国标的安全要求分三层：认证（你是谁）、完整性（没被改）、加密（别人看不懂）。 摘要认证最妙的地方是「密码从头到尾不上线」；但它只保证这一点，不保证内容不被看。
上一节讲「多快算合格」，这一节讲「多安全算合格」。 这一节是国标对接里最容易被跳过、也最容易出事的一部分。 很多项目出事不是因为协议不懂，是因为设备还在用出厂口令。
一、认证：密码不上线
SIP 用的是摘要认证，不是明文口令： 平台下发一个随机数，设备拿它和密码一起算哈希，把哈希发回来。 平台那边存着同一个密码，自己算一遍比对，对得上就放行。整条链路上没有一处出现密码明文。 这样一个好处和一个坏处： 好处是抓包抓不到密码；坏处是平台必须存明文密码或它的等价物（HA1），不能只存不可逆摘要。 所以「密码泄露」这件事在国标里等价于「HA1 表泄露」——拿到 HA1 就能冒充设备注册。 这也是为什么 HA1 表要当密码一样保护。 随机数的作用是防重放：每次注册平台都下发新的随机数，同一份报文重发就对不上了。
二、完整性与防重放
摘要认证只保护「认证报文」，不保护「之后的报文」： 注册完之后点播、控制那些报文，抓包能看得一清二楚。 所以标准还要求对信令做完整性保护，常见做法是给每个报文加一个带时间戳的摘要， 或者干脆把整条链路套进 TLS。 媒体加密是可选项，实际用得很少：因为加密要消耗算力，而摄像头的算力很紧。 多数项目靠的是「网络隔离」而不是「媒体加密」。 这里要说一句实话：国标的安全能力是「够用」不是「很强」。 它设计于一个「设备在内网」的年代，放到公网上直接暴露，靠协议本身是挡不住的。
三、工程上真正的三道门
第一道门是网络：摄像机不该直接暴露在公网，该做的端口映射一个都别做，能走专线就走专线。 第二道门是口令：出厂口令必须改，这是所有安全事件里占比最高的一条。 不是「最好改」，是「必须改」。 第三道门是白名单：平台侧限制「哪些 IP 能注册」，这一条能挡掉绝大多数乱扫的尝试。 实现成本几乎为零，效果却比加加密好。 为什么把这三条放在协议之上：因为协议的安全机制要设备配合，而老设备往往不配合。 网络、口令、白名单这三样，不依赖设备实现，落地率最高。
四、动手 Demo：SIP 摘要认证，密码到底有没有上线
用哈希把摘要认证算一遍：HA1、HA2、response 各是什么，报文里发的是哪个。 再算「同一个密码、不同随机数」的三种情况，看防重放怎么起作用。
md5 = lambda s: hashlib.md5(s.encode("utf-8")).hexdigest()
ha1 = md5("%s:%s:%s" % (user, realm, pwd))
ha2 = md5("%s:%s" % (method, uri))
resp = md5("%s:%s:%s:%s:%s:%s"
% (ha1, nonce, nc, cnonce, qop, ha2))
print('Authorization: Digest username="%s",' % user)
print(' realm="%s", nonce="%s",' % (realm, nonce))
print(' uri="%s",' % uri)
print(' response="%s"' % resp)
for i, nn in enumerate((nonce, nonce, "b91d4e77c0a2"), 1):
print(i, md5("%s:%s:%08d:%s:%s:%s"
% (ha1, nn, i, cnonce, qop, ha2))[:16])
实跑输出：
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SIP 摘要认证，密码到底有没有上线
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**国标要求设备接入必须认证**，用的是 SIP 的摘要认证。**它最妙的地方是：密码从头到尾不上线。**
**这一节用哈希把这个过程算一遍。**
第一次注册，平台下发随机数 nonce
量 怎么算 前 16 位
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**HA1** `MD5(用户:域:密码)` `8258341d7dd730ce`
**HA2** `MD5(方法:URI)` `393e36b0c4c33612`
**response** `MD5(HA1:nonce:nc:cnonce:qop:HA2)` `cf6dab95fe2d1ba5`
**报文里发出去的是 `response`，不是密码**：
Authorization: Digest username="34020000001320000001",
realm="3402000000", nonce="a7f3c1e05b2d",
uri="sip:3402000000@3402000000",
response="cf6dab95fe2d1ba5ca30e722bd4549c8"
**平台那边存着同一个密码，自己算一遍 `response` 比对**，**对得上就放行。**
**整条链路上没有一处出现密码明文。**
**nonce 的作用是防重放**：
次序 nonce nc response 前 16 位
------------------------------------------------------------------
**1** `a7f3c1e05b2d` `00000001` `cf6dab95fe2d1ba5`
**2** `a7f3c1e05b2d` `00000002` `fe40ab3340e09a8f`
**3** `b91d4e77c0a2` `00000003` `9236a138d325176a`
**第一行和第二行 nonce 相同、结果不同**，**因为 `nc` 递增了**；**第三行换了 nonce，结果也变。**
**攻击者截获第一条报文重发，`nc` 还是 1，平台一看「用过了」就丢。**
**但摘要认证只保证「密码不上线」，不保证「内容不被看」**：
**报文本身还是明文，抓包能看见设备编号、指令、甚至 SDP 里的地址。**
**所以标准还要求对信令做完整性保护和加密**，
**实际工程里常见的是「内网用摘要、跨公网套 VPN 或 TLS」。**
**最后量一下这件事的成本**：
HA1 算一次平均 1.68 微秒（20000 次实测）
一次注册要算三次，合计 5.03 微秒
**几微秒，完全可以忽略。**
**注意这里说的是「本机 Python 实现」**——**换台设备、换个语言，这个数会差好几倍**，
**但量级都在「微秒」这一档，不会成为瓶颈。**
报文里发出去的只有 response 那 32 个十六进制字符，
username 是公开的、nonce 是平台给的、uri 是请求目标，密码一个字节都没有出现。
这三行哈希的分工要记住：HA1 把「用户＋域＋密码」压成一个值，
HA2 把「方法＋URI」压成一个值，response 再把两者和随机数混在一起。
第一行和第二行随机数相同、结果不同，
因为 nc 递增了——这是「同一个随机数下不能重放同一条报文」的机制。
第三行换了随机数，结果也变。
攻击者截获第一条重发，nc 还是 1，平台一看用过了就丢。
所以防重放靠的是两个东西一起：随机数换新、计数递增。
最后那个耗时是实测的，一次哈希一点几微秒，一次注册算三次也就五微秒，完全可以忽略。
但注意这是本机 Python 实现的数，换到嵌入式设备上会慢很多，量级仍在一毫秒以内。
30 秒实验
- 算一下：一次注册要算几次哈希？（三次：HA1、HA2、response）
- 想一下：为什么平台必须存密码或 HA1，不能只存不可逆摘要？
- 想一下：摘要认证防不住什么？（报文内容被抓包看见）
常见误区
- 以为「摘要认证等于加密」。 它只保证密码不上线，报文内容还是明文。
- 以为「设备支持国标就安全了」。 出厂口令不改，协议再规范也没用。
- 以为「媒体一定加密了」。 媒体加密是可选项，实际项目大多靠网络隔离。
自测三问（点开对答案）
1. 摘要认证为什么能让密码不上线？ —— **因为发的是「密码参与的哈希值」而不是密码本身**，**平台用同一个密码算一遍比对即可。** 2. 防重放靠的是哪两样东西？ —— **平台下发的随机数每次换新，加上客户端递增的计数器 `nc`**。 3. 工程上比加密更有效的三道门是什么？ —— **网络隔离、改掉出厂口令、平台侧 IP 白名单**。下一节进流程：第一个流程是注册，它是所有国标交互的起点。
- ☐ （本节完，下一节 10.08.01 注册和注销）