в
можно ли теоретически сделать нормально работающий клиент youtube поверх mod_proxy

о
Теоретически сделать клиент YouTube на базе mod_proxy (в Apache HTTP Server) возможно, но крайне непрактично для полноценного использования. Создать «нормально работающий» клиент таким способом — титаническая задача из-за того, как устроена архитектура YouTube.

Почему это технически это затратно:
CDN и разброс доменов: Видео- и аудиопотоки раздаются с сотен тысяч серверов Google (CDN) и меняются в зависимости от региона. Проксирование такого объема трафика положит ваш сервер. [1]
Динамические ссылки (Signatures): YouTube шифрует и регулярно меняет алгоритмы формирования прямых ссылок на потоки, чтобы избежать автоматического скачивания. [1, 2]
DAS-формат: Видео и аудио идут отдельными потоками, которые клиент должен запрашивать и синхронизировать на лету. Прокси-сервер должен склеивать их, что требует огромных вычислительных мощностей. [1]

Что произойдет на практике:
Ограничение IP: Если проксировать всех пользователей через один сервер, YouTube очень быстро ограничии его адрес (выдаст ошибку 429) из-за тысяч запросов с одного адреса. [1]
Проблемы с производительностью: mod_proxy будет перегружен, буферизация станет невыносимой, а задержки ( latency ) сделают просмотр некомфортным. [1]
Сложность с JS-плеером: Постоянно придется изменять JavaScript-код плеера YouTube, чтобы он отправлял запросы не на оригинальные домены Google, а на указанный mod_proxy адрес.

Готовые альтернативы

Вместо попыток поднять все на mod_proxy, разработчики создают альтернативные фронтенды на более подходящих языках (например, Crystal или Node.js). Они парсят сайт YouTube и переупаковывают контент для клиента: [1]
Invidious: Популярный проект на движке Crystal, который имеет встроенный прокси для загрузки видео и аудио.
Piped: Современный легковесный фронтенд на TypeScript, разработанный с прицелом на конфиденциальность и обход ограничений.
FreeTube: Настольный клиент, который вы можете скачать на pc и настроить работу через локальные прокси, чтобы не нагружать сервер.

Если хотите развернуть собственный YouTube клиент, чтобы решить конкретную задачу (например, обход ограничений, экономия трафика или приватность), расскажите:

Какую платформу илм устройство планируете использовать?
Нужны ли функции авторизации?