VOCAL系统中身份认证系统的研究与实现

摘要

VoIP是随着Internet商业化革命以及网络融合技术的发展而兴起的一门通信技术。它最大的优势是能广泛地利用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务。在当前的VoIP市场中，主要有两种解决方案，一种是基于H.323，另一种是基于SIP，目前基于H.323的VoIP仍然占据着主导地位，是VoIP通信网络的主流标准，但SIP以其简单，易于扩展，功能性强等优势，正受到越来越多的通信业者的青睐。 为了顺应技术和市场的发展，本文以CISCO公司提供的开源项目VOCAL(VovidaOpenCommunicationApplicationLibrary，即Vovida开放通信应用库)为依托，深入研究了基于SIP(会话初始化协议)的VoIP的相关技术，包括信令技术、语音编码技术、实时传输技术、QoS保障技术等，其中重点研究了SIP协议，包括SIP的功能与特点、SIP实体、请求和应答消息的格式以及SIP系统中典型的会话等。 VOCAL系统中存在假冒终端、假冒服务器、中断会话等安全问题，本文经过分析得出造成这些安全问题的原因在于身份认证系统的缺失。在深入研究了Basic身份认证技术、摘要身份认证技术以及基于X.509公钥证书的身份认证技术后，本文提出了适合VOCAL系统的综合的身份认证方案，Marshal服务器对SIP终端的认证采用摘要认证技术，SIP终端对Marshal服务器以及VOCAL服务器之间的认证采用基于X.509公钥证书身份认证技术。这种方案对VOCAL系统中的每一个实体都进行身份认证。 本文在实验室环境下测试了Marshal服务器对SIP终端的摘要认证，SIP终端对Marshal服务器以及VOCAL服务器之间的基于X.509公钥证书认证。测试结果表明：本文提出的综合身份认证方案可以很好地认证VOCAL系统中的实体，能够接受合法实体的服务请求，拒绝非法实体的攻击。

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2课题的提出

1.3论文结构

第二章基于SIP的VoIP技术

2.1 VoIP概述

2.2 VoIP相关技术

2.2.1信令技术

2.2.2语音编码技术

2.2.3实时传输技术

2.2.4 QoS保障技术

2.2.5网络传输技术

2.3会话初始化协议

2.3.1 SIP的功能

2.3.2 SIP的特点

2.3.3 SIP实体

2.3.4 SIP消息

2.3.5 SIP会话实例

第三章VOCAL系统

3.1 VOCAL概述

3.2 VOCAL系统结构

3.2.1 SIP终端

3.2.2 Marshal服务器

3.2.3重定向服务器

3.2.4特性服务器

3.2.5 CDR服务器

3.2.6配置服务器

3.3 VOCAL典型呼叫流程

3.3.1注册

3.3.2简单会话

3.3.3有特性服务器参与的会话

第四章VOCAL系统中身份认证机制的研究

4.1 VOCAL系统存在的安全问题

4.1.1假冒终端

4.1.2假冒服务器

4.1.3中断会话

4.2身份认证技术

4.2.1 Basic认证技术

4.2.2摘要认证技术

4.2.3基于X.509证书的身份认证技术

4.3 VOCAL系统身份认证方案

第五章VOCAL系统中身份认证系统的设计与实现

5.1身份认证系统的概要设计

5.1.1服务器之间的相互认证

5.1.2 SIP终端对Marshal服务器的认证

5.1.3 Marshal服务器对SIP终端的认证

5.2服务器身份认证系统的详细设计

5.2.1公钥证书的分发

5.2.2服务器认证协议

5.2.3 SIP终端中的服务器认证模块

5.2.4 VOCAL服务器中的服务器认证模块

5.2.5证书的认证

5.2.6 Marshal服务器对SIP终端的摘要认证

5.3身份认证系统的实现

5.3.1 Marshal服务器对SIP终端的摘要认证的实现

5.3.2公钥证书身份认证的实现

5.4身份认证系统测试

5.4.1测试环境

5.4.2测试方案

5.4.3测试结果

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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