姜　建　中國信息通信研究院安全研究所工程師韓　挺　中國信息通信研究院安全研究所工程師

互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)特征及安全問題分析

姜建中國信息通信研究院安全研究所工程師
韓挺中國信息通信研究院安全研究所工程師

隨著互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，如何有效地管理互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)并對其進行安全防護的問題亟待解決。為此，本文首先梳理了互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的相關(guān)特征，并按照不同維度對互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)進行分類；其次，分析了互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)中存在的安全問題；最后，針對互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀給出了相應(yīng)的安全管理建議。

互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)；特征歸類；網(wǎng)絡(luò)安全問題

1　引言

Internet在全世界范圍內(nèi)的快速發(fā)展和語音信號處理技術(shù)的進步，促進了互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)（Vo IP）的興起。互聯(lián)網(wǎng)語音是指通過互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)協(xié)議，采用新型數(shù)字化傳輸技術(shù)，將語音信號數(shù)字化，以數(shù)據(jù)包的形式在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上進行實時傳遞的語音應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)語音以傳統(tǒng)的Internet為基本平臺，具備低成本、全球性、多樣性和高兼容性等特征，可以兼容Web、Windows、Android、iOS等平臺，并允許不同平臺間的互聯(lián)互通。

互聯(lián)網(wǎng)語音是近幾年來興起的一個熱門技術(shù)，以其低廉的價格引起人們的普遍關(guān)注。從20世紀(jì)90年代初到現(xiàn)在，互聯(lián)網(wǎng)語音已經(jīng)從簡單的具有語音服務(wù)的PC產(chǎn)品發(fā)展到具有多業(yè)務(wù)、高可靠性以及較好服務(wù)質(zhì)量的含話音和數(shù)據(jù)傳送功能的電信業(yè)務(wù)。鑒于互聯(lián)網(wǎng)語音自身的優(yōu)勢和良好的發(fā)展前景，互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)正在逐步占據(jù)傳統(tǒng)固定電話業(yè)務(wù)市場。例如，日本互聯(lián)網(wǎng)語音用戶的數(shù)量以每年700萬的速度增長，并已逐漸接近其傳統(tǒng)電話用戶的數(shù)量；新加坡政府已經(jīng)把原先允許35家運營商提供互聯(lián)網(wǎng)語音服務(wù)的規(guī)定擴大到600多家；香港電訊管理局將頒發(fā)互聯(lián)網(wǎng)語音法規(guī)和碼號規(guī)劃，大力推動網(wǎng)絡(luò)電話發(fā)展；在美國，互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)在家用和商用市場中都不斷地占據(jù)更大份額。

隨著互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，各種不同形式的互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)也層出不窮，為此有必要梳理現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對各種互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)特征進行抽象和提煉，歸納出幾種典型的業(yè)務(wù)特征，并對互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)存在的安全風(fēng)險進行分析，給出相應(yīng)的管理建議。

2　互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)分類

由于互聯(lián)網(wǎng)語音的特征多樣，可以從連接方式、業(yè)務(wù)模式、信令協(xié)議等方面對互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)進行劃分。

2.1按連接方式劃分

根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)語音的連接方式互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)可以大致分為PC to PC、PC to Phone、Phone to Phone方式，下面將針對這3種連接方式分別進行介紹。

（1）PC toPC方式

PC toPC方式是互聯(lián)網(wǎng)語音的主流模式，是指通話雙方通過安裝特定軟件，利用具有麥克風(fēng)、耳機及互聯(lián)網(wǎng)接入的智能終端（如計算機、智能手機等）進行通話的模式。主流的PC to PC語音業(yè)務(wù)有YY語音、有信、QQ語音、微信電話本等。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展以及3/4G電信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，PCtoPC的連接模式中不僅要包含傳統(tǒng)的計算機還要包含智能手機等智能終端，其傳輸網(wǎng)絡(luò)也由單一的Internet網(wǎng)絡(luò)變?yōu)镮nternet網(wǎng)絡(luò)和移動互聯(lián)網(wǎng)等多個網(wǎng)絡(luò)的融合網(wǎng)絡(luò)。因此，PC to PC的傳輸控制模式也由Windows套接字等方式演變?yōu)镾IP信令控制方式，以滿足多網(wǎng)絡(luò)融合的需求。

（2）PC toPhone方式

PC to Phone方式是指通話的一方使用互聯(lián)網(wǎng)終端，另一方通過互聯(lián)網(wǎng)語音網(wǎng)關(guān)接入公共電話網(wǎng)絡(luò)進行語音通信，由于傳統(tǒng)電話終端無法直接接收Internet傳輸?shù)臄?shù)字信號，所以必須通過互聯(lián)網(wǎng)語音網(wǎng)關(guān)進行數(shù)字信號和模擬信號的相互轉(zhuǎn)換以及語音的壓縮、打包和解壓、拆包等操作。

由于PC to Phone方式能夠?qū)F(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)同原有的PSTN網(wǎng)絡(luò)互連，不但可以增加互聯(lián)網(wǎng)語音的通信范圍，而且對大企業(yè)客戶和個人用戶都具有一定的吸引力。但是，互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)不但增加了互聯(lián)網(wǎng)語音網(wǎng)關(guān)的運營開銷，也給PC to Phone方式帶來了互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)PSTN的雙重安全威脅。

（3）PhonetoPhone方式

Phoneto Phone方式主要用于企業(yè)網(wǎng)內(nèi)，以目前已有的家用電話為基礎(chǔ)，通過加裝互聯(lián)網(wǎng)語音網(wǎng)關(guān)并連接到互聯(lián)網(wǎng)。Phone toPhone方式需要部署兩種設(shè)備，即互聯(lián)網(wǎng)語音網(wǎng)關(guān)和關(guān)守。PhonetoPhone方式支持的控制信令協(xié)議主要有ITU的H.323和IETF的會話初始化協(xié)議SIP。

Phoneto Phone方式不改變傳統(tǒng)電話用戶的使用習(xí)慣，與其他兩種方式相比，擁有更廣泛、易于推廣的用戶市場。但是，服務(wù)提供商需要增設(shè)互聯(lián)網(wǎng)語音網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)守，對網(wǎng)絡(luò)的改造較大；同時，Phoneto Phone方式也面臨互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)PSTN的雙重安全威脅。

2.2按業(yè)務(wù)模式劃分

目前，互聯(lián)網(wǎng)語音常見的業(yè)務(wù)模式主要有專用客戶端方式、寬帶電話方式、即時通信語音方式，下面將針對這3種業(yè)務(wù)模式分別進行介紹。

（1）專用客戶端業(yè)務(wù)模式

專用客戶端是在個人終端上安裝互聯(lián)網(wǎng)語音通信軟件，并通過客戶端進行通信的語音模式。目前，主流的互聯(lián)網(wǎng)通信客戶端有國外的Skype、GoogleTalk，國內(nèi)的微信電話本、YY語音、有信等。

專用客戶端又分為直撥和回撥兩種模式，直撥是指客戶端用戶直接呼叫另一客戶端用戶，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)語音通信；回撥是指話務(wù)發(fā)起方撥打電話，回撥平臺服務(wù)器接收到用戶主叫號碼后主動掛掉連接同時回撥發(fā)起方，當(dāng)發(fā)起方接通后回撥平臺再呼叫被叫方，從而實現(xiàn)發(fā)起方和被叫之間的通話。

專用客戶端的便于安裝和低資費等優(yōu)勢吸引著企業(yè)及各種人群的使用，并隨著技術(shù)的成熟、通話質(zhì)量的提高，越來越受到大眾的喜愛。但是，專用客戶端尚處在監(jiān)管缺失的狀態(tài)中，面臨的竊聽、冒用、重放等網(wǎng)絡(luò)攻擊態(tài)勢也不容樂觀。因此，專用客戶端亟需增強安全防護措施，以及政府的監(jiān)管和引導(dǎo)。

（2）寬帶電話業(yè)務(wù)模式

寬帶電話是基于IP技術(shù)，以寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)和IP終端為載體，融合語音和數(shù)據(jù)的新型電信服務(wù)平臺。寬帶電話具有一定的IP尋址功能，由專門的服務(wù)器負責(zé)呼叫控制、尋址和路由，互聯(lián)網(wǎng)或者專門的IP網(wǎng)絡(luò)負責(zé)網(wǎng)絡(luò)承載，可穿透私網(wǎng)和防火墻，并提供PC to Phone的語音通信。

寬帶電話主要有兩種經(jīng)營方式：一是通過發(fā)卡的方式發(fā)展用戶，用戶可以通過接入Internet服務(wù)器進行撥號；二是用戶購買IP電話機，并享受包月服務(wù)。兩種方式中，用戶均可以撥打傳統(tǒng)電信用戶或者其他寬帶用戶，從而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)語音的PCtoPhone連接。

（3）即時通信業(yè)務(wù)模式

即時通信是指依托IP數(shù)據(jù)網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)電話、即時消息、新聞、支付、地圖等功能于一身的綜合性社交平臺。目前，支持語音功能的即時通信軟件包括QQ、微信、易信等。即時通信所提供的高效、快速的語音通信，會逐漸改變用戶使用傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)的習(xí)慣，在一定程度上對傳統(tǒng)電信業(yè)形成了替代。

隨著技術(shù)的快速發(fā)展，即時通信語音業(yè)務(wù)承載主體將會進一步延伸，智能電視、可穿戴設(shè)備等新設(shè)備由于具備移動操作系統(tǒng)且能與智能手機連接，將會移植即時通信語音業(yè)務(wù)功能，并根據(jù)終端的不同特點對于業(yè)務(wù)功能進行調(diào)整。

即時通信話音業(yè)務(wù)的表達形式和交互價值現(xiàn)已超越了傳統(tǒng)通信。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和智能終端的普及，其對我國ICT產(chǎn)業(yè)格局將產(chǎn)生重要影響。未來，移動即時通信業(yè)務(wù)的通信屬性、社交屬性和媒體屬性日益突出，尤其是通信屬性中不斷擴充的基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)因素，將使得此類業(yè)務(wù)的監(jiān)管模式面臨新的挑戰(zhàn)。

2.3按信令協(xié)議劃分

從信令協(xié)議角度劃分，互聯(lián)網(wǎng)語音大致能夠劃為三大類，即基于H.323協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)語音、基于SIP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)語音、基于TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)語音。

（1）基于H.323協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)語音

H.323是在包交換網(wǎng)絡(luò)上提供互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。其中，包交換網(wǎng)絡(luò)包括：基于IP的網(wǎng)絡(luò)（含Internet）；基于IPX的局域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)等。H.323既可以應(yīng)用于點對點的音頻應(yīng)用（如IP電話）、視頻+音頻應(yīng)用（如可視電話）、音頻+數(shù)據(jù)應(yīng)用、音頻+視頻+數(shù)據(jù)應(yīng)用，也可以應(yīng)用于多點間的多媒體通信。

從業(yè)務(wù)實現(xiàn)模式上看，專用客戶端中的回撥方式以及寬帶電話中的PC to PC、PC toPhone方式均可以采用H.323協(xié)議來完成信令的傳輸，因此基于H.323協(xié)議的語音業(yè)務(wù)在國內(nèi)獲得了廣泛應(yīng)用。但隨著移動通信業(yè)務(wù)的興起，H.323語音業(yè)務(wù)的增長勢頭正逐漸變緩。

（2）基于SIP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)語音

由于SIP協(xié)議所具有的優(yōu)勢，無論設(shè)備制造商還是業(yè)務(wù)提供商，都看好SIP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)融合與業(yè)務(wù)集成方面的美好前景。微軟公司已經(jīng)在最新的操作系統(tǒng)中實現(xiàn)了SIP協(xié)議棧，Window s的即時通信軟件MSN也已經(jīng)以SIP協(xié)議為基礎(chǔ)；Nokia和Ericsson公司已經(jīng)開發(fā)出了基于SIP的端到端系統(tǒng)，用于固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信，為用戶提供豐富的多媒體業(yè)務(wù)；北電和思科公司也推出了集成SIP的多媒體通信產(chǎn)品。事實上，與SIP相關(guān)的產(chǎn)品線已非常豐富，包括SIP代理服務(wù)器、SIP用戶終端、SIP網(wǎng)關(guān)、SIP防火墻和NAT、SIP應(yīng)用服務(wù)器等。不僅如此，諸如Vonage、MCI、LEVEL3等大型業(yè)務(wù)提供商也已經(jīng)開始部署和運營基于SIP的固定網(wǎng)絡(luò)VolP業(yè)務(wù)。

從業(yè)務(wù)實現(xiàn)模式上看，專用客戶端中的回撥方式、即時通信語音業(yè)務(wù)、寬帶電話中的PC to PC、PC to Phone方式均可以采用SIP協(xié)議完成信令的傳輸

（3）基于TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)語音

基于TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)語音主要出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)語音通信早期的PC to PC連接模式中，通過Socket編程進行信令控制。通過網(wǎng)關(guān)和路由器的協(xié)助將IP數(shù)據(jù)包發(fā)送到對方的計算機上。

基于TCP/IP協(xié)議的信令傳輸方式易于實現(xiàn)，且對現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)改造較少，因此前期PC to PC方式的互聯(lián)網(wǎng)語音多采用TCP/IP協(xié)議進行信令傳輸。但是基于TCP/IP協(xié)議的信令控制具有語音質(zhì)量低、信令流易被劫持和攻擊等缺陷，且這種方式難以適應(yīng)目前復(fù)雜的移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此部分專用客戶端業(yè)務(wù)模式的互聯(lián)網(wǎng)語音已經(jīng)轉(zhuǎn)而采用SIP協(xié)議作為信令控制協(xié)議，以增加通話質(zhì)量和信令傳輸安全。

3　互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)安全風(fēng)險分析

相對于實用性而言，早期的互聯(lián)網(wǎng)語音設(shè)計方案中并沒有考慮太多的安全性因素。互聯(lián)網(wǎng)語音最大的問題來源于PC到Phone方式，由于其具有任意改號的能力，這些修改過主叫號碼的呼叫進入公共電信網(wǎng)后，將無法依據(jù)主叫號碼來對合法呼叫進行判斷，從而造成詐騙、恐嚇、惡意呼叫等惡意行為。隨著互聯(lián)網(wǎng)語音被廣泛接受和應(yīng)用，其安全性顯得越來越重要。

（1）IP組網(wǎng)本身的脆弱性

互聯(lián)網(wǎng)語音依托于開放性網(wǎng)絡(luò)，開放性的存在必然導(dǎo)致安全性的隱患，在分組網(wǎng)中刺探語音信息要比電路交換網(wǎng)的物理探測容易得多。

IP組網(wǎng)固有的安全威脅包括：

●嗅探數(shù)據(jù)包的話音竊聽。

●網(wǎng)絡(luò)身份、用戶賬號和設(shè)備欺騙。

●數(shù)據(jù)包操縱終止業(yè)務(wù)。

●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。

●其他安全威脅，如終端用戶隱私泄漏等。

目前，IP網(wǎng)絡(luò)上存在著大量的端口掃描工具，如XWay等，任何一個潛在的內(nèi)部黑客都可以使用這些工具獲取互聯(lián)網(wǎng)語音各個組成部分的詳細信息，如IP地址、服務(wù)應(yīng)用的TCP/UDP端口等。

（2）互聯(lián)網(wǎng)語音容災(zāi)性差

IP分組網(wǎng)絡(luò)的性能無法達到電路交換網(wǎng)的水平，其網(wǎng)絡(luò)脆弱性也加大了互聯(lián)網(wǎng)語音的安全風(fēng)險。當(dāng)運營互聯(lián)網(wǎng)語音的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)遭受不可抗拒的自然災(zāi)難時，用戶將面臨同時丟失話音和數(shù)據(jù)通信的風(fēng)險。

另外，傳統(tǒng)PSTN用戶在撥打火警、急救電話等緊急呼叫的同時，可以迅速向呼叫中心提供確定的物理位置，但是在一個互聯(lián)網(wǎng)語音中，撥打緊急呼叫號碼的用戶可以在IP網(wǎng)絡(luò)的任何位置，不能提供其所處的確切位置。因此，在危機時刻，通過互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)撥打緊急呼叫遠沒有通過PSTN呼叫方便、可靠。

（3）互聯(lián)網(wǎng)語音易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊

互聯(lián)網(wǎng)語音環(huán)境中易受到的網(wǎng)絡(luò)攻擊包括：

●拒絕服務(wù)（DoS）攻擊：如寬帶電話終端、網(wǎng)關(guān)等端點，可能受到SYN或ICMP數(shù)據(jù)包的攻擊，以致通信中斷，無法正常提供寬帶電話服務(wù)。

●呼叫截?。涸捯艋?qū)崟r傳輸協(xié)議RTP數(shù)據(jù)包受到非授權(quán)的跟蹤和截取。

●信令協(xié)議篡改：與呼叫截取類似，惡意用戶可以監(jiān)控和篡改建立呼叫后傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包；修改數(shù)據(jù)流中的域，使互聯(lián)網(wǎng)語音用戶將非法呼叫誤認(rèn)為合法呼叫。

（4）即時通信語音面臨新問題

隨著技術(shù)和商業(yè)模式的變化，即時通信語音將引發(fā)一系列的安全問題。

●即時通信語音增加了用戶隱私信息泄露的風(fēng)險。即時通信語音獲取相關(guān)用戶信息，極易造成個人信息泄露。

●即時通信語音加大了社會安全隱患。用戶使用即時通信語音業(yè)務(wù)可以直接與任何陌生人建立聯(lián)系，被不法分子利用成為犯罪的新工具，對社會安全問題產(chǎn)生了不利影響。

4　互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)管理建議

當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)可以分為多種類型，且針對大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)均沒有有效的管控手段，為早日實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)語音安全保障的需求，不斷提升互聯(lián)網(wǎng)語音安全建設(shè)水平，建議從以下幾方面開展工作：

●完善管理制度，將互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)納入到互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)管理工作中

應(yīng)該積極構(gòu)建統(tǒng)籌互聯(lián)網(wǎng)語音發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)安全的制度機制，建立落實互聯(lián)網(wǎng)語音服務(wù)和產(chǎn)品的安全審查制度，在互聯(lián)網(wǎng)語音快速發(fā)展的同時，同步考慮互聯(lián)網(wǎng)語音的安全問題和解決方案。

●強化個人信息保護

依照《全國人大關(guān)于加強網(wǎng)絡(luò)信息保護的決定》以及工業(yè)和信息化部《電信和互聯(lián)網(wǎng)用戶個人信息保護規(guī)定》的要求建立全面的用戶個人信息安全體系，防止個人電子信息的泄露、毀損和丟失。

●加強技術(shù)手段建設(shè)，提升安全保障能力

強化互聯(lián)網(wǎng)語音新技術(shù)新業(yè)務(wù)信息安全評估；完善事前預(yù)警、事中應(yīng)急管控、事后追蹤溯源的全周期管理體系；落實企業(yè)安全責(zé)任。

5　結(jié)束語

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)以及網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)層出不窮，業(yè)務(wù)形態(tài)各異，本文期望通過現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)語音從業(yè)務(wù)特征的層面進行提煉，歸納出互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的分類特征，為互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的管理和安全防護提供有效的依據(jù)。最后，本文分析了現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)語音中存在的安全風(fēng)險以及給出了針對互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的管理建議，為互聯(lián)網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的健康發(fā)展提供參考。

［1］Travers G，Swale R P.International standards for VoIP［J］.BT Technology Journal，2001，19.

［2］Director General of Telecommunications.Frequently Asked Questions on the Regulation of Voice over Internet Protocol Services［EB/OL］.http：//www.ictregulationtoolkit.org，2pril.

［3］彭秀萍，趙定.VoIP及其典型應(yīng)用模式［J］.成都大學(xué)學(xué)報，2006，03（25）：105-107.

［4］徐玉.全球?qū)拵щ娫捠袌龇治觯跩］.世界電信，2004.

［5］張登銀，孫精科.VoIP技術(shù)分析與系統(tǒng)設(shè)計［M］.人民郵電出版社，2003.

［6］司端鋒，潘愛民.IP電話（VolP）中的安全性問題［J］.計算機工程，2004，18：105-107.

Analysis on Voice over Internet Features and Network Security Problems

Jiang Jian，HanTing

With the rapid development of the voice over Internet，the management and security protection of voice overInternet become more and more important.So we firstly research the feature of voice over Internet and classify the voice over Internet as different dimension.Secondly，we analyze the security problem of voice over Internet.At last，we give recommendations to manage voice over Internet.

voice over Internet；feature classification；network security

2015-12-10）