高安全性的VoIP系统研究与实现

论文摘要

目前,基于传统PSTN的语音加密技术已基本成熟,相关产品如电话加密机已广泛应用于重要部门,但由于电路交换体制和调制解调器性能的限制,此类产品在使用和管理上仍存在一定的缺陷。同时,随着网络技术的不断发展,传统的PSTN正逐渐向分组交换网转变。事实上,已有很多重要部门建立了自己的专用IP网络用于日常办公和通信,很多企业也利用IP PBX等设备在Internet上组建IP电话系统,IP网络正在快速边缘化,利用IP网络进行话音通信已是大势所趋。那么,如何利用现有的IP网络和技术组建高安全性的电话系统,满足重要用户的通信需求,这是我们急需要研究和解决的问题。本文以在现有专用和公众网络上组建高安全性VoIP系统为目的,首先研究并选择了合适的VoIP系统架构和协议；随后研究了VoIP面临的诸多问题,包括QoS、NAT穿越、安全威胁等,在安全性方面重点针对IPSec VPN、VLAN、SIP防护等技术进行了深入研究,并确定了针对这些问题的有利于实现课题目标的解决方案；最后,根据上述研究成果和方案,本文提出了在专用和公众网络上构建高安全性VoIP系统的整体解决方案,并通过作者参与的项目,对接入认证、安全呼叫连接、媒体加密等关键技术的实现或者改进实现进行了验证和阐述。本文最大的特点是以组建实用、安全、低成本的VoIP系统为目标,对相关问题和技术进行了深入研究,明确了应对措施和技术方案,从而由点到面,提出了满足目标的VoIP系统的整体解决方案,并实现了部分关键技术。本文的研究成果对类似VoIP系统的组建及相关设备的研制有一定的帮助和指导作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外现状
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 论文结构及内容
• 第二章 VOIP系统研究
• 2.1 VoIP系统架构选择
• 2.2 VoIP相关协议
• 2.3 H.323及SIP协议的比较与选择
• 2.4 基于SIP的VoIP系统
• 2.5 VoIP面临的问题及解决思路
• 2.5.1 QoS问题
• 2.5.2 NAT穿越
• 第三章 VOIP的安全性研究
• 3.1 VoIP安全威胁及应对措施研究
• 3.1.1 VoIP网络攻击
• 3.1.2 VoIP会话和应用攻击
• 3.1.3 社交攻击
• 3.2 I PSEC VPN技术研究与方案选择
• 3.2.1 VPN安全技术及安全处理过程
• 3.2.2 VPN隧道技术及协议选择
• 3.2.3 IPSec VPN技术研究及协议选择
• 3.2.4 ESP及隧道模式
• 3.2.5 IKE密钥协商
• 3.3 SIP防护技术研究与方案选择
• 3.3.1 SIP安全模型
• 3.3.2 SIP安全机制选择
• 3.3.3 双向HTTP摘要认证
• 3.4 VLAN技术研究与实现方案
• 第四章 高安全性VOIP系统整体解决方案
• 4.1 基于公众网络的VoIP系统
• 4.1.1 需求分析
• 4.1.2 系统组成
• 4.1.3 实现方案及注意事项
• 4.2 基于专用网络的VoIP系统
• 4.2.1 需求分析
• 4.2.2 系统组成和实现方案
• 4.3 本章小结
• 第五章 一种安全宽带视频电话系统实现
• 5.1 系统简介
• 5.2 安全接入认证协议实现
• 5.2.1 接入认证总体流程
• 5.2.2 接入认证处理
• 5.3 安全呼叫控制协议实现（S-SIP）
• 5.3.1 协议概述
• 5.3.2 呼叫控制处理
• 5.3.3 信令报文格式
• 5.3.4 协议格式
• 5.4 媒体加密协议实现（S-RTP/RTCP）
• 5.4.1 媒体加密帧结构
• 5.4.2 安全处理
• 5.5 结论
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 技术跟踪
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢