解密使用 AES-3 加密的 M3U8 播放列表，无需 IV

Question

我目前正在构建一个用于下载 M3U8 播放列表的应用程序，但我遇到了一个问题：如果播放列表使用 AES-128 加密，例如有这样的一行：

#EXT-X-KEY:METHOD=AES-128,URI="https://website.com/link.key",IV=0xblablabla

在将段写入输出文件之前，我必须解密这些段，如果存在 IV，则以下代码对我有用，但如果 IV 属性不存在，解密会产生错误的结果：

var iv = "parsed iv"; // empty if not present
var key_url = "parsed keyurl";
var AES = new AesManaged()
{
Mode = CipherMode.CBC,
Key = await Client.GetByteArrayAsync(key_url)
};
if (!string.IsNullOrEmpty(iv))
AES.IV = Functions.HexToByte(iv.StartsWith("0x") ? iv.Remove(0, 2) : iv);
else
AES.IV = new byte[16];
//...
using (FileStream fs = new FileStream("file.ts", FileMode.Create, FileAccess.Write, FileShare.Read))
{
var data = DownloadSegment(...); // Downloads segment as byte array (encrypted)
byte[] temp = new byte[data.Length];
ICryptoTransform transform = AES.CreateDecryptor();
using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(data))
{
using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream, transform, CryptoStreamMode.Read))
{
cryptoStream.Read(temp, 0, data.Length);
}
}
await fs.WriteAsync(temp, 0, temp.Length);
}

(这显然只是一个代码片段，包含解密部分，因为所有的解析和下载都可以正常工作(。

如果没有 IV，你们中有没有人知道如何解密 M128 播放列表文件中的 AES-8 加密段，例如

#EXT-X-KEY:METHOD=AES-128,URI="https://website.com/link.key"？

任何帮助将不胜感激。提前感谢！

Answer 1

HLS 规范指出 [1]：

AES-128 的加密方法表明媒体段是 使用高级加密标准 (AES( 完全加密 [AES_128] 使用 128 位密钥、密码块链接 (CBC( 和 公钥加密标准 #7 (PKCS7( 填充 [RFC5652]。 在每个段边界上重新启动 CBC，使用 初始化向量 (IV( 属性值或媒体序列 编号为 IV;请参阅第 5.2 节。

因此，您必须在变体播放列表中使用EXT-X-MEDIA-SEQUENCE标签的值。请务必进行推断，即为每个段递增它。

[1] https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8216#section-4.3.2.4

Answer 2

我知道bzier已经正确回答了这个问题，但我想我会为未来的读者提到这一点：

解析/解密 m3u8 文件可以通过 ffmpeg 自动处理。通过查看源代码，我们可以了解在未提供IV时如何建立IV。

这也记录在 RFC 8216 中。

如果你觉得有必要在 C# 中自己做这件事，这里有一个完全工作的例子：

string m3u8_url = "https://example.com/file.m3u8";
WebClient web = new WebClient();
Stream m3u8_data = web.OpenRead(m3u8_url);
web.Dispose();
M3u8Content content = new M3u8Content();
M3uPlaylist playlist = content.GetFromStream(m3u8_data);
int media_sequence = 0;
// 16 chars - steal this from the key file.
byte[] key = Encoding.ASCII.GetBytes("0123456701234567");
string path = Path.GetFullPath("output.mp4");
FileStream fs = File.Create(path);
foreach(M3uPlaylistEntry entry in playlist.PlaylistEntries) {
// establish initialization vector
// note: iv must be 16 bytes (AES-128)
byte[] iv = media_sequence.ToBigEndianBytes(); // 8 bytes
iv = new byte[8].Concat(iv).ToArray(); // add 8 empty bytes to beginning
// https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8216#section-4.3.2.4
// HLS uses AES-128 w/ CBC & PKCS7
RijndaelManaged algorithm = new RijndaelManaged() {
Padding = PaddingMode.PKCS7,
Mode = CipherMode.CBC,
KeySize = 128,
BlockSize = 128
};
// key = from uri in m3u8 file
// iv = derived from sequence number
algorithm.Key = key;
algorithm.IV = iv;
web = new WebClient();
byte[] data = web.DownloadData(entry.Path);
// create memorystream to store bytes & cryptostream to decrypt
MemoryStream ms = new MemoryStream();
CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, algorithm.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write);
// decrypt data to memorystream
cs.Write(data, 0, data.Length);
// write decrypted bytes to our mp4 file
byte[] bytes = ms.ToArray();
fs.Write(bytes, 0, bytes.Length);
// close/dispose those streams
cs.Close();
ms.Close();
cs.Dispose();
ms.Dispose();
// increment media sequence to update initialization vector
media_sequence++;
}
// close the file stream & dispose of it
fs.Close();
fs.Dispose();

这是ToBigEndianBytes扩展函数，我从bzier的响应中借用了它。

public static byte[] ToBigEndianBytes(this int i) {
byte[] bytes = BitConverter.GetBytes(Convert.ToUInt64(i));
if (BitConverter.IsLittleEndian)
Array.Reverse(bytes);
return bytes;
}

此代码使用 PlaylistsNET 解析播放列表条目，您必须手动设置密钥/启动媒体序列 - 但它展示了加密及其工作原理。

不过，我仍然强烈建议使用ffmpeg。

string cmd = string.Format("ffmpeg -i "{0}" -c copy -bsf:a aac_adtstoasc "{1}"", m3u8_url, local_mp4_path);
Execute(cmd);
public static void ExecuteCommand(string command) {
Process process = new Process();
ProcessStartInfo startInfo = new ProcessStartInfo();
startInfo.WindowStyle = ProcessWindowStyle.Hidden;
startInfo.FileName = "cmd.exe";
startInfo.Arguments = "/C " + command;
process.StartInfo = startInfo;
process.Start();
process.WaitForExit();
}

它将用更少的代码完成同样的事情，并且您不必将生成的.ts文件转换为.mp4，因为ffmpeg可以为您完成。

Answer 3

我通过以下方式实现了这一点(其中seqNum是此段的媒体序列号(：

readonly byte[] blank8Bytes = new byte[8];
// [...]
AES.IV = blank8Bytes.Concat(IntToBigEndianBytes(seqNum)).ToArray();
// [...]    
// https://stackoverflow.com/a/1318948/9526448
private static byte[] IntToBigEndianBytes(ulong intValue)
{
byte[] intBytes = BitConverter.GetBytes(intValue);
if (BitConverter.IsLittleEndian)
Array.Reverse(intBytes);
byte[] result = intBytes;
return result;
}

---

仅供参考，既然您说您也在解析播放列表，我会提到我分叉了 iHeartRadio open-m3u8 播放列表解析器并将其转换为 C#。如果你有兴趣，C# 库在这里： https://github.com/bzier/open-m3u8