' is used as a fallback.

  1. content 和 background 通信无法直接传递 Blob 类型数据,但可以传递 URL.createObjectURL 创建的数据,localStorage 同样。可以使用 new FileReader().readAsBinaryString 解决

  2. muted video 不会触发 captureStream()

https://bugs.chromium.org/p/chromium/issues/detail?id=1136404


攻防设想

假如我不想被别人利用这个手段下载到我的视频怎么办?

既然是用了 HTMLMediaElement.captureStream() 这个 API, 那我能不能屏蔽它呢?答案是可以的:

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假如别人用了这个手段屏蔽了 API, 但我还是想下载怎么办?

相信有很多种办法可以做到,这里我尝试了 cloneNode:

IMAGE

当然可以继续屏蔽 HTMLElement.prototype.cloneNode, 我们还可以使用 outerHTML

如果 MediaRecorder 被屏蔽了呢

我们可以在页面加载前就注入代码,提前保存该 API


TODO:

  1. 同个页面多个 video 处理
  2. 视频暂停时要暂停录制
  3. popup 增加录制提示,各种控制按钮,如静音录制、自动录制等等
  4. 在 client 端转为 MP4 格式的可行性
  5. 经常会失败,或录制不全
  6. 顶多可以同时开4个窗口录制,再多容易失败(爆内存)
  7. canvas 录制支持
  8. 因为实现了视频流的同步,可以邀请你的小伙伴实现异地同步观影的功能,不知道实际是否实用..
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