АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ГОЛОСОВОГО ТРАФИКА В VOIP И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЕГО ЗАЩИЩЕННОСТИ. Дипломная работа специалиста

• Название: Дипломная работа специалиста
• Анкор: АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ГОЛОСОВОГО ТРАФИКА В VOIP И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЕГО ЗАЩИЩЕННОСТИ
• Дата: 31.05.2022
• Размер: 1.45 Mb.
• Имя файла: analiz_bezopasnosti_peredachi_golosovogo_trafika_v_voip_i_ob.doc
• Тип: Диплом; #559017
• страница: 8 из 9

5.5.3. Достоинства и недостатки
Разработанное средство позволяет защитить голосовой трафик, передающийся при помощи IP-телефонии. При этом отсутствует зависимость от каких-либо средств разработки и других инструментов, предоставляемых VoIP-клиентами.

• 
  тоже время для использования данного средства предъявляются повышенные требования к передаче голоса по сети. Не допускается сильное сжимание потока при передаче, помехи и прочие видоизменения сигнала.
  

Данным требованиям могут удовлетворить лишь специализированные, корпоративные средства VoIP, например, программный клиент Cisco Jabber Video for TelePresence, который используется в Правительстве Санкт-Петербурга.

59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• 
  данной работе были исследованы, проанализированы и классифицированы угрозы VoIP.
  

Отдельно рассмотрены проблемы протокола Skype, самого распространенного VoIP-клиента в мире. Показано, что уровень безопасности Skype не является достаточным для безопасного взаимодействия с целью передачи конфиденциальных данных.

• 
  связи с изложенным, в данной работе предложен способ обеспечения безопасного взаимодействия в рамках Skype, а именно использование оконечного шифрования при передаче голоса и сообщений.
  

Было разработано программное средство, реализующее указанный подход, и, поддерживающее весь необходимый для безопасного взаимодействия функционал, а именно:

1. 
   Установка сеансового ключа по классическому протоколу Диффи-
   

Хеллмана с заданным абонентом.

2. 
   Отправка сообщений, зашифрованных по алгоритму симметричного шифрования ГОСТ 28147-89 заданному абоненту.
   

2. 
   Прием зашифрованных сообщений и их расшифрование.
   

2. 
   Установка сеансового ключа в момент совершения вызова.
   

2. 
   Зашифрования исходящего аудиосигнала.
   

2. 
   Расшифрование входящего аудиосигнала.
   

• 
  результате было получено средство, обеспечивающее безопасное общение посредством Skype.
  

Однако исследования и разработка, проводимые в рамках данной дипломной работы, на этом не закончились.
Была проанализирована возможность создания средства, обеспечивающего безопасное общение не только посредством Skype, но и любого другого VoIP-клиента.
Такая возможность была найдена.

60
Для этого было использовано виртуальное аудиоустройство и реализованы следующие функции:

1. 
   Обмен звуковыми потоками между входящим и исходящим интерфейсами, т.е. между динамиком и микрофоном.
   

2. 
   Зашифрование или расшифрование сигнала во время обмена потоками между входным и выходным интерфейсами аудиоустройства.
   

• 
  результате было получено виртуальное аудиоустройство, реализующее оконечное шифрование передаваемого голосового трафика. Для безопасного взаимодействия посредством VoIP достаточно выбрать его в качестве входного или выходного аудиоинтерфейса.
  

Таким образом, в данной работе были предложены способы достижения безопасной передачи голоса посредством VoIP.

61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. 
   Студенческая научная конференция "Информатика и кибернетика". [Электронный ресурс] URL: http://www.ftk.spbstu.ru/news/1360008/ (дата обращения:
   

09.05.2015).

2. 
   Baset S., Schulzrinne H. An Analysis of the Skype Peer-to-Peer Internet Telephony Protocol. Department of Computer Science Columbia University, New York 2004.
   

2. 
   DoesSkypeuseencryption?[Электронныйресурс].URL:
   

https://support.Skype.com/en/faq/FA31/does-Skype-use-encryption?q=security (дата обращения: 09.05.2015).

2. 
   LoopbackAudioDriver. [Электронный ресурс] URL: https://github.com/02strich/LoopbackAudioDriver (дата обращения: 09.05.2015).
   

2. 
   Microsoft Virtual Audio Device Driver Sample. [Электронный ресурс]
   

URL: https://code.msdn.microsoft.com/windowshardware/virtual-audio-device-3d4e6150
(дата обращения: 09.05.2015).

6. 
   Microsoft помогал АНБ и ФБР шпионить за пользователями Hotmail, Skype и Outlook [Электронный ресурс]. URL: http://habrahabr.ru/post/186460/ (дата обращения: 09.05.2015).
   

6. 
   SearchInformSkypeSniffer[Электронныйресурс].URL:
   

http://searchinform.ru/main/full-text-search-information-security-product-Skype-sniffer.html (дата обращения: 09.05.2015).

8. 
   Skype and the Bavarian trojan in the middle [Электронный ресурс]. URL:
   

http://wikileaks.org/wiki/Skype_and_the_Bavarian_trojan_in_the_middle (дата обращения: 09.05.2015).

9. 
   Skype захватил 40% международных разговоров [Электронный ресурс].
   

URL: http://www.white-windows.ru/skype-zakhvatil-40-mezhdunarodnykh-razgovorov/
(дата обращения: 09.05.2015).

62

10. 
    Skype меняет топологию своей сети [Электронный ресурс]. URL: http://www.cybersecurity.ru/news/150078.html (дата обращения: 09.05.2015).
    

10. 
    Skypeнеуязвим?Миф![Электронныйресурс].URL:
    

http://discussiya.com/2012/09/17/Skype-securiry/ (дата обращения: 09.05.2015).

12. 
    System.Net.Sockets – пространство имен. [Электронный ресурс] URL:
    

https://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/system.net.sockets(v=vs.110).aspx (дата обращения: 09.05.2015).

13. 
    Top Ten Security Issues Voice over IP (VoIP). [Электронный ресурс] URL:
    

http://www.designdata.com/wp-
content/uploads/sites/321/whitepaper/top_ten_voip_security_issue.pdf (дата обращения
09.05.2015).

14. 
    VoIP Security and Privacy Threat Taxonomy. [Электронный ресурс] URL:
    

http://www.voipsa.org/Activities/VOIPSA_Threat_Taxonomy_0.1.pdf (дата обращения 09.05.2015).

15. 
    Voice Security Primer: Protecting the Voice Infrastructure, Call-Management
    

System,Applications,andEndpoints.[Электронныйресурс]URL:
http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/enterprise/unified-communications-ip-
communications-voip/net_implementation_white_paper0900aecd80460724.html (дата обращения 09.05.2015).

16. 
    WDK, debugging tools, and driver samples. [Электронный ресурс] URL:
    

https://msdn.microsoft.com/en-us/windows/hardware/gg454513.aspx (дата обращения:
09.05.2015).

17. 
    Головкова А.С. Skype: Возможности и угрозы / Головкова А.С.,
    

Краснощекова М.С. // Студенческий научный форум: IV Международная студенческая электронная научная конференция (15 февраля – 31 марта 2012).

18. 
    ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. [Электронный
    

ресурс]URL:http://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=139177(дата
обращения: 09.05.2015).

63

19. 
    Громов И. А. Стратегия и ход информатизации Санкт-Петербурга: основные задачи на 2013-2015 годы [Электронный ресурс]. URL:
    

http://www.cnews.ru/reviews/ppt/forum_plenum/13.%20gromov_ivan.pdf (дата обращения: 09.05.2015).

19. 
    Идов Р. Правда и вымыслы о прослушивании Skype//Директор по безопасности. 2011. № 7. С. 64–66.
    

19. 
    Касаткин Ф. Связанные одной сетью // ИТ-диалог. 2014. № 6. С. 20–23.
    

19. 
    Положение о конфиденциальности в Skype [Электронный ресурс]. URL: http://www.Skype.com/ru/legal/privacy/ (дата обращения: 09.05.2015).
    

19. 
    Семейство продуктов сетевой безопасности ЗАСТАВА [Электронный ресурс]. URL: http://www.zastava.ru/upload/zastava/zastava_opisanie_2014.pdf (дата обращения: 09.05.2015).
    

64
ПРИЛОЖЕНИЕ А

Оконечное шифрование в Skype
namespace CryptoSkype
{

class Intercept : IDisposable

{

NetworkStream outStream;
Call call;

public static ILog log,msg_log;

public static string nick;
public static BigInteger p, g, a, b, recv;
public static BigInteger[] exp = new BigInteger[100]; public static StrongNumberProvider _strongRng = new
StrongNumberProvider();
public static bool role = false; public static UserCollection members; public static User user; public static IChat ichat;
public static byte[] key = new byte[0]; public static bool key_status = false;
public static bool multi = false, multicall = false; public static string[] users; public static int count;

public static int index = 0, ii = 0;
private void skype_MessageStatus(ChatMessage msg, TChatMessageStatus status)
{ //перехват входящих и исходящих сообщений
if (msg.Body.IndexOf(trigger) == 0 && String.Compare(status.ToString(), "cmsReceived") == 0)

{
string mesg = msg.Body.Remove(0, trigger.Length); string type = mesg.Substring(0, 1); mesg = mesg.Remove(0, 1);
switch (type)
{//обмен сообщениями по протоколу Диффи-Хеллмана case "m"://групповой чат

multi = true;

count = Convert.ToInt32(mesg);
users = new string[count];

exp = new BigInteger[100];

messages = new string[1000];
mes_num = 0;

break;

case "u"://абоненты группового чата

users[0] = mesg;
break;

case "p":

p = new BigInteger(mesg, 36);

65
index = 0;

2. 
   = 0; key = null;
   

key_status = false; role = false;
break; case "g": g = new BigInteger(mesg, 36); break;
case "e":
if (!role) //пассивная роль в установлении //ключа

{

if (multi)//групповой чат

{
exp[ii] = new BigInteger(mesg, 36);

if (index == 0)

{
a = BigInteger.GenPseudoPrime(512, 30, MicInterceptor._strongRng);

skype.SendMessage(users[0],

"!#skey_init#!e" + g.ModPow(a,
p).ToString(36));

}

if (index == count - 1)

{
key = new byte[exp[ii].ModPow(a, p).GetBytes().Length];
key = exp[ii].ModPow(a, p).GetBytes();
key_status = true;

msg_log.Info(true,
"==========================================="); msg_log.Info(true, "Chat opened.");

}

else if (index < count - 1)
{
skype.SendMessage(users[0], "!#skey_init#!e" + exp[ii].ModPow(a, p).ToString(36));
}

index++;

ii++;
}

else //чат с одним абонентом

{

recv = new BigInteger(mesg, 36);
a = BigInteger.GenPseudoPrime(512, 30, MicInterceptor._strongRng);

skype.SendMessage(msg.Sender.Handle,
"!#skey_init#!e" +

MicInterceptor.g.ModPow(MicInterceptor.a,

MicInterceptor.p).ToString(36));

66
key = new byte[recv.ModPow(a, p).GetBytes().Length];

key = recv.ModPow(a,
p).GetBytes();

key_status = true;

}

}
else//активная роль в установлении ключа

{

if (multi) //групповой чат
{
exp[ii] = new BigInteger(mesg, 36); if (index == count - 1) {
key = new byte[exp[ii].ModPow(b, p).GetBytes().Length];
key = exp[ii].ModPow(b, p).GetBytes(); key_status = true;

for (int i = 0; i < users.Length; i++)

{
user = new SKYPE4COMLib.User();

user.Handle = users[i];

members.Add(user);

}
ichat = skype.CreateChatMultiple(members); msg_log.Info(true,

"===========================================");
msg_log.Info(false, "Chat opened.");

ichat.SendMessage("!#chat_init#!");

}

else if (index < count - 1)
{
skype.SendMessage(users[0], "!#skey_init#!e" + exp[ii].ModPow(b, p).ToString(36));
}

index++;

ii++;

}
else //чат с одним абонентом

{

recv = new BigInteger(mesg, 36);
key = new byte[recv.ModPow(b,

p).GetBytes().Length];
key = recv.ModPow(b, p).GetBytes(); key_status = true; role = false;

}

}
break;
}

67
}
else if (msg.Body.IndexOf(trigger2) == 0 && String.Compare(status.ToString(), "cmsReceived") == 0)
{//приём и расшифорвание зашифрованного сообщения string mesg = msg.Body.Remove(0, trigger2.Length); byte[] uplain = GetBytes(mesg);
byte[] decr = new byte[uplain.Length];
Gost28147.Gost28147EcbDecrypt(decr, uplain, key);

msg_log.Info(false, " from {0}\n{1} ", msg.FromHandle

,GetString(decr));
}

}
void OnSkypeCallStatus(Call call, TCallStatus status) {//установка сеансового ключа в момент совершения вызова
log.Info(false, "SkypeCallStatus: {0}", status); if (status == TCallStatus.clsRouting) {
role = true;

this.call = call;

nick = call.PartnerHandle;
key = BigInteger.GenPseudoPrime(512, 30, _strongRng).GetBytes();

DHkey();

}
}
void DHkey()
{//установка и отправка параметров для установки сеансового ключа по классическому протоколу Диффи-Хеллмана
if (role)

{
p = BigInteger.GenPseudoPrime(256, 30, _strongRng); b = BigInteger.GenPseudoPrime(256, 30, _strongRng); g = (BigInteger)2;
skype.SendMessage(nick, "!#skey_init#!p" +

p.ToString(36));

skype.SendMessage(nick, "!#skey_init#!g" +
g.ToString(36));
skype.SendMessage(nick, "!#skey_init#!e" + g.ModPow(b, p).ToString(36));
}

}
void OnMicServerExecute(object sender, DataReceivedEventArgs
args)
{//Зашифрование исходящего аудиопотока if (outStream != null)
{
bufferStream.SetLatestInBuffer(args.Buffer); byte[] encr = new byte[args.Buffer.Length];

68
Gost28147.Gost28147Ecb(args.Buffer, encr, key); outStream.Write(encr, 0, encr.Length);
}
}

}

}

namespace CryptoSkype

{
[Export(typeof(MainForm))]
public partial class MainForm : Form {
public MainForm()

{

InitializeComponent();
var log = new RichTextLogger(this.richTextBox1);
var msg_log = new RichTextLogger(this.richTextBox2); audioGraph = new MainFormAudioGraph(log, msg_log); audioGraph.ConnectToSkpe();

}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{//сохранение сеансового ключа в файл
SaveFileDialog save = new SaveFileDialog(); save.InitialDirectory =
Convert.ToString(Environment.SpecialFolder.MyDocuments); save.Filter = "Session key file (*.KEY)|*.key|All Files

(*.*)|*.*";

if (save.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{
using (FileStream fstream = new FileStream(save.FileName, FileMode.OpenOrCreate))

{
fstream.Write(Intercept.key, 0, Intercept.key.Length);

}

}
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{//открытие сеансового ключа из файла
OpenFileDialog open = new OpenFileDialog(); open.InitialDirectory =
Convert.ToString(Environment.SpecialFolder.MyDocuments); open.Filter = "Session key file (*.KEY)|*.key|All Files

(*.*)|*.*";
open.Title = "Select a SessionKey File"; if (open.ShowDialog() == DialogResult.OK) {

69
using (FileStream fstream =

File.OpenRead(open.FileName))

{
Intercept.key = new byte[fstream.Length]; fstream.Read(Intercept.key, 0,

Intercept.key.Length);
Intercept.log.Info(false, "Session key: {0}", Intercept.GetString(Intercept.key));

}

}
}
private void button3_Click(object sender, EventArgs e)

{//установка сеансового ключа с заданным абонентом
Intercept.role = true;

if (textBox1.Text == "")

MessageBox.Show("Имя пользователя не заполнено");
else

{

Intercept.nick = textBox1.Text;

DHkey();
textBox3.Text = textBox1.Text;

}

}
private void button4_Click(object sender, EventArgs e)

{//зашифрованный чат между абонентами
if (Intercept.key.Count() == 0) MessageBox.Show("Session key is not set");

else if (textBox2.Text != "" && textBox3.Text != "")

{

Intercept.nick = textBox3.Text;
byte[] plain = Intercept.GetBytes(textBox2.Text); byte[] encr = new byte[plain.Length];
Gost28147.Gost28147Ecb(plain, encr, Intercept.key); Intercept.msg_log.Info(false, " to {0}\n{1}",

textBox3.Text,textBox2.Text);
Intercept.skype.SendMessage(Intercept.nick,
"!#encr__msg#!" + Intercept.GetString(encr)); textBox2.Clear();
}

}

}

}

70
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Установщик драйвера (cryptoaudio.inf)
[Version]
Signature="$CHICAGO$"

Class=MEDIA

Provider=%MSFT%

ClassGUID={4d36e96c-e325-11ce-bfc1-08002be10318}
DriverVer = 02/22/2007, 6.0.6000.1

[SourceDisksNames]

222="CryptoAudio","",222
[SourceDisksFiles]
cryptoaudio.sys=222

cryptoaudio2.sys=222
[Manufacturer]

%MfgName%=MicrosoftDS,NTAMD64
[MicrosoftDS]
%cryptoInput.DeviceDesc%=cryptoInput,*cryptoInput

%cryptoOutput.DeviceDesc%=cryptoOutput,*cryptoOutput
[MicrosoftDS.NTAMD64]

%cryptoInput.DeviceDesc%=cryptoInput,*cryptoInput

%cryptoOutput.DeviceDesc%=cryptoOutput,*cryptoOutput
[DestinationDirs]

cryptoInput.CopyList=10,system32\drivers

cryptoOutput.CopyList=10,system32\drivers

;======================================================