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    淺析IP網(wǎng)絡(luò)的話音傳輸VoIP安全技術(shù)

    2006-01-12 00:00:00   作者:   來源:   評論:0 點擊:



      市場研究機構(gòu)的調(diào)查結(jié)果顯示,亞太區(qū)服務(wù)供應(yīng)商在VoIP安全性方面的支出遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國和歐洲。預(yù)計2005年亞太區(qū)服務(wù)供應(yīng)商在VoIP安全性方面的支出還不到3300萬美元,而亞太區(qū)以外的所有地區(qū)則將支出8360萬美元,并且這一差距還將進(jìn)一步加大,預(yù)計2008年亞太區(qū)在這方面的支出大約為1.7億美元,而亞太以外其它地區(qū)的總支出將超過3.7億美元。這種差距顯示了當(dāng)前亞太區(qū)在VoIP安全方面意識的欠缺。
      VoIP安全聯(lián)盟(VoIPSA)是一個旨在提高公眾對網(wǎng)絡(luò)電話安全性和保密性意識的開放性組織,旨在發(fā)現(xiàn)、理解并避免與網(wǎng)絡(luò)電話安全性相關(guān)的風(fēng)險,專注于VoIP安全性的研究和教育。其成員來源非常廣泛,包括廠商、業(yè)務(wù)提供商、研究人員和顧問人員。其主要活動方式是討論列表、白皮書、支持 VoIP安全性研究項目,以及開發(fā)供公眾使用的工具和方法,為VoIP提供更全面的安全理念、安全產(chǎn)品、解決方案以及管理標(biāo)準(zhǔn)等。2005年2月,提出的兩個最初目標(biāo)是制定威脅分類(threat taxonomy)和定義安全需求。近期,正致力于起草VoIP網(wǎng)絡(luò)需要的安全措施以及威脅模式的相關(guān)文件。
    寬帶電話的技術(shù)特點和面臨的安全威脅
      寬帶電話是依據(jù)寬帶接入實現(xiàn)的,是目前VoIP的主要商用形式,其安全是以寬帶接入安全為基礎(chǔ)的。寬帶電話隨著寬帶接入的普及而流行。寬帶接入作為逐步成為主流的互聯(lián)網(wǎng)接入方式,通過不同的頻道,在一根同軸電纜或光纖上承載多個獨立的信道,有利用電纜調(diào)制解調(diào)器(cable modem)、數(shù)字用戶線(DSL)或光纖等接入方式,其速率一般都超過1 Mbit/s,具有連接地址固定、傳輸速率高等特點。
      由于寬帶服務(wù)一般以包月方式提供,用戶PC等智能終端采用永久連接網(wǎng)絡(luò)的方式,這意味著永遠(yuǎn)在線,也就存在隨時可能受到入侵和攻擊的威脅。寬帶連接,一方面在時間上給黑客提供了嘗試攻擊的機會;另一方面,永久連接經(jīng)常使用固定IP地址,目標(biāo)固定,增加了攻擊成功的幾率。而由于終端功能的智能性、信息內(nèi)容的豐富性,一旦黑客控制了系統(tǒng),他們不僅可以盜走敏感信息、破壞文件,甚至利用它作為對其它站點發(fā)動攻擊的跳板,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊。網(wǎng)絡(luò)安全直接影響到寬帶電話的安全。  信息技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步超過了實際的安全需求,寬帶電話尤其如此。目前,還沒有出現(xiàn)專門針對主流或商用VoIP的攻擊威脅,但威脅的出現(xiàn)只是時間問題。盡管VoIP威脅并不比其它Web應(yīng)用面臨的嚴(yán)峻,但是要保證安全則更加嚴(yán)峻,這是由VoIP的特點決定的。例如VoIP一般需要比Web瀏覽和E-mail更多的連接,流媒體連接是動態(tài)的,因此安全需求更加復(fù)雜。
      寬帶網(wǎng)絡(luò)受到病毒、垃圾郵件、拒絕服務(wù)攻擊等威脅,而VoIP還面臨與其他Internet應(yīng)用不同的安全和隱私問題,如呼叫跟蹤,呼叫劫持,以及偷聽等最危險的威脅。這兩方面的攻擊威脅都給寬帶電話的安全帶來風(fēng)險。
      概括而言,寬帶電話受到攻擊的目標(biāo)可能是電話呼叫各方之間交換的信息內(nèi)容,呼叫者和被叫者的身份,IP 電話功能實體,IP電話網(wǎng)元,以及服務(wù)器、主機等。
    寬帶電話的安全脆弱性分析
    1.IP分組網(wǎng)本身的脆弱性
    IP分組通信網(wǎng)作為開放的網(wǎng)絡(luò),本身固有數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全脆弱性,這包括:
    • 嗅探數(shù)據(jù)包的話音監(jiān)聽;

    • 網(wǎng)絡(luò)身份欺騙、以免費使用服務(wù);

    • 數(shù)據(jù)包操縱終止業(yè)務(wù);

    • 用戶帳號和設(shè)備欺騙,這與接入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫和IP地址有關(guān);

    • 破壞網(wǎng)絡(luò)的完整性,修改數(shù)據(jù)庫或復(fù)制設(shè)備,使話音網(wǎng)絡(luò)擁堵或被控制;

    • 其它安全威脅,包括終端用戶隱私權(quán)的泄漏等;新的安全挑戰(zhàn)包括截取、修改呼叫控制(如SIP)數(shù)據(jù)包,乃至改變數(shù)據(jù)包的目的地址和呼叫連接等。
      IP分組網(wǎng)絡(luò)的性能無法達(dá)到電路交換網(wǎng)的水平,其網(wǎng)絡(luò)安全脆弱性加大了寬帶電話的安全風(fēng)險。因為從風(fēng)險管理的角度看,如果運營VoIP業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)遭受災(zāi)難,公司將面臨同時丟失話音和數(shù)據(jù)通信的風(fēng)險,原來單獨數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)的安全威脅被延伸到兩個系統(tǒng)。
    2.VoIP受到的安全攻擊
    VoIP環(huán)境中特別需要注意的安全攻擊威脅包括:
  • 呼叫截取:話音或?qū)崟r傳輸協(xié)議(RTP) 數(shù)據(jù)包受到非授權(quán)的跟蹤。

  • 狀態(tài)竊取:假冒合法用戶收發(fā)數(shù)據(jù)。

  • 呼叫處理操作系統(tǒng): 許多IP-PBX系統(tǒng)的呼叫處理軟件都是基于操作系統(tǒng)或操作系統(tǒng)組件,它們可能是不安全的。例如,使用Microsoft IIS做為IP-PBX的Web配置工具就會在VoIP環(huán)境引入顯著的安全脆弱性。
  • 實現(xiàn)寬帶電話服務(wù)的安全
      由于寬帶電話受到IP網(wǎng)絡(luò)和VoIP安全兩方面的攻擊威脅,所以寬帶電話的安全應(yīng)該從保障IP網(wǎng)絡(luò)安全和VoIP安全兩方面進(jìn)行防范。
    1.保障IP分組網(wǎng)的安全
      IP網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)寬帶電話的基礎(chǔ),要保障寬帶電話的安全,首先應(yīng)該保障寬帶網(wǎng)絡(luò)的安全。這方面的防護(hù)措施主要包括以下內(nèi)容:

  • 反病毒軟件:可以在網(wǎng)元設(shè)備和終端上分別安裝和實施。

  • 調(diào)制解調(diào)器安全:調(diào)制解調(diào)器會存儲配置和驗證信息,要保護(hù)這些信息;對于電纜調(diào)制解調(diào)器連接,要確定服務(wù)供應(yīng)商將網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備采用了基于線纜數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)(DOCSIS),以提高連接安全性。

  • 操作系統(tǒng)安全。

  •   在技術(shù)上,寬帶電話作為話音技術(shù)的一種實現(xiàn)方式,必須保障安全和隱私,因為使用IP技術(shù),并不意味著它只能或可以是不安全的。新服務(wù)的實現(xiàn),不應(yīng)該以降低服務(wù)質(zhì)量和安全為代價。寬帶電話的安全應(yīng)該解決以下幾方面的技術(shù)問題:
  • 減少因安全關(guān)聯(lián)(SA)/密鑰交換、加密操作引起的延遲,減少對話音質(zhì)量的影響。

  • 選擇合適的多VPN隧道模式,如加密的VPN模式和沒有加密的VPN模式。

  • 其它安全措施:包括采用強認(rèn)證方式,如二元認(rèn)證,公共密鑰基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)、SIP和H.323協(xié)議中也嵌套了安全功能,包括地址認(rèn)證; 保證呼叫處理軟件運行平臺的安全,如Microsoft或Linux操作系統(tǒng),應(yīng)該確保操作系統(tǒng)沒有運行任何非必需軟件的重要性,并且已安裝必要的安全補丁,服務(wù)器、路由器的各個端口,除非必要,一般不要打開。
  • 結(jié)論
      在IP網(wǎng)絡(luò)上實施寬帶電話的安全功能,運營商需要在不同的網(wǎng)絡(luò)層次實施各種安全措施,如認(rèn)證、加密、防火墻等。消除所有的安全威脅是不可能的,但可以采取幾個簡潔步驟,如:盡量降低網(wǎng)絡(luò)暴露,以減少拒絕服務(wù)(DoS)攻擊;對于信令協(xié)議篡改,可基于執(zhí)行狀態(tài)進(jìn)行判決;加密VoIP流量可以防止 VoIP呼叫受到監(jiān)聽,未來VoIP可以實現(xiàn)端到端的加密。
      此外,實現(xiàn)寬帶電話安全,不僅可以從技術(shù)方面采取措施,也可以依靠管制政策來獲得幫助。但是,由于IP網(wǎng)絡(luò)跨越國界,很難在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)一致的管制,就易實現(xiàn)程度和可行性而言,應(yīng)該致力于提高技術(shù)方面的安全性,而不是游說外部管制部門。但是,因為安全問題的重要性,ITU已經(jīng)在考慮有關(guān)的IP 電話安全問題,這方面舉措也值得關(guān)注和研究。

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