SIP协议通信安全机制的研究与实现——硕士学位论文

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1、学校代码：分类号：密级：UDC：学号：SIP协议通信安全机制的研究与实现研究生姓名：导师姓名：申请学位类别学位授予单位东南大学一级学科名称论文答辩日期二级学科名称学位授予日期答辩委员会主席评阅人摘要关键词：AbstractKeywords:目录摘要IVAbstractV目录VI第一章引言11.1研究背景11.2研究内容31.3特色和创新31.4论文研究范围41.5论文的组织结构4第二章SIP信令体系简介52.1系统架构52.2协议实现62.3SIP协议结构112.4SIP消息格式132.4.1请求消息142.4.2应答消息142.4.3消息头域152.4.

2、4消息正文152.5本章小结16第三章SIP网络电话工具设计173.1Jain-SIP平台简介173.1.1Jain-sipAPI接口173.1.2Jain-sip架构183.1.3Jain-sip应用结构及功能203.2基于Jain-Sip的网络电话工具设计233.2.1功能需求233.2.2系统原型设计233.3SIP通信工具的概要设计263.3.1组件和模型设计263.3.2SIP客户端模型273.3.3SIP监听器模型283.3.4RTP流媒体管理模型293.3.5SIP通信工具时序图313.4本章小结32第四章SIP安全通信分析设计334.1SI

3、P通信安全概述334.2SIP信令系统的主要威胁344.2.1DOS（拒绝服务攻击）344.2.2注册服务劫持354.2.3模仿服务器攻击364.2.4修改SIP消息包体374.2.5破坏SIP会话374.3SIP安全机制384.4SIP通信安全方案概要设计424.4.1安全SIP会话管理424.4.2安全实时媒体流传输434.5本章小结44第五章SIP安全通信工具的实现455.1搭建SIP通信系统实现455.1.1SIP端到端通信工具客户端455.1.1客户端初始化455.1.2客户端监听器515.1.3RTPSocketAdapter565.2SIP会

4、话安全通信的实现625.2.1SIP消息安全传输的实现635.2.2RTP消息安全传输的实现635.6本章小结64第六章SIP安全通信应用656.1SIP消息安全通信656.2ZRTP加密数据流68参考文献71第一章引言1.1研究背景随着全球Internet网络技术与多媒体技术的飞速发展以及网络接入业务的广泛普及，不断成熟的IP电话技术和实用的网络应用软件已将我们带入网络电话（VoIP）的时代。VoIP（源自VoiceOverIPandVOIPProtocols简称VoIP，又名宽带电话或网络电话），即指在互联网或其它使用IP技术的网络上使用IP协议以数据

5、包的方式传输语音或数据的新型电话通讯。使用VOIP协议，不管是因特网、企业内部互连网还是局域网都可以通过VoIP技术实现语音通信。1995年2月以色列VocalTec公司所推出的InternetPhone，不但是VoIP网络电话的开端，也揭开了电信IP化的序幕。人们从此不但可以享受到更便宜、甚至完全免费的通话及多媒体增值服务，电信业的服务内容及面貌也为之剧变。[1]目前电信网中的业务除了传统电话业务外都是IP业务，而电话业务中的长途电话业务尤其是跨国电话70%已是IP电话，网络数据化成为整个电信网发展的必然趋势。据统计，2004年底美国的家庭网络电话用户为

6、100万户，预计今年网络电话用户可能增至5倍。日本至少有500万户以上的家庭安装了网络电话。在欧洲，VOIP电话已经成为能够和传统PSTN分庭抗争的重要固定语音通信方式。目前在中国电话长途业务中，固定传统长途、移动长途、IP电话通话比重分别为28.8%、27.6%和43.6%，电信运营商也在加快推进三网融合的进程。可预见的未来，以IP为基础的网络电业务话将逐步取代传统通讯模式的电话并最终完全IP化。发展和完善VoIP（网络电话）技术以取代PSTN（传统公共交换电话网）已成为当前的一个研究热点。　一开始的网络电话是以软件的形式呈现，同时仅限于电脑至电脑间的通

7、话，换句话说，人们只要分别在两端不同的PC上，安装网络电话软件，即可经由IP网络进行对话。随着宽频普及与相关网络技术的演进，网络电话也由单纯PCtoPC的通话形式，发展出IPtoPSTN（公共开关电话网络）、PSTNtoIP、PSTNtoPSTN及IPtoIP等各种形式，当然他们的共通点，就是以IP网络为传输媒介，如此一来，电信业长久以PSTN电路交换网网络为传输媒介的惯例及独占性也逐渐被打破。[2]目前国际上构造IP电话（VoIP）网络主要采用两大信令体系：H.323和SIP。H.323采用传统电话信令模式，是由ITU-T制定的用于在无服务质量保证（Qo

8、S）的分组网络上提供多媒体实时通信的系统标准；而SIP（会话发起协