IMS中RTP脆弱性利用方法的研究与实现

论文摘要

IMS （IP Multimedia Subsystem）是由3GPP在Release5版本标准中提出,它作为电信网络演进的重要技术,是业界普遍认同的解决未来网络融合的理想方案和发展方向。在IMS网络中,RTP（Real-time Transport Protocol）作为IMS网络协议体系架构的一部分,作用于媒体协议层面。RTP协议与用户业务体验直接相关,凡是语音、多媒体相关业务都是由RTP协议作为载体。因此,RTP的安全是IMS网络安全的重要组成部分,RTP的脆弱性会对IMS网络带来安全隐患,研究RTP安全对IMS安全具有重要意义。本文对IMS中RTP脆弱性利用方法展开研究和实现。RTP协议在IMS中的应用非常广泛,视频、音频等实时多媒体数据都是通过RTP来传输。本文简单介绍IMS及RTP协议的相关背景知识,以IMS中的呼叫流程举例,阐述RTP在IMS中的具体应用场景。RTP协议自身存在脆弱性,在研究IMS中RTP脆弱性利用方法之前,需要对RTP协议的脆弱性进行分析。本文从RTP协议的消息认证方式、完整性保护、保密性以及协议安全架构几个方面出发,研究分析RTP协议的脆弱性,针对这些脆弱性总结出可能的利用方法及其原理。IMS中的窃听是指非法获取目标用户通信的语音或其他媒体信息。它利用了RTP协议弱保密性的脆弱性,且窃听是大部分RTP脆弱性利用方法的重要环节。本文基于对RTP协议脆弱性的分析和总结,设计实现IMS中的窃听系统,以验证本文对RTP脆弱性的分析。本文从总体架构设计,模块分析来阐述设计思路,并介绍了编码实现中的关键流程和算法。最后,在实际的IMS原型系统中测试和验证该IMS窃听系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1.研究背景和意义
• 1.2.主要研究工作
• 1.3.论文组织和结构
• 第二章 IMS及RTP协议概述
• 2.1.IMS概述
• 2.1.1.IMS体系结构
• 2.1.2.IMS呼叫流程与RTP
• 2.2.RTP协议简介
• 2.2.1.RTP与TCP/IP
• 2.2.2.协议使用环境
• 2.2.3.RTP协议介绍
• 2.2.4.RTCP协议介绍
• 2.3.本章小结
• 第三章 IMS中RTP的脆弱性分析
• 3.1.IMS中RTP安全问题概述
• 3.2.RTP协议的脆弱性分析
• 3.2.1.RTP的消息认证和消息真实性
• 3.2.2.RTP的保密性
• 3.2.3.RTP协议的安全架构
• 3.3.RTP脆弱性利用方法总结
• 3.3.1.窃听
• 3.3.2.利用SSRC冲突干扰会话
• 3.3.3.SIP脆弱性对RTP媒体流的威胁
• 3.3.4.其他常见安全威胁
• 3.4.本章小结
• 第四章 IMS窃听系统设计
• 4.1.窃听概述
• 4.2.系统架构设计
• 4.2.1.嗅探
• 4.2.2.过滤
• 4.2.3.语音还原
• 4.3.本章小结
• 第五章 IMS窃听系统的实现和测试
• 5.1.嗅探
• 5.1.1.Winpcap简介
• 5.1.2.广播式局域网中的嗅探
• 5.1.3.底层数据包捕获
• 5.2.过滤
• 5.2.1.报文数据结构
• 5.2.2.RTP数据流的识别和筛选
• 5.3.语音还原
• 5.3.1.整合
• 5.3.2.编码转换和文件保存
• 5.4.系统测试
• 5.4.1.测试环境
• 5.4.2.测试目的与测试步骤
• 5.4.3.测试结果
• 5.5.本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1.论文总结
• 6.2.下一步工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表或录用的论文