Что такое WebRTC — как работает, преимущества и примеры использования

Web Real-Time Communications — относительно новая технология, которая вывела онлайн-коммуникации на принципиально новый уровень. Потенциал WebRTC далеко не исчерпан и может стать основой для инновационных решений в сфере глобальной связи. Технология имеет открытый исходный код и отвечает за потоковую передачу данных с использованием API JavaScript для связи между браузерами и приложениями в формате peers-to-peers (точка-точка).

Основное преимущество технологии WebRTC в том, что для ее работы не требуется применение плагинов или специального ПО для наладки связи между сторонами в реальном времени. Созданный в 2010 году стандарт стал революцией в сфере интернет-коммуникаций. Сейчас для запуска видеоконференции или передачи файлов достаточно URL-адреса. Переключаться между разными интерфейсами не нужно.

Технология предоставляет безграничные возможности для разработчиков, представителей бизнеса, частных лиц и всех пользователей интернета. У WebRTC самые разнообразные сценарии применения в таких секторах как образование, управление персоналом и HR, банкинг, страхование, здравоохранение и многих других.

Узнаем, как работает WebRTC и каковы преимущества технологии, из каких компонентов состоит и как применяется на практике.

Как работает WebRTC

Технология WebRTC позволяет разработчикам создавать ПО для аудио- и видеосвязи непосредственно из браузера, без привлечения дополнительных средств. Видео-коммуникации в формате реального времени позволяют передавать данные без посредников, что значительно упрощает общение и взаимодействие юзеров по всему миру.

Подход такого уровня обеспечивает кроссплатформенность и полную независимость от аппаратных и операционных средств, что открывает широкие возможности для разработки приложений формата VoIP (Voice over Internet Protocol или «Голос через интернет»). Разработчики получают доступ к технологии через библиотеки JavaScript API. WebRTC поддерживают платформы Google, Firefox, устройства Apple и многие другие.

Стандарт WebRTC — это продукт соединения двух направлений: взаимодействие веб-браузера и аппаратных мультимедийных возможностей компьютера (видеокамеры, микрофона) и создание одноранговой сети пирс-ту-пирс. Результатом выступает прямой обмен информацией между браузерами без применения сторонних серверов.

Если заглянуть под капот WebRTC, мы обнаружим там множество связанных друг с другом API и протоколов, которые работают синхронно и обеспечивают стабильную и устойчивую связь между пользователями, а также обмен мультимедиа-файлами.

Вот основные компоненты технологии:

• MediaStream API и GetUserMedia. Инструмент захватывает и управляет потоками данных с аудио и видео (то есть с микрофонов и камер пользователей). 
• RTCPeerConnection. Система связи между клиентами от точки к точке с передачей медиа и текстовых данных. RTC поддерживает способы шифрования и сетевые инструменты обхода файрвола. 
• DataChannel API. Обеспечивает обмен данными между браузерами с низкой задержкой.

Поскольку код WebRTC открыт для всех, а технология доступна в любом браузере просто по клику на соответствующее расширение, у пользователей возникает закономерный вопрос о безопасности данных.

Данные в WebRTC передаются по протоколу DTLS, который шифрует пользовательские сообщения и исключает риск их перехвата третьими лицами. То есть прослушать, просмотреть, прочитать файлы злоумышленники не смогут. Протокол гарантирует безопасную передачу и по умолчанию внедрен во все браузеры с поддержкой WebRTC.

Используется также протокол SRTP, который тоже передает данные по шифрованным каналам. При использовании микрофона и видеокамеры, программы, поддерживающие WebRTC, всегда запрашивают у юзера разрешение на включение устройств с помощью мигающей красной точки на браузерной вкладке.

Для работы WebRTC требуется поддержка технологий JavaScript и HTML5. С помощью этих инструментов создается интерфейс для VoIP-приложений и реализуется доступ к библиотекам API для WebRTC. Поддержка технологии встроена в браузеры Chrome, Opera, Safari и другие. У Edge собственная реализация, которая называется ORTC.

Сетевые протоколы ICE, STUN, TURN используются для преодоления NAT и брандмауэров.

• ICE — специализированный протокол обмена для устройств, между которыми устанавливается связь. Он описывает оптимальный путь для узлов соединения. 
• STUN — технология определения IP-адреса маршрутизатора. 
• TURN — ретранслятор пакетов, участвующий в установке связи по протоколу P2P. 
• NAT — протокол преобразования IP адресов для подключения к сети и получения информации.

Все указанные протоколы участвуют в реализации связи WebRTC.

Преимущества использования WebRTC

В свое время механизм WebRTC преобразил возможности коммуникаций между пользователями. Популярность этой технологии обусловлена многими преимуществами:

• Прямое соединение между пользователями. Минимальная задержка связи, при этом промежуточные серверы и устройства не нужны.
• Кроссплатформенность. Поддерживается во всех топовых браузерах и ПО для смартфонов. 
• Безопасность. Соединения между точками зашифрованы протоколами DTLS и SRTP, посторонние не имеют доступа к пересылаемым данным. При этом сайты, работающие по HTTPS, подписаны сертификатами безопасности.
• Конференции и встречи в браузере. Пользователю не придется устанавливать специальные приложения, чтобы организовать видео или аудио встречу рабочего или бытового характера.
• Связь высокого качества. Применяются современные кодеки, при этом поток адаптируется под условия соединения. Эхо и посторонние шумы автоматически подавляются соответствующими системами. Есть встроенная регуляция чувствительности микрофона. 
• Открытый исходный код. Доступность технологии позволяет разработчикам адаптировать WebRTC для своих нужд и создавать новые продукты и сервисы для частного использования.
• Доступность управления. Юзеры могут подключить любой интерфейс на протоколах HTML5 и JavaScript. 
• Экономия ресурсов. ПО одинаково эффективно работает на любых ОС, в десктопных и мобильных версиях. Задействовать дополнительные ресурсы не требуются. 
• Скорость. WebRTC входит в топ самых быстрых технологий онлайн-связи. Задержка здесь — не более 0,5 секунд, что достигается за счет прямой передачи без участия сервера. 

Сочетание современных технологий превращает WebRTC в доступную коммуникативную среду, работающую здесь и сейчас. Владельцы устройств могут связаться в реальном времени, не применяя дополнительных технических средств.

Примеры использования WebRTC в приложениях реального времени

За сравнительно небольшой период стек WebRTC стал базовым инструментом современных коммуникаций для крупнейших акторов цифрового мира, включая Google и другие платформы с огромной аудиторией пользователей. Приведем несколько наиболее известных примеров использования технологии.

Голосовые вызовы

Множество платформ используют VoIP-сервисы — телефонию через интернет. Голосовые вызовы доступны в Google Meet и других мессенджерах. Такая связь снижает затраты на услуги провайдеров и роуминг. Не имеет значения местонахождение собеседников — стоимость звонков входит в оплату пакета интернета.

Совместная работа

Многие компании, имеющие представительства в интернете, работают в команде через сервисы WebRTC. Сотрудники могут находиться в разных регионах, но при этом обмениваться файлами, демонстрировать экраны и говорить друг с другом в реальном времени. Видеоконференции в Google Meet и на других платформах проходят с минимальной задержкой сигнала.

Игровые приложения

Геймерам всего мира стало проще общаться в виртуальном пространстве. Технология WebRTC обеспечивает не только текстовое, голосовое или визуальное взаимодействие, но и синхронизацию данных между участниками.

E-commerce

Компании, продающие товары и услуги через интернет, активно пользуются механизмом связи в реальном времени. Так проще рассказать обо всех достоинствах продукции и продемонстрировать ее преимущества более наглядно.

Платформа EnableX, основанная на технологиях WebRTC, встраивается в любые приложения и сайты, позволяя обмениваться аудио и видео в реальном времени.

Онлайн-консультации

Специалисты в различных отраслях могут консультировать клиентов в рамках интерактивного чата, в том числе в видео-формате. Пользователи могут в любой момент получить ответы на вопросы юридического, медицинского и иного характера.

Телемедицина становится все более популярной услугой для тех, кто не имеет прямого доступа к врачам. Частные медицинские компании активно развивают это направление во многих странах.

Страхование

Рассмотрение страховых случаев в сфере автострахования отнимает много времени, при этом услуги консультантов обычно требуются клиентам сразу после ДТП. Некоторые компании предоставляют услугу удаленного оформления страховой ситуации по мобильному приложению.

Службы безопасности

Банковские учреждения проводят онлайн верификацию клиентов без приглашения последних в офис. Это экономит время пользователей и сотрудников финансовых компаний.

Основные шаги по интеграции WebRTC

Простая настройка входит в число ключевых достоинств технологии. Перечислим основные шаги по интеграции WebRTC:

1. Настройка доступа к устройствам. Первый шаг в использовании WebRTC — это захват видео и аудио с камеры и микрофона соответственно. Это делается с помощью MediaStream API — интерфейс открывает браузеру доступ устройствам. 
2. Установка соединения. Обмен данными возможен только после того, как устройства «договорятся» между собой о том, каким протоколом они будут пользоваться. Процесс называется «сигналинг» и реализуется через HTTP или другие внешние серверы. 
3. Обмен данными о подключении. С помощью протокола ICE осуществляется оптимальный способ соединения устройств с определением IP-адресов, портов и способа соединения (в нашем случае это Peer-to-peer).
4. Шифрование и протоколы безопасности. Вся информация, которая передается через WebRTC, шифруется с помощью протоколов, о которых мы писали выше. 
5. Передача данных. Механизм RTCPeerConnection отвечает за передачу потока и медиа-данных между устройствами. Контролируются все аспекты коммуникации, в том числе качество передачи — оно адаптируется в соответствии с пропускной способностью сети. Канал DataChannel обеспечивает обмен текстами и файлами. 
6. Обход сетевых препятствий. WebRTC успешно обходит межсетевые экраны и NAT, чтобы обеспечить непрерывность потока. 

Совместная работа компонентов исключает длительные задержки в передаче и гарантирует безопасность обмена данными.

Технологические ограничения и вызовы WebRTC

Несмотря на многочисленные достоинства, у механизма WebRTC есть и определенные ограничения:

• Защита данных от перехвата не отменяет того факта, что WebRTC определяет реальные IP-адреса пользователей. Это значит, анонимность участникам коммуникаций не гарантирована. Полноценную защиту могут дать только качественные VPN-сервисы.
• Ограничения совместимости. Стандарт отвечает лишь за способы передачи видео и аудио, при этом способы реализации процесса связи остаются за разработчиками и клиентами, которые используют эти устройства. То есть из одного приложения WebRTC нельзя позвонить на другое (например, войти в Google Meet через Jitsi Meet). 
• Сложности с масштабированием. Связь между двумя устройствами наладить относительно просто, но с масштабированием в полноценных многопользовательских системах возникают сложности. Адекватного решения в WebRTC пока нет.
• Удаленное управление. Некоторые пользователи считают, что технологии не достает возможности дистанционного управления рабочим столом другого устройства. Пользователь может транслировать происходящее на своем экране, но только в одностороннем порядке. Однако разработчики ограничены протоколами безопасности — код Javascript управляет только текущим окном. 

Нет сомнений, что WebRTC — одна из наиболее значимых технологий последнего времени, предоставляющая юзерам и разработчикам широкие возможности для применения. Однако ее активное использование предполагает углубленное понимание ряда вопросов.

Эксперты уделяют внимание записи данных, которые передаются от устройства к устройству. По умолчанию запись не входит в функционал WebRTC. Чтобы включить эту опцию, необходимо обдумать, какой вариант выбрать — запись на стороне клиента или с помощью сервера? Оба варианта имеют свои плюсы и минусы.

Архитектура безопасности WebRTC достаточно надежна, но как и в любой открытой системе, в ней есть уязвимости. В экосистему входят множество клиентских сторон — это хосты, серверы, приложения. Каждый из этих узлов может стать потенциальным источником киберугроз. Поэтому пользователям нельзя полностью полагаться на безопасность самого протокола — необходимо подумать о защите от внешних угроз.