基于SIP的VoIP安全性分析

第２ ７卷 第 ｌ ６期 ２１ ０ １年 ８月
甘 肃科 技
Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ
ｌ ２ Ⅳ０ ６ ｆ ７ ． ．１ Ａ
２ １ ０ １
基 于 ＳＩ Ｐ的 Ｖ ｌ 全 性 分 析 ｏ Ｐ安
吕晓剑 ， 鲁怀伟
Ｅ． Ｓ ｓｅ ， ｎ， ｄ Ｃ ｂ ｒ ｅｉ ｓ ２ ０ Ｅ Ｅ Ｉ ｔ ｒ ａ ； ｙ ｔ ｍｓ Ｍａ ａ ｙ ｅ ｎ ｔ ， ０ ０ Ｉ Ｅ ｎ ｅｎ — ｎ ｃ
ｉ ａ Ｃｏ ｆｒ ｎ ｅ ｏ ｌｍｅ４， ｔ ｎ ｎｅ ｅ ｃ ｎ Ｖｏｕ ８—１ ｔ ２ ０ ４： ７ ０— ｏｌ １Ｏｃ ． ０ ０， ２ ４
一
［ ］ Ｓｌｃｎ ｔ ａ ｐ ｒ ｎｌｅ ａ ｒｓ ｏ ｎ ｉｅｓ ｎ — ４ ｅｅｔ ｇｏ ｉ ｌ ｅ ｏａ ｚｄｆ ｔ ｅ ｒ —ｌ ｇａ ｉ ｐｍ ｓ ｉ ｅｕ ｆ ｏ ｎ ｉ
ｔｒ ｖｒ ｃｔ ｎｕｉｇＧ ｊ ｏ ａ ＭａＭｉ ｍ ｎ ；ｕ ｇ ｕｅ ｅ ｆａ ｏ ｓ Ａ Ｗｉｓｍ ， ｎ ｉｇ Ｓ ｎ ｉ ｉ ｉ ｎ ｅ ｇ
数据完整性及对数据 源身份验证和重播检测 ， 但是 不提供数据保密性机制。
利 用 Ｉｓｃ安全 协议 可 以很 好 的解 决 数 据 在 网 Ｐｅ
以被 Ｕ Ａ任意修改， 这就为恶意注册提供 了便利 。 ３ １ ２ 伪 装服 务 器攻 击 ．． 攻击者通过伪装成合法的服务器 ， 而达到攻 从 击 目的。例如 ， 攻击者截获用户发往重定 向服务器 请求 ， 然后假 冒成该重定 向服务器 向请求者反馈一 条经过伪造的消息， 最后将用户 的请求信息路 由到
然后根据相应的解 压算 法解码 ， 将语音信号恢 复成 初始的模拟语音信号 ， 从而达到由 Ｉ Ｐ网络实现语音 传送 的 目的 。 由于 Ｉ Ｐ电话是基于网络媒介传输语音数据的 ， 然 而 网络 因不受 现 实 的制 约 ， 网 络 中 的 随意 性 很 在
强， 各种 可 能都有 发 生 ， 以很 容易 造成 语音 数据 传 所
ＳＰ协 议定 义 了 多种 实 体 ： １ 用 户 代 理 （ Ａ， Ｉ （） ｕ Ｕ ｅ ｇｎ） 终端 用 户 设 备 ， 要 用 于根 据 用 户 操 ｓｒＡ ｅｔ是 主
作发起会话请求或接收对方的会话请求 ；２ ＳＰ代 （ ）Ｉ
理服 务器 接 受 ＳＰｕ 的会话 请 求 并查 询 Ｓ 注 册 Ｉ Ａ Ｐ Ｉ
服务器 ， 获取收件方 Ｕ Ａ的地址信息。然后 ， 它将会 话邀请信息直接转发给收件方 Ｕ 如果它位 于同 Ａ（
一
域中） 或代理 服务器 （ 如果 ｕ 位于另一域 中） Ａ ； （ ）Ｉ ３ ＳＰ注册 服 务 器 是 包 含 域 中 所 有用 户 代 理 的位 置的数据库。在 Ｓ Ｉ Ｐ通信 中， 这些服务器会从该服
大量的信息 ， 从而使系统瘫痪或短暂 的不能正常工 作。
４ ＳＰ标 准协议 的安全实 现 Ｉ
在 ＳＰ Ｉ 协议中， 主要使用 以下安全措 施来保证 ＶＩ ｏＰ网络 的安全 。
４ １ 鉴别 或 身份验 证 （ ｔｅ ｔ ａｉ ． Ａｕｈ ｎｉ ｔ ｎ） ｃ ｏ
［ ］ 周海华 ， 炯．Ｉ ３ 边恩 Ｓ Ｐ原理与应 用［ ． 京 ： Ｍ］北 机械ｊ
２ ４５． ７
［ ］ Ｇ ｋ ａ ，ｕ ｉ ｎＳｇ ａｎ ｅ ｏｍ ｃ ｒ Ｉ ａｅ ５ ｏ ｈｌ Ｓｓ Ｌ ｊ ． ｉ ｌ ｇ ｒ ｒ ａ ｅｏ Ｐｂｓｄ ｅ Ｊｕ ｎ ｉ Ｐｆ ｎ Ｓ
Ｖ Ｉ Ｍ ａｕｅ ｅｔ Ｂ ｅ ｐｒａｈ Ｊ ．Ｅ Ｅ，０ ５ ２ ｏＰ： ｅ ｒｍ ｎ ｓ － ａ ｄＡ ｐｏｃ ［ ］ ＩＥ ２ ０ ， ｓ
而扮演中间人 ， 还可以修改消息的头字段等等 。 ３ ３ 恶 意修 改／ ． 结束会话 在基 于 ＳＰ协 议 的通 讯 系 统 中 ， 击 者 在 通 话 Ｉ 攻 双方建立会话 的初始 阶段捕获一些原 始 的会话参 数 ， 后插 入一 个 Ｂ Ｅ请 求 到会话 中来 结束 正在 进 然 Ｙ
甘
３ １ １ 注 册 攻 击 ． ．
肃
科
技
第 ２ 卷 ７
性 及对 数据 源身 份认 证 ， 抵 抗 重播 攻 击 ； Ｈ 提供 还 Ａ
在 ＳＰ Ｉ 注册机制 中， 注册服务 器是通 过查看注 册消息体 的 Ｆｏ ｒ ｍ字段来决定该消息是否有权 限修
改相 应 的注册 用 户 的注 册地 址 。 由于 Ｆｏ 字 段 可 ｒｍ
ｗｏ ｋ ｄ ｐ ｌ ｎ ｅ ． Ｂ ｓｏ ｒ ｅ Ａ ｐｉ ｃ ｓ ａ ｏ ｔ ｎ：Ｎｏ ｉ Ｒ ｓ ａｃ Ｃ ｎｅ ， ｋａ ｅｅ ｒｈ ｅ ｔ ｒ
２０ ． ０ ２
Ｄ Ｓ Ｄ ｎａ ｏ ｅｖ ｅ拒 绝 服 务 ） 指 特 定 的 Ｏ （ ｅｉ ｆＳｒｉ ， ｌ ｃ 是
．
网络 服务 中断 。通 常是 通过 向特 定 的 网络接 口发 送
—
Ｔ联合推出的 Ｍ ｇｃ／ ．４ 协议等。 ｅａｏＨ ２ ８
Ｈ．２ ３３是 一 种 ｒＴ —Ｔ协 议 标 准 ， 初 用 于 Ｉ Ｕ 起
２ １ Ｈ ３ ３协议 ． ． ２
Ｌ Ｎ上 多媒 体会 议 ， Ａ 后来 被 广泛 用 于 Ｖ Ｉ 域。 ｏ Ｐ领 Ｈ ３３ ． ２ 与传统的 Ｐ Ｔ Ｓ Ｎ不同之处在于传输方式上用
以及移动性支持使得 ＳＰ正逐 渐取代 Ｈ ３ ３ 成 为 Ｉ ．２ ， Ｖｌ ｏ Ｐ领域中最为广泛采用的信令协议。
分组交换代替了传统的电路交换。Ｈ ３ ３ ． ２ 协议是一 个标准协议族 ， 根据功能可 以将其分为 四类协议 ： 视
频编解码 （ ．６ ）音频编解码 （ ．２ ． ） 系统控 Ｈ ２３ 、 Ｈ ７３ １ 、 制 （ ．４ ） 数据流的复用（ ．２ ） Ｈ ２５ 、 Ｈ ２ ５ 等。
由于 ＳＰ协 议 的简练 、 Ｉ 开放 、 容 和可扩 展 等 特 兼 点， 比较简单 。而且 ＳＰ与现有的 Ｉｔ ｅ联系紧密 Ｉ ｎｍｔ ｅ
２ ＶＩ ｏＰ中主要使 用 的标准信令协议
目前主要用于 Ｖ Ｉ ｏ Ｐ中的标 准信令 协议 有：Ｉ Ｉｕ ｒ １
—
Ｔ的 Ｈ．２ ３３协 议 ，Ｅ Ｆ的 ＳＰ协 议 ，Ｅ Ｆ和 Ｉ＇ ＩＴ Ｉ ＴＴ ｒ Ｉ Ｕ
２ ２ Ｓ Ｐ协 议 ． Ｉ
３ ＳＰ中的安全 隐患 Ｉ
ＳＰ协议 是一个在 Ｖ ｌ Ｉ ｏ Ｐ领域 中充满前景 的新 协议 ， 在它的使用 中存在如下的安全威胁。
３ １ 假 冒攻 击 ．
ＳＰ ＳｓｉｎＩｉａｏ ｒｔｃｌ会 话 初 始 协 议 ） Ｉ（ ｅｓ ｎｔ ｔｎＰｏ ｏ： ｏ ｉｉ ｏ
输得不到很好 的 Ｑ Ｓ 服务质量 ） ｏ（ 保障。因此 ， 构建 可靠 性 的 Ｖ Ｉ ｏＰ网络是 当前 主要 的研 究方 向。
务器中寻求 目的地 的 Ｉ 地址及其他相关信息 ， Ｐ 并将 结果反馈给对应的 ＳＰ代理服务器 ；４ Ｓ 重定 向 Ｉ （）Ｉ Ｐ 服务器与代理服务器类似 ， 负责接收用户请求并查 询 目的地的路径 ， 但它不直接路 由用户请求信息 ， 而 是将查询到的结果 回馈给用户代 理， 由用户代理去 进行用户定位的所有尝试 ， 选择重定向服务器可 以 有效 的减少负责路 由请求的代理服务器的负荷 ， 从 而提高信令路径 的鲁棒性。
不正 确 或者不 安 全 的 目的 。
３ ２ 篡 改消 息 ．
络上传输的安全性问题 。Ｉ ｅ 可有效地保护 Ｉ 数 Ｐ ｃ Ｓ Ｐ
据 包 的安全 ， 主要 提供 以下 几 种安全 服务 ： １访 问控 制 （ ｃｅｓＣ ｎｒ１； ） Ａ ｃｓ ｏｔ ） ｏ ２ 数 据机 密性 （ ｏｆ ｅｔｌｙ ； ） Ｃ ｎ ｄｎｉｉ ） ｉ ａｔ ３ 数 据源认 证 （ ａ ｒ ｉ ｕ ｅｔ ａｏ ） ） Ｄ ｔ Ｏ ｇ Ａ ｔ ｎｉ ｔｎ ； ａ ｉ ｎ ｈ ｃｉ ４ 无 连接 的数 据 完整 性 （ ｏｎｃｏｌ ｓＩｔｇｉ ） Ｃ ｎｅｔ ｎｅ ｎｅｒ ｉ ｓ —
是 一种 应用 层 上 的控制 协议 ， 是利用 Ｓ Ｐ（ｅｓ ｎ 它 Ｄ Ｓｓｉ ｏ
Ｄ ｓ ｉ ｉ ｒｏｏ 消息体来传 送数据 ， ｅｃｐ ｏ Ｐｏ ｃ１ ｒｔｎ ｔ ） 用它 来建
立 、 改及 终止 有 单个 或 多个 参 与 者 参加 的多 媒 体 修
会话 进 程 。
或 Ｉ Ｐ电话 ， 其基 本 工 作 原 理 ： 过语 音压 缩 算 法 对 通 语 音数 据 进行 压缩 编 码 处 理 ， 后 通 过 相关 的 协议 然 对 这些 语 音数 据进 行 分组 打包 ， 经过 Ｉ Ｐ网络 将语 音 数 据传 送 到 目的地 ， 收端 将 接 收 的数 据 串联起 来 ， 接
（ 兰州 交通 大学 数理与软件工程学 院， 甘肃 兰州 ７ ０ ７ ） ３ ０ ０ 摘 要： 目前 ， 由于 ＳＰ协议 的简单 、 Ｉ 易扩展 性 ， 并且与互联 网联 系紧密 ，Ｉ 协 议正逐 渐取代 Ｈ ３３协议 ， 为 Ｖ Ｉ Ｓ Ｐ ．２ 成 ｏＰ
应用 领域的主要通讯协议 。采用从 Ｖ Ｉ ｏＰ的通讯原理进行 分析 ， 然后 ， 介绍 了 当前 Ｖ Ｉ ｏＰ通信 中所存在 的安全隐 患问 题， 利用相关 的网络 协议 、 Ａ认证技术及其他安全保密算法实现信 息的安全性 、 从 完整性 。最后 ， 针对 以后 的研究 方
向做 了简单 叙述 。
关键词 ： ｏＰ Ｓ 协议 ； ． ２ Ｖ Ｉ ；Ｉ Ｐ Ｈ ３ ３协议 ； 安全
中 图分 类 号 ：Ｐ ０ ． Ｔ ３９ ２
１ ＶＩ ０Ｐ概 述
Ｖ Ｉ （ ｏ ｅｏｅ ｎｅ ｔ ｒｔｃ１ 即 网 络 电话 ｏＰ Ｖ ｉ ｖｒＩｔ ｏｏｏ） ｃ ｍｅ Ｐ
出版 社 ，０ ６ ２０ ．
鉴别机制主要用来鉴定用户的合法性。ＳＰ专 Ｉ 门定义了相应 的头域 ， 该头域主要用来鉴别身份 ， 这 个头域不会随代理服务器 和时 间、 领域 、 询方法、 查 认证类 型而变化 ， 还有一个代理服务器验证头 ， 用于