경량화된 WebRTC 영상회의를 위한 푸시·이메일 기반 신호와 P2P 제어

초록

본 논문은 미디어 서버 없이 WebRTC 기반 다자간 영상회의를 구현한다. 초기 호출 신호는 구글 FCM 푸시 알림 또는 이메일을 이용해 전달하고, 이후 데이터 채널을 통해 추가 신호와 회의 제어 정보를 교환한다. 참여 클라이언트들은 서로 간에 P2P 네트워크를 형성해 회의 데이터와 상태를 분산 저장·동기화한다. 경량화된 PHP 알림 서버와 순수 JavaScript 구현을 통해 서버 비용을 최소화하면서도 오디오·비디오·화면 공유·채팅 기능을 제공한다.

상세 분석

이 논문은 전통적인 영상회의 시스템이 필요로 하는 시그널링 서버, 미디어 릴레이, SFU/MCU 등 복잡한 인프라를 배제하고, 완전한 엔드포인트 중심 아키텍처를 설계한다는 점에서 의미가 크다. 첫 번째 혁신은 호출 신호를 푸시 알림(Firebase Cloud Messaging) 혹은 이메일을 이용해 전달한다는 점이다. 푸시 기반 방식에서는 경량 PHP 서버가 사용자 토큰과 FCM 토큰을 매핑하고, 호출 초대 메시지를 실시간으로 전달한다. 이메일 방식은 서버를 완전히 배제하며, 사용자는 초대 메일을 복사·붙여넣기만 하면 된다. 두 번째 핵심은 WebRTC 데이터 채널을 이용해 시그널링을 완전히 대체한다는 점이다. 초기 SDP 오퍼와 ICE 후보를 데이터 채널을 통해 교환함으로써, 기존의 SIP‑like 흐름을 최소화하고, 트리클 ICE 없이도 양방향 연결을 확보한다.

다자간 회의에서는 각 클라이언트가 피어‑투‑피어 연결을 맺어 완전 메쉬 토폴로지를 형성한다. 논문은 PeerNetworkImpl과 PeerStorageImpl이라는 두 모듈을 도입해, 무구조 P2P 네트워크 상에 공유 데이터 스토리지를 구현한다. 이를 통해 회의 참가자 목록, 화면 공유 상태, 채팅 기록 등이 중앙 서버 없이도 일관성을 유지한다. 데이터 저장 API는 기존 RTC Bricks 프로젝트의 구조와 호환되도록 설계돼, 다른 웹앱에서도 재사용이 가능하도록 했다.

미디어 경로는 전통적인 SFU/MCU 대신, 클라이언트가 직접 미디어 스트림을 교환한다. 논문은 풀 메쉬, 중앙 집중형(한 클라이언트가 릴레이 역할), 하이브리드 토폴로지를 비교하고, 소규모 회의에서는 풀 메쉬가 지연과 대역폭 요구를 만족한다는 결론을 제시한다. 또한 NAT·방화벽을 우회하기 위해 ICE lite와 대칭 RTP를 활용하고, 필요 시 외부 TURN 서버를 선택적으로 연결하도록 설계했다.

보안 측면에서는 푸시 메시지에 발신자·수신자 식별자를 포함하고, 토큰 기반 인증을 적용해 무단 호출을 방지한다. 데이터 채널은 DTLS로 암호화되며, P2P 스토리지에 저장되는 메타데이터도 JSON Web Token 서명을 통해 무결성을 검증한다.

전체적으로 이 시스템은 서버 비용을 최소화하면서도 실시간 영상·음성·화면 공유와 텍스트 채팅을 제공한다. 경량 알림 서버와 이메일 기반 시그널링, 완전 P2P 제어·스토리지는 저예산 스타트업이나 교육·소규모 기업에 특히 유용할 것으로 기대된다.