WebRTC服务器Coturn服务器用户管理和安全性

1、概述

Coturn服务器对用户管理和安全方面也做了很多的措施，以下会介绍到用户方面的设置

1.1、相关术语

1.1.1 realm

在 coturn 服务器中，域（realm）是一种逻辑上的分组概念，用于对不同的用户群体、应用或者服务进行区分和管理，可以用turnadmin工具进行管理域。

可以针对同一服务器不同的域进行权限、连接会话、流量的控制。

1.1.2 origin

在coturn服务器中，源（origin）可以用在多租户或者隔离环境

2、用户管理

coturn的用户主要分为 web的admin用户（web-admin配置），cli用户(telnet访问配置)，普通用户

2.1 Coturn服务器的用户类型

2.1.1 web-admin用户

可以通过网页访问管理整个coturn服务器，查看coturn服务器配置，添加普通用户，设置REST API的共享密钥

2.1.2 cli用户

可以通过telnet协议访问查看当前coturn服务器的信息，会话数等操作，这是虚拟的用户，其实无需添加cli用户，只需要在配置文件turnserver.conf配置了cli功能、设置密码即可通过telnet登录coturn服务器进行查看coturn服务器的状态。

2.1.3 普通用户

访问coturn服务器进行通信, 可以在/etc/turnserver.conf中添加认证

2.2 用户访问认证与安全性

coturn支持用户访问认证控制。用户的访问认证机制分为长期凭证机制和临时凭证机制

2.2.1 长期凭证机制（long term credentials mechanism）

定义与作用：基于RFC5389规范，固定用户名+访问密码设置，凭证长期有效

安全性： 安全性比较弱（静态密码容易泄露）

适用场景：可信网络环境

配置： 在turnserver.conf文件配置如(user=test:123)或者通过turnadmin工具添加或者通过web-admin网页访问直接添加用户

2.2.2 临时凭证机制

定义与作用：通过时间戳+共享密钥动态生成的临时凭证，限制凭证有效期，防止重放攻击

安全性：高（动态密码+时间窗口）

适用场景：公网/高风险环境

配置：在turnserver.conf中配置开启use-auth-secret，配置共享密钥（可在配置文件配置static-auth-secret字段来配置共享密钥)或者通过turnadmin工具添加共享密钥方式或者通过web-admin网页设置临时凭证的共享密钥，最终这个密钥会保存在数据库表turn_secret中

2.2.3 临时凭证原理

临时凭证可通过REST API生成，只要按照下面的规则来生成临时的用户名和密码即可安全访问coturn服务器，coturn服务器只设置共享密码(跟REST API用的共享密钥要一样)即可

图1：webrtc客户端获取临时凭证节点图

图2：webrtc通过REST API获取临时凭证后访问coturn时序图

2.2.3.1 用户名生成

临时用户名采用与时间戳组合usercombo: 时间戳:用户名

eg： 1742608315:test

1742608315:代表通信的过期时间，比如当前时间是1742608000，想让此次通信315s，则时间戳为1742608000 + 315

: 分号为时间戳和用户名的组合分割符，默认是冒号:，要是想用别的分割符，可以通过配置文件turnserver.conf配置rest-api-separator=:

test: 临时用户名

2.2.3.2 密码生成

密码的生成采用： base64(hmac(input_buffer = usercombo, key = shared-secret))

凭证的密码生成基于 ‌HMAC-SHA1 算法‌，通过共享密钥（Secret Key）和动态用户名（含时间戳）usercombo 生成一次性密码

python代码示例生成临时凭证密码代码示例：

import time, hmac, hashlib, base64
# 配置参数
shared_secret = "123456" #共享密钥 
user_id = "ccc"  #用户ID# 生成时间戳
timestamp = int(time.time()) + 600
# 用时间戳+用户ID,生成临时用户名
usercombo = f"{timestamp}:{user_id}"
# 生成密码
hmac_digest = hmac.new(shared_secret.encode('utf-8'),usercombo.encode('utf-8'),hashlib.sha1).digest()
password = base64.b64encode(hmac_digest).decode('utf-8')
# 得到用户名和密码
print(f"username={usercombo}, password={password}")

2.2.3.3 共享密钥安全性加强

共享密钥(shared-secret)建议采用设置多个，保存在coturn数据库表turn_secret里面（REST API生成也是用那一批共享密钥（shared-secret）），REST API生成时候可随机选择一个共享密钥（shared-secret）生成密码，密码随着shared-secret的不同而变化，这样可以增加黑客的破解难度。

coturn在验证密码时候会遍历表中所有共享密钥，一个一个计算，跟webrtc客户端传过来的密码进行比较。

2.2.3.4 coturn验证用户登录的原理

coturn验证webrtc登录过程其实是验证签名过程。

1）webrtc客户端通过REST API 拿到上面计算的password

2）webrtc客户端内部使用MD5(user:realm:password)计算出key。然后在turn协议中使用HMAC-SHA1和key签名自己的内容，并把签名也附加到内容后面。

3）coturn收到了客户端的username、realm和数据库表中的shared-secrt实时计算出key

4）coturn使用key对客户端传过来的内容进行HMAC-SHA1签名，跟客户端的签名进行对比，如果一样则验证通过（说明： webrtc内部本身没有realm，这个realm是跟coturn登录前握手拿到的，webrtc客户端登录消息提供username、收到的realm和HMAC签名）

备注： coturn验证客户端登录过程，coturn只是去数据库拿到shared-secret列表，验证只是验证消息包的签名而已，安全保证在于shared-secret，如果shared-secret泄露，整个系统就被破解，使用多个shared-secret的目的为了增加黑客碰撞猜测shared-secret的难度，但是只要一个shared-secret被破解，那么整个系统也就被破解。