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基于SIP协议的电话会议系统安全机制研究

2020-12-02阅读(302)

基于SIP协议的电话会议系统安全机制研究

论文摘要

随着IP技术的不断发展,各种基于IP网络的多媒体业务得到了迅速的推广和普及,基于IP网络的电话会议也得到了迅速的发展。传统电信网上的电话会议,主要基于H.320或H.323标准,由于其实现机制复杂、造价高昂,因此难以向普通大众推广。此外,传统电信网的封闭架构和低带宽也很难实现多媒体业务的快速开发与部署,不能满足大量多媒体用户的带宽需求。在这种情况下,网络电话会议系统以其使用简单、价格便宜的特点,受到了人们的欢迎。本文中的电话会议系统采用的是SIP(Session Initiation Protocol,会话初始化协议)协议, SIP是工作于应用层的一种重要的信令控制协议,用于建立、修改和终止IP网上的多媒体会话。相对于传统的H.323协议族,SIP协议更加贴近于现有Internet协议,它具有开放、简易、可扩充等优点,目前已经得到越来越广泛应用。但SIP协议自身并没有制定相应安全策略,再加上承载网络的不可靠性,使得基于SIP的电话会议系统存在着很大的安全隐患。因此研究一种安全可靠的安全机制来保障电话会议的安全性是非常有必要的,也是非常重要的。本文首先分析了SIP协议和电话会议系统的模型以及会议流程,接着研究了SIP网络面临的各种安全问题,然后研究了HTTP摘要认证技术、TLS(Transport layer security,传输层安全协议)技术以及S/MIME(Secure /Multipurpose Internet Mail Extensions,安全/多用途因特网邮件扩展协议)这三种加密认证技术。在此基础上,针对论文中所提出的电话会议模型,设计了专门的安全模型。该模型主要分为身份认证和消息加密两个方面,将上述三种安全技术应用到了电话会议系统,通过对传输层和应用层的加密和认证,保证了网络电话会议的安全性。文章最后在电话会议系统上实现了HTTP摘要认证并对加入身份认证前后的会议流程进行了测试、比较和评价。本文提出的安全机制在会议终端和会议服务器之间加入了身份的相互认证,并对会议消息的消息体和消息头部进行了加密,保证了消息的安全传输,大大提高了会议系统的安全性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 电话会议系统的发展
  • 1.1.1 传统电话会议系统
  • 1.1.2 基于IP 网络的电话会议系统
  • 1.1.3 传统电话会议与网络电话会议的区别
  • 1.2 电话会议系统的协议
  • 1.2.1 H.323 协议
  • 1.2.2 SIP 协议
  • 1.2.3 SIP 协议和H323 协议的比较
  • 1.3 电话会议系统安全机制
  • 1.3.1 基于H323 协议的电话会议系统的安全问题
  • 1.3.2 基于SIP 协议的电话会议系统的安全问题
  • 1.4 选题背景及论文主要内容
  • 1.4.1 选题背景
  • 1.4.2 论文主要内容
  • 第二章 基于SIP协议的电话会议系统分析
  • 2.1 SIP 概述
  • 2.1.1 SIP 功能
  • 2.1.2 SIP 系统基本组成
  • 2.1.3 SIP 消息格式
  • 2.1.4 SIP 请求消息
  • 2.1.5 SIP 响应消息
  • 2.1.6 SIP 消息头字段
  • 2.2 电话会议系统结构
  • 2.2.1 会议服务器
  • 2.2.2 会议终端
  • 2.2.3 会议控制平台
  • 2.3 电话会议系统的重要消息流程
  • 2.3.1 用户注册
  • 2.3.2 加入会议
  • 2.3.3 结束会议
  • 2.3.4 会议控制
  • 2.4 系统扩展
  • 2.4.1 分布式结构的扩展
  • 2.4.2 与语音网关的扩展
  • 第三章 安全机制的分析与设计
  • 3.1 电话会议系统面临的攻击和威胁
  • 3.1.1 注册攻击
  • 3.1.2 假冒服务器
  • 3.1.3 消息篡改
  • 3.1.4 中断会话
  • 3.1.5 拒绝服务
  • 3.2 本系统中的加密认证技术及其改进
  • 3.2.1 HTTP 摘要认证技术
  • 3.2.2 HTTP 摘要认证的改进
  • 3.2.3 TLS（传输层安全协议）技术
  • 3.2.4 S/MIME（安全/多用途因特网邮件扩展协议）技术
  • 3.3 本系统的安全机制设计
  • 3.3.1 安全机制的设计目标
  • 3.3.2 安全机制框架的设计
  • 3.4 改进的HTTP 摘要认证在本系统中的应用
  • 3.4.1 会议注册服务器与会议终端的相互认证
  • 3.4.2 会议服务器与会议终端的双向认证
  • 3.5 S/MIME 加密技术在本系统中的应用
  • 3.5.1 对消息体的加密
  • 3.5.2 对部分消息头域的加密
  • 3.6 TLS 协议在本系统中的应用
  • 3.6.1 SIPS URI 方案
  • 3.6.2 TLS 在本系统中的应用
  • 第四章 HTTP摘要认证的实现
  • 4.1 认证头域的扩充
  • 4.2 MD5 算法
  • 4.3 会议终端流程
  • 4.3.1 响应值Response 的产生
  • 4.3.2 会议终端流程设计
  • 4.4 会议服务器端流程
  • 4.4.1 随机数nonce 的产生
  • 4.4.2 会议服务器流程设计
  • 第五章 系统测试与分析
  • 5.1 测试环境的描述
  • 5.2 HTTP 摘要认证的测试数据
  • 5.2.1 注册服务器对会议终端未认证的消息
  • 5.2.2 注册服务器对会议终端的认证
  • 5.2.3 会议服务器对会议终端未认证
  • 5.2.4 会议服务器对会议终端认证
  • 5.3 认证前后消息对比
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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