WebRTC-セキュリティ

この章では、「WebRTCシグナリング」の章で作成したシグナリングサーバーにセキュリティ機能を追加します。2つの機能強化があります-

• Redisデータベースを使用したユーザー認証
• 安全なソケット接続の有効化

まず、Redisをインストールする必要があります。

• で最新の安定版リリースをダウンロードしてください http://redis.io/download（私の場合は3.05）

• 開梱

• ダウンロードしたフォルダ内でsudomakeinstallを実行します

• インストールが完了したら、make testを実行して、すべてが正しく機能しているかどうかを確認します。

Redisには2つの実行可能コマンドがあります-

• redis-cli − Redisのコマンドラインインターフェイス（クライアント部分）

• redis-server −Redisデータストア

Redisサーバーを実行するには、ターミナルコンソールでredis-serverと入力します。次のように表示されます-

次に、新しいターミナルウィンドウを開き、redis-cliを実行してクライアントアプリケーションを開きます。

基本的に、RedisはKey-Valueデータベースです。文字列値を使用してキーを作成するには、SETコマンドを使用する必要があります。キー値を読み取るには、GETコマンドを使用する必要があります。2人のユーザーとそれらのパスワードを追加しましょう。キーはユーザー名になり、これらのキーの値は対応するパスワードになります。

次に、シグナリングサーバーを変更して、ユーザー認証を追加する必要があります。server.jsファイルの先頭に次のコードを追加します-

//require the redis library in Node.js 
var redis = require("redis");
 
//creating the redis client object 
var redisClient = redis.createClient();

上記のコードでは、Node.js用のRedisライブラリが必要であり、サーバー用のredisクライアントを作成しています。

認証を追加するには、接続オブジェクトのメッセージハンドラを変更します-

//when a user connects to our sever 
wss.on('connection', function(connection) { 
   console.log("user connected");
	
   //when server gets a message from a connected user 
   connection.on('message', function(message) { 
	
      var data; 
      //accepting only JSON messages 
      try { 
         data = JSON.parse(message); 
      } catch (e) { 
         console.log("Invalid JSON"); 
         data = {}; 
      }
		
      //check whether a user is authenticated 
      if(data.type != "login") { 
		
         //if user is not authenticated 
         if(!connection.isAuth) { 
            sendTo(connection, { 
               type: "error", 
               message: "You are not authenticated" 
            }); 
            return; 
         } 
      } 
		
      //switching type of the user message 
      switch (data.type) { 
         //when a user tries to login 
         case "login": 
            console.log("User logged:", data.name); 
            //get password for this username from redis database 
				
            redisClient.get(data.name, function(err, reply) {  
               //check if password matches with the one stored in redis 
               var loginSuccess = reply === data.password;
				
               //if anyone is logged in with this username or incorrect password 
                  then refuse 
               if(users[data.name] || !loginSuccess) { 
                  sendTo(connection, { 
                     type: "login", 
                     success: false 
                  }); 
               } else { 
                  //save user connection on the server 
                  users[data.name] = connection; 
                  connection.name = data.name;
                  connection.isAuth = true; 
						
                  sendTo(connection, { 
                     type: "login", 
                     success: true 
                  }); 
               }  
            }); 
				
            break;
      }
   });
	
}		
		
//... 
//*****other handlers*******

上記のコードでは、ユーザーがログインしようとすると、Redisからパスワードを取得し、保存されているパスワードと一致するかどうかを確認し、成功した場合はユーザー名をサーバーに保存します。また、接続にisAuthフラグを追加して、ユーザーが認証されているかどうかを確認します。このコードに注意してください-

//check whether a user is authenticated 
if(data.type != "login") { 

   //if user is not authenticated 
   if(!connection.isAuth) { 
      sendTo(connection, { 
         type: "error", 
         message: "You are not authenticated" 
      });
		
      return; 
   } 
}

認証されていないユーザーがオファーを送信しようとしたり、接続を終了しようとした場合、エラーが返されます。

次のステップは、安全なソケット接続を有効にすることです。WebRTCアプリケーションに強くお勧めします。PKI（公開鍵インフラストラクチャ）は、CA（認証局）からのデジタル署名です。次に、ユーザーは、証明書の署名に使用される秘密鍵がCAの証明書の公開鍵と一致することを確認します。開発目的のため。自己署名セキュリティ証明書を使用します。

opensslを使用します。これは、SSL（Secure Sockets Layer）およびTLS（Transport Layer Security）プロトコルを実装するオープンソースツールです。多くの場合、Unixシステムにデフォルトでインストールされます。openssl version -aを実行して、インストールされているかどうかを確認します。

公開および秘密のセキュリティ証明書キーを生成するには、以下の手順に従う必要があります-

• Generate a temporary server password key

openssl genrsa -des3 -passout pass:x -out server.pass.key 2048

• Generate a server private key

openssl rsa -passin pass:12345 -in server.pass.key -out server.key

• Generate a signing request. You will be asked additional questions about your company. Just hit the “Enter” button all the time.

openssl req -new -key server.key -out server.csr

• Generate the certificate

openssl x509 -req -days 1095 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt

これで、証明書（server.crt）と秘密鍵（server.key）の2つのファイルができました。それらをシグナリングサーバーのルートフォルダにコピーします。

セキュアソケット接続を有効にするには、シグナリングサーバーを変更します。

//require file system module 
var fs = require('fs'); 
var httpServ = require('https');
  
//https://github.com/visionmedia/superagent/issues/205 
process.env.NODE_TLS_REJECT_UNAUTHORIZED = "0";
  
//out secure server will bind to the port 9090 
var cfg = { 
   port: 9090, 
   ssl_key: 'server.key', 
   ssl_cert: 'server.crt' 
};
  
//in case of http request just send back "OK" 
var processRequest = function(req, res) { 
   res.writeHead(200); 
   res.end("OK"); 
};
  
//create our server with SSL enabled 
var app = httpServ.createServer({ 
   key: fs.readFileSync(cfg.ssl_key), 
   cert: fs.readFileSync(cfg.ssl_cert) 
}, processRequest).listen(cfg.port);
	
//require our websocket library 
var WebSocketServer = require('ws').Server; 

//creating a websocket server at port 9090 
var wss = new WebSocketServer({server: app}); 

//all connected to the server users 
var users = {};
  
//require the redis library in Node.js
var redis = require("redis"); 

//creating the redis client object 
var redisClient = redis.createClient(); 
 
//when a user connects to our sever 
wss.on('connection', function(connection){ 
//...other code

上記のコードでは、fsライブラリが秘密鍵と証明書を読み取り、秘密鍵と証明書のバインディングポートとパスを使用してcfgオブジェクトを作成する必要があります。次に、ポート9090のWebSocketサーバーと一緒にキーを使用してHTTPSサーバーを作成します。

開催中 https://localhost:9090Operaで。次のように表示されます-

「とにかく続行」ボタンをクリックします。「OK」メッセージが表示されます。

安全なシグナリングサーバーをテストするために、「WebRTCテキストデモ」チュートリアルで作成したチャットアプリケーションを変更します。パスワードフィールドを追加するだけです。以下はindex.htmlファイル全体です-

<html>
  
   <head> 
      <title>WebRTC Text Demo</title>  
      <link rel = "stylesheet" href = "node_modules/bootstrap/dist/css/bootstrap.min.css"/>  
   </head> 

   <style>  
      body { 
         background: #eee; 
         padding: 5% 0; 
      }  
   </style>
	
   <body>  
      <div id = "loginPage" class = "container text-center"> 
		
         <div class = "row"> 
            <div class = "col-md-4 col-md-offset-4">  
               <h2>WebRTC Text Demo. Please sign in</h2> 
               <label for = "usernameInput" class = "sr-only">Login</label> 
               <input type = "email" id = "usernameInput" 
                  class = "form-control formgroup" placeholder = "Login" 
                  required = "" autofocus = ""> 
               <input type = "text" id = "passwordInput" 
                  class = "form-control form-group" placeholder = "Password"
                  required = "" autofocus = ""> 
               <button id = "loginBtn" class = "btn btn-lg btn-primary btnblock"
                  >Sign in</button>  
            </div> 
         </div> 
			
      </div> 
		
      <div id = "callPage" class = "call-page container">
		
         <div class = "row"> 
            <div class = "col-md-4 col-md-offset-4 text-center"> 
               <div class = "panel panel-primary"> 
                  <div class = "panel-heading">Text chat</div> 
                  <div id = "chatarea" class = "panel-body text-left"></div> 
               </div> 
            </div> 
         </div>
			
         <div class = "row text-center form-group"> 
            <div class = "col-md-12"> 
               <input id = "callToUsernameInput" type = "text" 
                  placeholder = "username to call" /> 
               <button id = "callBtn" class = "btn-success btn">Call</button> 
               <button id = "hangUpBtn" class = "btn-danger btn">Hang Up</button> 
            </div> 
         </div>
			
         <div class = "row text-center"> 
            <div class = "col-md-12"> 
               <input id = "msgInput" type = "text" placeholder = "message" /> 
               <button id = "sendMsgBtn" class = "btn-success btn">Send</button> 
            </div> 
         </div>
			
      </div>  
		
      <script src = "client.js"></script> 
  
   </body> 
	
</html>

また、この行を介してclient.jsファイルでセキュアソケット接続を有効にする必要がありますvar conn = new WebSocket（ 'wss：// localhost：9090'）; 。wssプロトコルに注意してください。次に、ログインボタンのハンドラーを変更して、ユーザー名と一緒にパスワードを送信する必要があります-

loginBtn.addEventListener("click", function (event) { 
   name = usernameInput.value; 
   var pwd = passwordInput.value;
	
   if (name.length > 0) { 
      send({ 
         type: "login", 
         name: name, 
         password: pwd 
      }); 
   } 
	
});

以下はclient.jsファイル全体です-

//our username 
var name; 
var connectedUser;
  
//connecting to our signaling server 
var conn = new WebSocket('wss://localhost:9090');
  
conn.onopen = function () { 
   console.log("Connected to the signaling server"); 
};
  
//when we got a message from a signaling server 
conn.onmessage = function (msg) { 
   console.log("Got message", msg.data);
	
   var data = JSON.parse(msg.data);
	
   switch(data.type) { 
      case "login": 
         handleLogin(data.success); 
         break; 
      //when somebody wants to call us 
      case "offer":
         handleOffer(data.offer, data.name); 
         break; 
      case "answer": 
         handleAnswer(data.answer); 
         break; 
      //when a remote peer sends an ice candidate to us 
      case "candidate": 
         handleCandidate(data.candidate); 
         break; 
      case "leave": 
         handleLeave(); 
         break; 
      default: 
         break; 
   } 
};
  
conn.onerror = function (err) { 
   console.log("Got error", err); 
};  

//alias for sending JSON encoded messages 
function send(message) { 
   //attach the other peer username to our messages 
   if (connectedUser) { 
      message.name = connectedUser; 
   } 
	
   conn.send(JSON.stringify(message)); 
}; 
 
//****** 
//UI selectors block 
//******

var loginPage = document.querySelector('#loginPage'); 
var usernameInput = document.querySelector('#usernameInput'); 
var passwordInput = document.querySelector('#passwordInput'); 
var loginBtn = document.querySelector('#loginBtn'); 

var callPage = document.querySelector('#callPage'); 
var callToUsernameInput = document.querySelector('#callToUsernameInput');
var callBtn = document.querySelector('#callBtn'); 
var hangUpBtn = document.querySelector('#hangUpBtn');
  
var msgInput = document.querySelector('#msgInput'); 
var sendMsgBtn = document.querySelector('#sendMsgBtn'); 
var chatArea = document.querySelector('#chatarea'); 

var yourConn; 
var dataChannel;
  
callPage.style.display = "none";
  
// Login when the user clicks the button 
loginBtn.addEventListener("click", function (event) { 
   name = usernameInput.value; 
   var pwd = passwordInput.value;  
	
   if (name.length > 0) { 
      send({ 
         type: "login", 
         name: name, 
         password: pwd 
      }); 
   } 
	
}); 
 
function handleLogin(success) { 
   if (success === false) {
      alert("Ooops...incorrect username or password"); 
   } else { 
      loginPage.style.display = "none"; 
      callPage.style.display = "block";
		
      //********************** 
      //Starting a peer connection 
      //********************** 
		
      //using Google public stun server 
      var configuration = { 
         "iceServers": [{ "url": "stun:stun2.1.google.com:19302" }] 
      }; 
		
      yourConn = new webkitRTCPeerConnection(configuration, {optional: [{RtpDataChannels: true}]}); 
		
      // Setup ice handling 
      yourConn.onicecandidate = function (event) { 
         if (event.candidate) { 
            send({ 
               type: "candidate", 
               candidate: event.candidate 
            }); 
         } 
      };
		
      //creating data channel 
      dataChannel = yourConn.createDataChannel("channel1", {reliable:true}); 
		
      dataChannel.onerror = function (error) { 
         console.log("Ooops...error:", error); 
      };
		
      //when we receive a message from the other peer, display it on the screen 
      dataChannel.onmessage = function (event) { 
         chatArea.innerHTML += connectedUser + ": " + event.data + "<br />"; 
      }; 
		
      dataChannel.onclose = function () { 
         console.log("data channel is closed"); 
      };  
   } 
	
};
  
//initiating a call 
callBtn.addEventListener("click", function () { 
   var callToUsername = callToUsernameInput.value;
	
   if (callToUsername.length > 0) {
	
      connectedUser = callToUsername;
		
      // create an offer 
      yourConn.createOffer(function (offer) { 
         send({ 
            type: "offer", 
            offer: offer 
         }); 
			
         yourConn.setLocalDescription(offer); 
			
      }, function (error) { 
         alert("Error when creating an offer"); 
      });  
   } 
});
 
//when somebody sends us an offer 
function handleOffer(offer, name) { 
   connectedUser = name; 
   yourConn.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription(offer));
	
   //create an answer to an offer 
   yourConn.createAnswer(function (answer) { 
      yourConn.setLocalDescription(answer); 
		
      send({ 
         type: "answer", 
         answer: answer 
      }); 
		
   }, function (error) { 
      alert("Error when creating an answer"); 
   }); 
	
};
  
//when we got an answer from a remote user 
function handleAnswer(answer) { 
   yourConn.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription(answer)); 
};
  
//when we got an ice candidate from a remote user 
function handleCandidate(candidate) { 
   yourConn.addIceCandidate(new RTCIceCandidate(candidate)); 
};
   
//hang up 
hangUpBtn.addEventListener("click", function () { 

   send({ 
      type: "leave"
   }); 
	
   handleLeave(); 
});
  
function handleLeave() { 
   connectedUser = null; 
   yourConn.close(); 
   yourConn.onicecandidate = null; 
}; 
 
//when user clicks the "send message" button 
sendMsgBtn.addEventListener("click", function (event) { 
   var val = msgInput.value; 
   chatArea.innerHTML += name + ": " + val + "<br />"; 
	
   //sending a message to a connected peer 
   dataChannel.send(val); 
   msgInput.value = ""; 
});

次に、ノードサーバーを介して安全なシグナリングサーバーを実行します。変更されたチャットデモフォルダー内でノード静的を実行します。開いたlocalhost:80802つのブラウザタブで。ログインしてみてください。ログインできるのは、「password1」の「user1」と「password2」の「user2」だけです。次に、RTCPeerConnectionを確立し（別のユーザーを呼び出します）、メッセージを送信してみます。

以下は、安全なシグナリングサーバーのコード全体です-

//require file system module 
var fs = require('fs'); 
var httpServ = require('https');

//https://github.com/visionmedia/superagent/issues/205 
process.env.NODE_TLS_REJECT_UNAUTHORIZED = "0";
  
//out secure server will bind to the port 9090 
var cfg = { 
   port: 9090, 
   ssl_key: 'server.key', 
   ssl_cert: 'server.crt' 
};
  
//in case of http request just send back "OK" 
var processRequest = function(req, res){ 
   res.writeHead(200); 
   res.end("OK"); 
};
  
//create our server with SSL enabled 
var app = httpServ.createServer({ 
   key: fs.readFileSync(cfg.ssl_key), 
   cert: fs.readFileSync(cfg.ssl_cert) 
}, processRequest).listen(cfg.port);
  
//require our websocket library 
var WebSocketServer = require('ws').Server; 

//creating a websocket server at port 9090 
var wss = new WebSocketServer({server: app}); 

//all connected to the server users 
var users = {};
  
//require the redis library in Node.js 
var redis = require("redis"); 

//creating the redis client object 
var redisClient = redis.createClient();

//when a user connects to our sever 
wss.on('connection', function(connection) { 
   console.log("user connected"); 
	
   //when server gets a message from a connected user 
   connection.on('message', function(message) {  
	
      var data; 
      //accepting only JSON messages 
      try { 
         data = JSON.parse(message); 
      } catch (e) { 
         console.log("Invalid JSON"); 
         data = {}; 
      } 
		
      //check whether a user is authenticated 
      if(data.type != "login") { 
         //if user is not authenticated 
         if(!connection.isAuth) { 
            sendTo(connection, { 
               type: "error", 
               message: "You are not authenticated" 
            }); 
				
            return; 
         } 
      }
		
      //switching type of the user message 
      switch (data.type) { 
         //when a user tries to login 
         case "login":
            console.log("User logged:", data.name); 
            //get password for this username from redis database 
            redisClient.get(data.name, function(err, reply) {
			  
               //check if password matches with the one stored in redis 
               var loginSuccess = reply === data.password;
				  
               //if anyone is logged in with this username or incorrect password 
                  then refuse 
               if(users[data.name] || !loginSuccess) { 
                  sendTo(connection, { 
                     type: "login", 
                     success: false 
                  }); 
               } else { 
                  //save user connection on the server 
                  users[data.name] = connection; 
                  connection.name = data.name; 
                  connection.isAuth = true; 
						
                  sendTo(connection, { 
                     type: "login", 
                     success: true 
                  }); 
               }  
            }); 
				
            break;
				
         case "offer": 
            //for ex. UserA wants to call UserB 
            console.log("Sending offer to: ", data.name); 
				
            //if UserB exists then send him offer details 
            var conn = users[data.name];
				
            if(conn != null) { 
               //setting that UserA connected with UserB 
               connection.otherName = data.name;
					
               sendTo(conn, { 
                  type: "offer", 
                  offer: data.offer, 
                  name: connection.name 
               }); 
            } 
				
            break;
				
         case "answer": 
            console.log("Sending answer to: ", data.name); 
            //for ex. UserB answers UserA 
            var conn = users[data.name]; 
				
            if(conn != null) { 
               connection.otherName = data.name;
					
               sendTo(conn, { 
                  type: "answer", 
                  answer: data.answer 
               }); 
            } 
				
            break;
				
         case "candidate": 
            console.log("Sending candidate to:",data.name); 
            var conn = users[data.name];
				
            if(conn != null) { 
               sendTo(conn, { 
                  type: "candidate", 
                  candidate: data.candidate 
               });
            } 
				
            break;
				
         case "leave": 
            console.log("Disconnecting from", data.name); 
            var conn = users[data.name]; 
            conn.otherName = null; 
				
            //notify the other user so he can disconnect his peer connection 
            if(conn != null) { 
               sendTo(conn, { 
                  type: "leave" 
               }); 
            }  
				
            break;
				
         connection.on("close", function() {
			
            if(connection.name) { 
               delete users[connection.name]; 
					
               if(connection.otherName) { 
                  console.log("Disconnecting from ", connection.otherName); 
                  var conn = users[connection.otherName]; 
                  conn.otherName = null;  
						
                  if(conn != null) { 
                     sendTo(conn, { 
                        type: "leave" 
                    }); 
                  } 
						
               } 
            } 
         });
			
         default: 
            sendTo(connection, { 
               type: "error", 
               message: "Command no found: " + data.type 
            }); 
				
            break; 
      }  
   });
	
   //when user exits, for example closes a browser window 
   //this may help if we are still in "offer","answer" or "candidate" state 
   connection.on("close", function() { 
      if(connection.name) { 
         delete users[connection.name]; 
      } 
   });
	
   connection.send("Hello from server"); 
});
  
function sendTo(connection, message) { 
   connection.send(JSON.stringify(message)); 
}

概要

この章では、シグナリングサーバーにユーザー認証を追加しました。また、自己署名SSL証明書を作成し、WebRTCアプリケーションの範囲で使用する方法も学びました。