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SRTP & RTP

Alles Wichtige in 2022

Von Michelle Mertens
EIne Frau telefoniert mit dem Cisco Headset

Die Abk├╝rzung RTP steht f├╝r Real Time Transport Protocol, ein Daten├╝bertragungsprotokoll, das zur kontinuierlichen ├ťbertragung von echtzeitsensitiven Multimediadatenstr├Âmen ├╝ber IP-Netze dient. SRTP, das Secure Real-Time Transport Protocol, sorgt f├╝r die Sicherheit der Daten├╝bertragung. Sie spielen insbesondere in der Voice-over-IP-Telefonie (VoIP-Telefonie) und IP-basierten Videokonferenzen eine Rolle.

1. Funktionsweise des RTPs

1. Funktionsweise des RTPs
Ein Mann befindet sich in einer Videokonferenz
RTP sichert die Daten├╝bertragung in Videokonferenzen

Das Real Time Transport Protocol wurde von der Audio Video Transport Working Group entwickelt und 1996 das erste Mal im RFC 1889 standardisiert. Am h├Ąufigsten kommt das RTP in Kommunikationssystemen und im Bereich des Streamings zum Einsatz. Hierzu z├Ąhlen Telekommunikationsanlagen, Videokonferenz- oder Telefonkonferenz-Applikationen, IP-basierte Fernseh├╝bertragung (IPTV) und webgest├╝tzte Push-to-Talk-Funktionen. RTP ist dazu in der Lage, Multimediadatenstr├Âme wie Audio oder Video zu kodieren, in Pakete zu unterteilen und ├╝ber ein IP-Netzwerk zu ├╝bertragen.

Auf der Transportebene nutzt RTP das verbindungslos arbeitende Transportprotokoll UDP, das die IP-Daten ungesichert ├╝bertr├Ągt. UDP enth├Ąlt zudem keine Mechanismen, verlorene Datenpakete erneut anzufordern. Dies stellt kein Problem dar, da das RTP eine bestimmte Paketverlustrate akzeptiert.

Die zu ├╝bertragenden Multimediadateien werden mit einem eigenen RTP-Header versehen.
Dieser beinhaltet verschiedene Informationen wie Codecs, Sequenznummer, Sender-ID, Zeitstempel und Synchronisationsinformationen. Dank der Sequenznummer l├Ąsst sich auf RTP-Ebene feststellen, ob Pakete verloren gegangen sind. Mithilfe des Zeitstempels und der Synchronisationsinformationen k├Ânnen Verz├Âgerungen oder sogenannte Jitter erkannt und gegebenenfalls kompensiert werden. Unter einem Jitter versteht man eine leichte Genauigkeitsschwankung im ├ťbertragungstakt.

Die ├ťbertragung der Multimedia-Streams setzt sich aus insgesamt vier Komponenten zusammen:

1. Synchronization Source:
Hierbei handelt es sich um die Quelle des Streams, die mit einem 32 Bit-Identifikator im Paket-Header gekennzeichnet ist.

2. Translator:
Der Translator leitet die Pakete eines Streams weiter und kann bei Bedarf die Kodierung ├Ąndern.

3. Mixer:
Der Mixer vereint Streams verschiedener Quellen zu einem einzigen Stream.

4. Empf├Ąnger:
Die Aufgabe des Empf├Ąngers besteht darin, die erhaltenen Pakete des Streams mithilfe der Sequenznummer zu sortieren und sie an die jeweilige Anwendung weiterzuleiten.

F├╝r besondere Aufgaben und Anwendungsbereiche gibt es mehrere Varianten des RTPs wie SRTP (Secure Real Time Transport Protocol) oder CRTP (Compressed Real Time Transport Protocol). SRTP verschl├╝sselt die ├╝bertragenen Daten und macht den Datenstream somit abh├Ârsicher. CRTP sorgt f├╝r die Kompression gewisser Daten und reduziert den Bandbreitenbedarf.

1.1 Das RTCP (Real Time Control Protocol)

Ein Mann telefoniert per IP-Telefonie mit dem Cisco Headset

Das Real Time Control Protocol (RTCP) ├╝bernimmt die Steuerung eines RTP-Datenstreams. Das RTCP erm├Âglicht au├čerdem die Bereitstellung von Quality of Service und die Kompensation von Jitter. Dar├╝ber hinaus l├Ąsst sich mit der Hilfe von RTCP erkennen, ob Pakete verloren gegangen sind.

Zusammengefasst k├╝mmert sich RTCP um die Qualit├Ąt des Multimediastreams, w├Ąhrend das Real Time Transport Protocol (RTP) f├╝r die eigentliche ├ťbertragung der Daten eines Streams verantwortlich ist. ├ťber den Sender erh├Ąlt das Real Time Control Protocol regelm├Ą├čig R├╝ckmeldungen vom Empf├Ąnger zur Qualit├Ąt der ├ťbertragung. Diese R├╝ckmeldungen enthalten unter anderem Informationen zur Anzahl verloren gegangener Pakete, zur Round Trip Time oder zum Jitter. Mithilfe dieser Informationen ist die Datenquelle dazu in der Lage, die ├ťbertragung des Datenstreams anzupassen.

2. Die Verwendung von SRTP (Secure Real Time Protocol)

2. Die Verwendung von SRTP (Secure Real Time Protocol)

SRTP ist eine Erweiterung des RTP und beinhaltet zus├Ątzliche Sicherheitsfunktionen, die bei der Kommunikation per Voice over IP (VoIP) eine wesentliche Rolle spielen. Zu diesen Funktionen z├Ąhlen unter anderem die Authentifizierung von Nachrichten, Vertraulichkeits- sowie Wiedergabeschutz.

SRTP minimiert Sicherheitsrisiken mithilfe von Authentifizierung und Verschl├╝sselung. Dadurch werden zum Beispiel Man-in-the-Middle Angriffe oder auch einfaches „mith├Âren“ verhindert. Heute wird SRTP, ebenso wie DTLS (Datagram Transport Layer Service Security) und andere Sicherheitsprotokolle, im Rahmen der WebRTC-Technologie eingesetzt.

RTP kodiert und verpackt Sprache in Datenpakete und SRTP verschl├╝sselt diese zus├Ątzlich, sobald eine Gespr├Ąchsverbindung aufgebaut wurde. Die Datenpakete kann der Empf├Ąnger nur mithilfe eines entsprechenden Master Keys entschl├╝sseln, um den Gespr├Ąchspartner zu h├Âren. Es ist hierbei notwendig, dass die Endger├Ąte aller Teilnehmer das Secure Real Time Transport Protocol unterst├╝tzen. Die Verwendung von SRTP ergibt in der Regel nur in Verbindung mit SIPS beziehungsweise SIP over TLS einen Sinn. Dann sind auch die Metadaten einer Sitzung sowie die Aushandlung der Verschl├╝sselungsparameter f├╝r das SRTP abgesichert.

3. Anwendungsbereiche des RTPs

3. Anwendungsbereiche des RTPs

Das Real Time Transport Protocol kommt f├╝r zahlreiche Anwendungen zum Einsatz und ist ein wesentlicher Bestandteil der Kommunikation per VoIP. Bei Voice over IP arbeitet das RTP mit dem SIP (Session Initiation Protocol) zusammen. SIP ist f├╝r den Aufbau einer Verbindung zwischen den Kommunikationsteilnehmern verantwortlich. Das Real Time Transport Protocol k├╝mmert sich hingegen um die ├ťbertragung der Audiodaten zwischen Sender und Empf├Ąnger ├╝ber das IP-Netz.

Weitere Anwendungen sind:

  • Fernsehen ├╝ber IP (IPTV)
  • Streaming von Video und Musik im Bereich der Unterhaltungselektronik
  • Videokonferenzanwendungen ├╝ber IP-Netze