开始使用Python的安全AWS CloudFront流

Question

我创建了一个S3 bucket，上传了一个视频，在CloudFront中创建了一个流媒体分发。用一个静态的HTML播放器测试了它，它工作了。我已经通过帐户设置创建了一个密钥对。我现在桌面上有私钥文件。我就在那里。

我的目标是让我的Django/Python站点创建安全的url，人们不能访问这些视频，除非它们来自我的某个页面。问题是我对亚马逊的布局方式过敏，我只是越来越困惑。

我知道这不是StackOverflow上最好的问题，但我肯定我不是这里唯一一个不能确定如何设置安全CloudFront/S3环境的傻瓜。我真的很感谢你的帮助，我愿意（两天之后）给一个500磅的奖金给最好的答案。

我有几个问题，一经回答，应该可以用一个解释来解释如何完成我所追求的目标：

• 在文档中（下一点有一个例子），有很多XML在告诉我需要把东西放到不同的地方。是否有一个在线控制台来执行此操作？或者我真的要通过卷曲来强迫它（等等）？

• 如何为CloudFront创建源访问标识并将其绑定到我的发行版？我读过this document但是，第一点，我不知道该怎么办。我的钥匙对怎么配这个？

• 完成后，如何限制S3 bucket只允许人们通过该身份下载内容？如果这是另一个XML jobby，而不是单击web UI，请告诉我应该在哪里以及如何将它放入我的帐户。

• 在Python中，为文件生成过期URL的最简单方法是什么。我已经安装了boto，但是我不知道如何从流媒体分发中获取文件。

• 有没有任何应用程序或脚本可以采取的困难，设置这个装束？我用的是Ubuntu（Linux），但如果只是Windows的话，我在VM中有XP。我已经看过CloudBerry S3 Explorer Pro了，但是它和在线UI一样有意义。

Answer 1

In Python, what's the easiest way of generating an expiring URL for a file. I have boto installed but I don't see how to get a file from a streaming distribution.

可以为资源生成过期的签名URL。Boto3文档有一个nice example solution用于：

import datetime

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
from botocore.signers import CloudFrontSigner


def rsa_signer(message):
    with open('path/to/key.pem', 'rb') as key_file:
        private_key = serialization.load_pem_private_key(
            key_file.read(), 
            password=None,
            backend=default_backend()
        )
    signer = private_key.signer(padding.PKCS1v15(), hashes.SHA1())
    signer.update(message)
    return signer.finalize()

key_id = 'AKIAIOSFODNN7EXAMPLE'
url = 'http://d2949o5mkkp72v.cloudfront.net/hello.txt'
expire_date = datetime.datetime(2017, 1, 1)

cloudfront_signer = CloudFrontSigner(key_id, rsa_signer)

# Create a signed url that will be valid until the specfic expiry date
# provided using a canned policy.
signed_url = cloudfront_signer.generate_presigned_url(
    url, date_less_than=expire_date)
print(signed_url)

Answer 2

你说得对，要建立这个系统需要大量的API工作。我希望他们很快就能在AWS控制台上找到它！

更新：我已将此代码提交给boto—从boto v2.1（2011-10-27发布）开始，这变得容易多了。对于boto<；2.1，请使用此处的说明。对于boto 2.1或更高版本，请在我的博客上获取更新说明：http://www.secretmike.com/2011/10/aws-cloudfront-secure-streaming.html一旦boto 2.1被更多发行版打包，我将在此处更新答案。

为了实现您的目标，您需要执行以下步骤，我将在下面详细介绍：

1. 创建s3 bucket并上传一些对象（您已经完成了此操作）
2. 创建一个Cloudfront“Origin Access Identity”（基本上是一个AWS帐户，允许Cloudfront访问您的s3 bucket）
3. 修改对象上的acl，以便只允许您的Cloudfront源访问标识读取它们（这可以防止人们绕过Cloudfront直接进入s3）
4. 使用基本url和需要签名url的url创建cloudfront分发
5. 测试是否可以从基本cloudfront发行版下载对象，但不能从s3或签名的cloudfront发行版下载对象
6. 创建用于签名URL的密钥对
7. 使用Python生成一些url
8. 测试签名的url是否工作

---

1-创建Bucket并上载对象

最简单的方法是通过AWS控制台，但为了完整起见，我将展示如何使用boto。Boto代码如下所示：

import boto

#credentials stored in environment AWS_ACCESS_KEY_ID and AWS_SECRET_ACCESS_KEY
s3 = boto.connect_s3()

#bucket name MUST follow dns guidelines
new_bucket_name = "stream.example.com"
bucket = s3.create_bucket(new_bucket_name)

object_name = "video.mp4"
key = bucket.new_key(object_name)
key.set_contents_from_filename(object_name)

2-创建Cloudfront“源访问标识”

目前，此步骤只能使用API执行。僵尸代码在这里：

import boto

#credentials stored in environment AWS_ACCESS_KEY_ID and AWS_SECRET_ACCESS_KEY
cf = boto.connect_cloudfront()

oai = cf.create_origin_access_identity(comment='New identity for secure videos')

#We need the following two values for later steps:
print("Origin Access Identity ID: %s" % oai.id)
print("Origin Access Identity S3CanonicalUserId: %s" % oai.s3_user_id)

3-修改对象上的ACL

现在我们有了特殊的S3用户帐户（上面创建的S3CanonicalUserId），我们需要让它访问我们的S3对象。我们可以通过打开对象（而不是bucket）的AWS控制台轻松地做到这一点“权限”选项卡，单击“添加更多权限”按钮，然后将上面得到的非常长的S3CanonicalUserId粘贴到新的“被授予者”字段中。确保您授予新的“打开/下载”权限。

您还可以使用以下boto脚本在代码中执行此操作：

import boto

#credentials stored in environment AWS_ACCESS_KEY_ID and AWS_SECRET_ACCESS_KEY
s3 = boto.connect_s3()

bucket_name = "stream.example.com"
bucket = s3.get_bucket(bucket_name)

object_name = "video.mp4"
key = bucket.get_key(object_name)

#Now add read permission to our new s3 account
s3_canonical_user_id = "<your S3CanonicalUserID from above>"
key.add_user_grant("READ", s3_canonical_user_id)

4-创建cloudfront分发版

请注意，直到2.0版（在编写本文时尚未正式发布）之后，boto才完全支持自定义源代码和私有发行版。下面的代码从boto 2.0分支中提取一些代码，并将其组合在一起以使其正常运行，但它并不漂亮。2.0分支更优雅地处理这个问题-如果可能的话，一定要使用它！

import boto
from boto.cloudfront.distribution import DistributionConfig
from boto.cloudfront.exception import CloudFrontServerError

import re

def get_domain_from_xml(xml):
    results = re.findall("<DomainName>([^<]+)</DomainName>", xml)
    return results[0]

#custom class to hack this until boto v2.0 is released
class HackedStreamingDistributionConfig(DistributionConfig):

    def __init__(self, connection=None, origin='', enabled=False,
                 caller_reference='', cnames=None, comment='',
                 trusted_signers=None):
        DistributionConfig.__init__(self, connection=connection,
                                    origin=origin, enabled=enabled,
                                    caller_reference=caller_reference,
                                    cnames=cnames, comment=comment,
                                    trusted_signers=trusted_signers)

    #override the to_xml() function
    def to_xml(self):
        s = '<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>\n'
        s += '<StreamingDistributionConfig xmlns="http://cloudfront.amazonaws.com/doc/2010-07-15/">\n'

        s += '  <S3Origin>\n'
        s += '    <DNSName>%s</DNSName>\n' % self.origin
        if self.origin_access_identity:
            val = self.origin_access_identity
            s += '    <OriginAccessIdentity>origin-access-identity/cloudfront/%s</OriginAccessIdentity>\n' % val
        s += '  </S3Origin>\n'


        s += '  <CallerReference>%s</CallerReference>\n' % self.caller_reference
        for cname in self.cnames:
            s += '  <CNAME>%s</CNAME>\n' % cname
        if self.comment:
            s += '  <Comment>%s</Comment>\n' % self.comment
        s += '  <Enabled>'
        if self.enabled:
            s += 'true'
        else:
            s += 'false'
        s += '</Enabled>\n'
        if self.trusted_signers:
            s += '<TrustedSigners>\n'
            for signer in self.trusted_signers:
                if signer == 'Self':
                    s += '  <Self/>\n'
                else:
                    s += '  <AwsAccountNumber>%s</AwsAccountNumber>\n' % signer
            s += '</TrustedSigners>\n'
        if self.logging:
            s += '<Logging>\n'
            s += '  <Bucket>%s</Bucket>\n' % self.logging.bucket
            s += '  <Prefix>%s</Prefix>\n' % self.logging.prefix
            s += '</Logging>\n'
        s += '</StreamingDistributionConfig>\n'

        return s

    def create(self):
        response = self.connection.make_request('POST',
            '/%s/%s' % ("2010-11-01", "streaming-distribution"),
            {'Content-Type' : 'text/xml'},
            data=self.to_xml())

        body = response.read()
        if response.status == 201:
            return body
        else:
            raise CloudFrontServerError(response.status, response.reason, body)


cf = boto.connect_cloudfront()

s3_dns_name = "stream.example.com.s3.amazonaws.com"
comment = "example streaming distribution"
oai = "<OAI ID from step 2 above like E23KRHS6GDUF5L>"

#Create a distribution that does NOT need signed URLS
hsd = HackedStreamingDistributionConfig(connection=cf, origin=s3_dns_name, comment=comment, enabled=True)
hsd.origin_access_identity = oai
basic_dist = hsd.create()
print("Distribution with basic URLs: %s" % get_domain_from_xml(basic_dist))

#Create a distribution that DOES need signed URLS
hsd = HackedStreamingDistributionConfig(connection=cf, origin=s3_dns_name, comment=comment, enabled=True)
hsd.origin_access_identity = oai
#Add some required signers (Self means your own account)
hsd.trusted_signers = ['Self']
signed_dist = hsd.create()
print("Distribution with signed URLs: %s" % get_domain_from_xml(signed_dist))

5-测试是否可以从cloudfront下载对象，但不能从s3下载对象

现在您应该能够验证：

• stream.example.com.s3.amazonaws.com/video.mp4-应给予AccessDenied
• signed_distribution.cloudfront.net/video.mp4-应提供MissingKey（因为URL未签名）
• basic_distribution.cloudfront.net/video.mp4-应该可以正常工作

这些测试必须进行调整才能与流播放器一起使用，但基本思想是只有基本的cloudfront url才可以工作。

6-为CloudFront创建密钥对

我认为唯一的办法就是通过亚马逊的网站。进入你的AWS“账户”页面，点击“安全凭证”链接。单击“密钥对”选项卡，然后单击“创建新密钥对”。这将为您生成新的密钥对并自动下载私钥文件（pk-xxxxxxxxx.pem）。保持密钥文件的安全性和私密性。还要记下亚马逊的“密钥对ID”，因为我们下一步需要它。

7-用Python生成一些url

从boto版本2.0开始，似乎不支持生成签名的CloudFront url。Python没有在标准库中包含RSA加密例程，因此我们将不得不使用一个附加库。我在这个例子中使用了M2Crypto。

对于非流媒体分发，您必须使用完整的cloudfront URL作为资源，但是对于流媒体，我们仅使用视频文件的对象名称。有关生成仅持续5分钟的URL的完整示例，请参见下面的代码。

此代码松散地基于Amazon在CloudFront文档中提供的PHP示例代码。

from M2Crypto import EVP
import base64
import time

def aws_url_base64_encode(msg):
    msg_base64 = base64.b64encode(msg)
    msg_base64 = msg_base64.replace('+', '-')
    msg_base64 = msg_base64.replace('=', '_')
    msg_base64 = msg_base64.replace('/', '~')
    return msg_base64

def sign_string(message, priv_key_string):
    key = EVP.load_key_string(priv_key_string)
    key.reset_context(md='sha1')
    key.sign_init()
    key.sign_update(str(message))
    signature = key.sign_final()
    return signature

def create_url(url, encoded_signature, key_pair_id, expires):
    signed_url = "%(url)s?Expires=%(expires)s&Signature=%(encoded_signature)s&Key-Pair-Id=%(key_pair_id)s" % {
            'url':url,
            'expires':expires,
            'encoded_signature':encoded_signature,
            'key_pair_id':key_pair_id,
            }
    return signed_url

def get_canned_policy_url(url, priv_key_string, key_pair_id, expires):
    #we manually construct this policy string to ensure formatting matches signature
    canned_policy = '{"Statement":[{"Resource":"%(url)s","Condition":{"DateLessThan":{"AWS:EpochTime":%(expires)s}}}]}' % {'url':url, 'expires':expires}

    #now base64 encode it (must be URL safe)
    encoded_policy = aws_url_base64_encode(canned_policy)
    #sign the non-encoded policy
    signature = sign_string(canned_policy, priv_key_string)
    #now base64 encode the signature (URL safe as well)
    encoded_signature = aws_url_base64_encode(signature)

    #combine these into a full url
    signed_url = create_url(url, encoded_signature, key_pair_id, expires);

    return signed_url

def encode_query_param(resource):
    enc = resource
    enc = enc.replace('?', '%3F')
    enc = enc.replace('=', '%3D')
    enc = enc.replace('&', '%26')
    return enc


#Set parameters for URL
key_pair_id = "APKAIAZCZRKVIO4BQ" #from the AWS accounts page
priv_key_file = "cloudfront-pk.pem" #your private keypair file
resource = 'video.mp4' #your resource (just object name for streaming videos)
expires = int(time.time()) + 300 #5 min

#Create the signed URL
priv_key_string = open(priv_key_file).read()
signed_url = get_canned_policy_url(resource, priv_key_string, key_pair_id, expires)

#Flash player doesn't like query params so encode them
enc_url = encode_query_param(signed_url)
print(enc_url)

8-尝试URL

希望你现在应该有一个这样的工作网址：

video.mp4%3FExpires%3D1309979985%26Signature%3DMUNF7pw1689FhMeSN6JzQmWNVxcaIE9mk1x~KOudJky7anTuX0oAgL~1GW-ON6Zh5NFLBoocX3fUhmC9FusAHtJUzWyJVZLzYT9iLyoyfWMsm2ylCDBqpy5IynFbi8CUajd~CjYdxZBWpxTsPO3yIFNJI~R2AFpWx8qp3fs38Yw_%26Key-Pair-Id%3DAPKAIAZRKVIO4BQ

把它放到js中，您应该会得到这样的东西（来自Amazon的CloudFront文档中的PHP示例）：

var so_canned = new SWFObject('http://location.domname.com/~jvngkhow/player.swf','mpl','640','360','9');
    so_canned.addParam('allowfullscreen','true');
    so_canned.addParam('allowscriptaccess','always');
    so_canned.addParam('wmode','opaque');
    so_canned.addVariable('file','video.mp4%3FExpires%3D1309979985%26Signature%3DMUNF7pw1689FhMeSN6JzQmWNVxcaIE9mk1x~KOudJky7anTuX0oAgL~1GW-ON6Zh5NFLBoocX3fUhmC9FusAHtJUzWyJVZLzYT9iLyoyfWMsm2ylCDBqpy5IynFbi8CUajd~CjYdxZBWpxTsPO3yIFNJI~R2AFpWx8qp3fs38Yw_%26Key-Pair-Id%3DAPKAIAZRKVIO4BQ');
    so_canned.addVariable('streamer','rtmp://s3nzpoyjpct.cloudfront.net/cfx/st');
    so_canned.write('canned');

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摘要

如你所见，不太容易！boto v2将有助于设置发行版。我会找出是否有可能得到一些网址生成代码，以及改善这个伟大的图书馆！