WebRTC의 개념 및 정의

WebRTC(Web Real-Time Communication)는 웹 브라우저나 모바일 애플리케이션에서 플러그인이나 네이티브 애플리케이션의 설치 없이 실시간 통신 기능을 제공하는 오픈 소스 프로젝트이다. WebRTC는 음성, 영상, 그리고 데이터 전송을 가능하게 하는 API의 집합으로 구성되어 있다. 이 기술은 HTML5 표준의 일부로, 웹 브라우저들이 상호 간에 실시간 통신을 구현할 수 있도록 설계되었다.

WebRTC의 기술적 구성 요소

WebRTC는 여러 핵심 구성 요소들로 이루어져 있으며, 각각의 구성 요소는 실시간 통신을 위한 필수적인 역할을 담당한다.

MediaStream

MediaStream은 오디오 및 비디오 데이터 스트림을 나타내는 객체로, 웹캠이나 마이크 등의 입력 장치로부터 캡처된 미디어 데이터를 처리한다. MediaStream은 로컬 및 원격 미디어 스트림을 다루며, 스트림을 동적으로 추가하거나 제거할 수 있다.

RTCPeerConnection

RTCPeerConnection은 두 피어 간의 직접적인 네트워크 연결을 관리하는 핵심 API이다. 이 API는 네트워크 연결의 설정, 유지 및 종료를 관리하며, 데이터 및 미디어 스트림의 전송을 담당한다. RTCPeerConnection은 NAT(Network Address Translation) 및 방화벽을 우회할 수 있는 기술을 포함하고 있어, 안정적인 피어 투 피어 연결을 가능하게 한다.

RTCDataChannel

RTCDataChannel은 피어 간의 임의의 데이터 전송을 가능하게 하는 API이다. 이 API는 텍스트 메시지, 파일, 바이너리 데이터 등을 실시간으로 전송할 수 있으며, 신뢰성과 전달 순서 보장을 위한 다양한 옵션을 제공한다. RTCDataChannel은 기존의 WebSocket과 유사한 기능을 제공하지만, 보다 낮은 지연 시간과 네이티브 피어 투 피어 전송의 이점을 제공한다.

WebRTC의 네트워킹 요소

WebRTC는 실시간 통신을 위해 네트워크 연결을 설정하고 유지하는 데 필요한 다양한 네트워킹 기술들을 포함하고 있다.

ICE (Interactive Connectivity Establishment)

ICE는 두 피어 간의 연결을 설정하기 위해 사용되는 프로토콜이다. 이 프로토콜은 여러 가지 연결 후보를 생성하고, 그 중 최적의 연결 경로를 선택하여 피어 간의 연결을 성립한다. ICE는 NAT 및 방화벽 뒤에 있는 피어들 간의 연결을 성립하는 데 중요한 역할을 한다.

STUN (Session Traversal Utilities for NAT)

STUN은 피어가 자신의 공용 IP 주소와 NAT 뒤에서의 포트 번호를 알아내는 데 사용되는 프로토콜이다. STUN 서버는 클라이언트로부터 요청을 받아 클라이언트의 공용 네트워크 정보를 반환하며, 이는 피어 간 직접 연결을 설정하는 데 필수적이다.

TURN (Traversal Using Relays around NAT)

TURN은 피어 간의 직접 연결이 실패할 경우, 중계 서버를 통해 데이터를 전달하는 프로토콜이다. TURN 서버는 중간 경로로서 동작하며, NAT나 방화벽 뒤에 있는 피어들 간의 통신을 보장한다. 이는 연결 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 한다.

WebRTC의 미디어 처리 기술

WebRTC는 미디어 데이터의 효율적인 전송과 처리를 위해 다양한 미디어 코덱과 처리를 지원한다.

코덱 (Codecs)

WebRTC는 여러 오디오 및 비디오 코덱을 지원하여, 다양한 장치와 네트워크 환경에서 최적의 미디어 품질을 제공한다. 일반적으로 사용되는 오디오 코덱에는 Opus가 있으며, 비디오 코덱에는 VP8, VP9, 그리고 H.264가 포함된다. 각 코덱은 압축률, 대역폭 요구사항, 지연 시간 등에서 차이가 있으며, 실시간 통신의 품질을 결정하는 중요한 요소이다.

미디어 전송 최적화

WebRTC는 실시간 통신의 특성상 패킷 손실, 지연, 대역폭 변동 등에 대해 강건한 성능을 제공할 수 있도록 다양한 최적화 기술을 적용한다. 예를 들어, 적응형 비트레이트(Adaptive Bitrate)를 통해 네트워크 상태에 따라 동적으로 비디오 품질을 조정하며, 에코 취소(Echo Cancellation), 소음 억제(Noise Suppression) 등의 기술을 통해 오디오 품질을 향상시킨다.

보안 및 프라이버시

WebRTC는 사용자 데이터를 보호하기 위해 강력한 보안 메커니즘을 제공한다.

암호화

WebRTC는 모든 데이터와 미디어 스트림을 기본적으로 암호화한다. SRTP(Secure Real-time Transport Protocol)를 통해 미디어 스트림이 암호화되며, DTLS(Datagram Transport Layer Security)를 통해 데이터 채널의 보안이 보장된다. 이를 통해 전송 중 데이터의 기밀성과 무결성이 유지된다.

프라이버시 보호

WebRTC는 사용자의 프라이버시를 보호하기 위해 사용자가 명시적으로 미디어 장치에 접근 권한을 부여해야 하며, 브라우저는 이러한 접근을 사용자가 명확하게 인지할 수 있도록 시각적 피드백을 제공한다. 또한, WebRTC는 IP 주소 노출 최소화를 위한 기술적 방안을 제공하며, WebRTC 통신 중 발생할 수 있는 프라이버시 위협을 최소화하기 위해 다양한 보안 프로토콜과 정책을 따른다.

관련 자료: