Проблема обеспечения безопасности современных информационных технологий (а к ним относится и IP-телефония) сейчас находятся в центре внимания многих – и это особо актуально для любых коммерческих структур. Никто не захочет столкнуться с новыми угрозами и рисками после внедрения новомодного ИТ-решения, призванного оптимизировать бизнес-процессы компании. Именно поэтому сейчас информационная безопасность становится во главу угла при выборе новых ИТ-систем – в частности, при переходе к IP-телефонии.

Решение проблемы безопасности – комплексный подход

Универсального средства безопасности IP-телефонии не существует как такового, но решение этой задачи должно стать составной частью Вашей общей стратегии безопасности. Технология VoIP - это приложение, работающее в IP-сети, где должны быть реализованы надлежащие методы защиты, т.е. нужно четко понимать: чем выше безопасность Вашей сети в целом, тем труднее будет злоумышленнику организовать подслушивание, атаку типа «отказ в обслуживании» (DoS), «взломать» ОС или приложение системы VoIP. И специалисты «Интеркомпьютер Системс» готовы помочь Вам!

Спектр угроз IP-телефонии

Наиболее распространенными угрозами, которым подвержены IP-сети, можно назвать:

• регистрацию чужого терминала, позволяющую делать звонки за чужой счет;
• подмену абонента;
• внесение изменений в голосовой или сигнальный трафик;
• снижение качества голосового трафика;
• перенаправление голосового или сигнального трафика;
• перехват голосового или сигнального трафика;
• подделка голосовых сообщений;
• завершение сеанса связи;
• отказ в обслуживании;
• удаленный несанкционированный доступ к компонентам инфраструктуры IP-телефонии;
• несанкционированное обновление программного обеспечения на IP-телефоне (например, с целью внедрения троянской или шпионской программы);
• взлом биллинговой системы (для операторской телефонии).

И это далеко не весь перечень возможных проблем, связанных с использованием IP-телефонии. Значит – при всех преимуществах IP-телефонии – нужно сразу рассматривать вопрос организации системы защиты своих сетей, что позволит в полной мере использовать выгоды от перехода к технологиям VoIP.

Архитектура IP-телефонии включает несколько основных структурных элементов, каждый из которых может быть подвержен атаке злоумышленников. Поэтому требуется применение комплексного подхода при реализации задачи по обеспечению максимального уровня безопасности корпоративной телефонии. Специалисты компании «Интеркомпьютер Системс» помогут Вам предотвратить утечки информации и обеспечить комплексную защиту инфраструктуры IP-телефонии. Причем не только от угроз заражения вредоносными программами (внедрение и распространение червей, вирусов, троянов и других типов вредоносного ПО), но и от прослушивания и перехвата информации.

В качестве «первой линии обороны» мы предлагаем: системы обнаружения и предотвращения атак, принцип действия которых заключается в разграничении доступа к инфраструктуре IP-телефонии и осуществлении регулярного мониторинга системы. Также рекомендуем использование стандартных антивирусов и межсетевых экранов.

Использование этих технологий предоставляет возможности по:

• фильтрации трафика управления установкой IP-телефонных соединений;
• передаче трафика управления через NAT и сетевые туннели;
• TCP-перехвату, который обеспечивает проверку закрытия TCP-сессий, что позволяет защищаться от ряда атак типа отказа в обслуживании (DoS).

Предотвращение DoS атак

Распространенные атаки DoS успешно блокируются на уровне архитектуры IP-телефонии путем:

• разделения корпоративной сети на не пересекающиеся сегменты передачи голоса и данных, что предотвращает появление в «голосовом» участке распространенных атак, в том числе и DoS;
• установки специальных правил контроля доступа на маршрутизаторах и межсетевых экранах, защищающих периметр корпоративной сети и отдельные ее сегменты;
• внедрения системы предотвращения атак на узлах;
• внедрения специализированные системы защиты от DoS- и DDoS-атак;
• использования специальных настроек на сетевом оборудовании, предотвращающих подмену адреса, часто используемую при DoS-атаках, и ограничивающих полосу пропускания, что не позволяет вывести из строя атакуемые ресурсы большим потоком бесполезного трафика.

«Вторая линия обороны» — защита путем использования протоколов шифрования и организации мер обеспечения безопасности по использованию устройств системы IP-сети (начиная от сервера, до самих IP-телефонов).

Именно специализированная конфигурация политик безопасности IP-системы, прав авторизации и доступа внутренних абонентов, установление ограничений на рабочий функционал системы послужат одной из наиболее эффективных инициатив по оптимизации уровня безопасности и работы корпоративной IP-системы. Риски, связанные с угрозой несанкционированного вторжения злоумышленника в систему администрирования IP-телефонией также могут быть практически сведены к нулю. Поскольку сама инфраструктура IP-телефонии является достаточно разветвленной системой, то управление конфигурацией IP-телефонов и взаимодействие их с сервером управления должно осуществляться по защищенному от несанкционированного доступа каналу, позволяющему предотвратить любые попытки прочтения или модификации управляющих команд. Для защиты канала управления могут использоваться различные протоколы — IPSec, SSL, TLS и т. д.

Шифрование трафика

Это один из важнейших компонентов безопасности IP-телефонии. Большинство существующих VoIP-решений ещё не поддерживают криптографическое шифрование. Тем не менее, безопасное телефонное соединение намного проще внедрить в рамках VoIP-технологии, чем в традиционных телефонных линиях. При отсутствии шифрования относительно несложно установить прослушивание VoIP-звонков (это можно сделать при помощи анализатора трафика), а при некоторых ухищрениях даже изменить их содержание. Решение данной проблемы – шифрование трафика и использование специальных протоколов. Благодаря шифрованию все данные, которые транспортируются через IP-сеть будут иметь уникальные коды шифрования, которые «прочитать» сможет только конечный получатель – при этом даже в случае перехвата информации злоумышленниками, они не смогут ею воспользоваться без ключа для декодировки.

IP-телефония и использование системы VoIP является вполне безопасным – отвечая нуждам и требованиям современного бизнеса, при грамотном подходе к настройке системы и ее конфигурирования с позиции сетевой защиты, VoIP существенно повышает уровень конкурентоспособности компании, способствует рационализации использования ресурсов и повышению мобильности и продуктивности сотрудников. При этом нужно помнить: максимально эффективными меры безопасности могут быть тогда, когда они покрывают все уровни сетевой инфраструктуры.

Специалисты нашей компании помогут Вам обеспечить безопасность Вашей инфраструктуры IP-телефонии!

Для справки:

Важно помнить, что атаки со стороны злоумышленников (прослушка, фальсификация абонента, неавторизированное проникновение в систему, перехват информации, перегрузка линий) применимы как для традиционной, так и для IP-телефонии. Вопрос состоит в том, что обнаружение, локализация и предотвращение угроз в системе IP-телефонии – намного более простая и менее затратная задача. При этом, затраты на IP-телефонию существенно ниже, чем на аналоговую. Задача состоит в правильном внедрении и настройке IP-системы и обеспечении ее бесперебойной работы с минимальной подверженностью рискам.

Безопасность IP-телефонных решений в связи с их растущей популярностью и спросом является решающим фактором при построении телекоммуникационной IP-инфраструктуры, и требует особого внимания – так же как такие стандартные факторы, как цена самого оборудования, производительность, функциональность и т.д.

Возникли вопросы? Обращайтесь к нам за консультацией и получением детальной информации о возможностях организации защиты IP-телефонии!

Очень интересную статью о безопасности в IP телефонии, опубликовали на сайте linkmeup.ru . Выкладываем ее без изменений, так сказать, от автора.

=======================

Здравствуйте, коллеги и друзья, я, Семенов Вадим, совместно с командой проектаnetwork-class.net представляем вниманию обзорную статью, которая затрагивает основные тенденции и угрозы в IP телефонии, и самое главное, те инструменты защиты, что на данный момент предлагает производитель в качестве защиты (если выражаться языком специалистов по безопасности, то рассмотрим какие инструменты предлагает производитель для уменьшения уязвимостей, которыми смогут воспользоваться нелегитимные лица). Итак, меньше слов– переходим к делу.
Для многих читающих термин IP телефония уже давно сформировался, а также и то, что данная телефония «лучше», дешевле по сравнению с телефонией общего пользования (ТФОП), богата различными дополнительными функциями и т.д. И это действительно так, однако… отчасти. По мере перехода от аналоговой (цифровой) телефонии со своими абонентскими линиями (от абонентского телефона до станции или станционного выноса) и соединительными линиями (меж станционная линия связи) ни много ни мало были только лишь в зоне доступа и управления провайдера телефонии. Иными словами, обычным обывателям туда доступа не было (ну или практически так, если не учитывать кабельную канализацию). Вспоминается один вопрос на старом добром форуме хакеров «Подскажите, как получить доступ к АТС? – ответ: «Ну как, берешь бульдозер – таранишь стену здания АТС и вуаля». И эта шутка имеет свою долю правды) Однако с переносом телефонии в дешевую IP среду мы получили в довесок и те угрозы, которые несет в себе открытая IP среда. Примером приобретенных угроз может служить следующее:

• Сниффинг сигнальных портов с целью совершения платных вызовов за чужой счет
• Подслушивание за счет перехвата голосовых IP пакетов
• Перехват звонка, представление нелегитимным пользователем как легитимный пользователь, атака «человек по середине»
• DDOS атаки на сигнальные сервера станции с целью вывода из строя всей телефонии
• Спам-атаки, обрушение большого количества фантомных вызовов на станцию с целью занять все её свободные ресурсы

Несмотря на очевидность в необходимости устранять все возможные уязвимости дабы уменьшить вероятность реализации той или иной атаки - по факту внедрение тех или иных мер защиты необходимо начинать с составления графика, учитывающего стоимость внедрения защитных мер от конкретной угрозы и убытков предприятия от реализации злоумышленниками этой угрозы. Ведь глупо тратить денег на безопасность актива больше, чем стоит сам актив, который мы защищаем.
Определив бюджет на безопасность, начнем устранение именно тех угроз, которые наиболее вероятны для компании, например для малой организации больнее всего будет получить большой счет за несовершенные междугородние и международные звонки, в то время как для государственных компаний важнее всего сохранить конфиденциальность разговоров. Начнем же постепенное рассмотрение в текущей статье с базовых вещей – это обеспечение безопасного способа доставки служебных данных от станции к телефону. Далее рассмотрим аутентификацию телефонов перед подключением их к станции, аутентификацию станции со стороны телефонов ну и шифрование сигнального трафика (для скрытия информации кто и куда звонит) и шифрование разговорного трафика.
У многих производителей голосового оборудования (в том числе и у Cisco Systems) есть уже интегрированные инструменты безопасности от обычного ограничения диапазона ip адресов, с которых можно совершать вызовы, до аутентификации оконечных устройств по сертификату. Например, у производителя Cisco Systems с его голосовой линейкой продуктов CUCM (Cisco Unified CallManager) с версии продукта 8.0 (дата выхода в свет май 2010г.; на данный момент доступна версия 10.5 от мая 2014г.) стала интегрироваться функция «Безопасность по умолчанию». Что она в себя включает:

• Аутентификация всех скачиваемых по/с TFTP файлов (конфигурационные файлы, файлы прошивки для телефонов т.д.)
• Шифрование конфигурационных файлов
• Проверка сертификата с инициализации телефоном HTTPS соединения

Давайте рассмотрим пример атаки «человека по середине», когда нелегитимное лицо перехватывает конфигурационный файлы для телефонов, из которого телефон узнает на какую станцию ему регистрироваться, на каком протоколе работать, какую прошивку скачивать и т.д. Перехватив файл, злоумышленник сможет вносить в него свои изменения либо полностью затереть файл конфигурации, тем самым не дав телефонам всего офиса (см. рисунок) зарегистрироваться на станции, а, следовательно, лишив офиса возможности совершать звонки.

Рис.1 Атака «человек посередине»

Для защиты от этого нам понадобятся знания по несимметричному шифрованию, инфраструктуре открытых ключей и представления о составляющих «Безопасности по умолчанию», с которыми мы сейчас познакомимся: Identity Trust List (ITL) и Trust Verification Service (TVS). TVS – сервис, предназначенный для обработки запросов с IP телефонов, у которых нет ITL или CTL файла во внутренней памяти. IP телефон обращается к TVS в случае необходимости удостовериться может ли он доверять тому или иному сервису перед тем, как начать обращаться к нему. Станция к тому же выступает в роли репозитория, хранящем сертификаты доверенных серверов. В свою очередь ITL представляет собой список из открытых ключей составляющих кластер станции элементов, но для нас важно, что там хранится открытый ключ TFTP сервера и открытый ключ TVS сервиса. При первоначальной загрузке телефона, когда телефон получил свой IP адрес и адрес TFTP сервера, он запрашивает наличие ITL файла (рис.2). Если он есть на TFTP сервере, то, слепо доверяя, загружает его в свою внутреннюю память и хранит до следующей перезагрузки. После скачивания ITL файла телефон запрашивает подписанный конфигурационный файл.

Теперь рассмотрим как мы сможем использовать инструменты криптографии – подписывание файла с помощью хеш-функций MD5 или SHA и шифрование с помощью закрытого ключа TFTP сервера (рис.3). Особенность хеш-функций заключается в том, что это однонаправленные функции. По полученному хешу с какого-либо файла, нельзя проделать обратную операцию и получить в точности оригинальный файл. При изменении файла - изменяется и сам хеш, полученный с этого файла. Стоит отметить, что хеш не записывается в сам файл, а просто добавляется к нему и передается совместно с ним.

Рис.3 Подписывание файла конфигурации телефона

При формировании подписи берется сам конфигурационный файл, извлекается с него хеш и шифруется закрытым ключом TFTP сервера (который обладает только TFTP-сервер).
При получении данного файла с настройками, телефон первоначально проверяет его на целостность. Мы помним, что хеш - это однонаправленная функция, поэтому телефону не остается ничего делать, кроме как отделить зашифрованный TFTP сервером хеш от конфигурационного файла, расшифровать его с помощью открытого ключа TFTP (а откуда его знает IP телефон? – а как раз из ITL файла), из чистого конфигурационного файла вычислить хеш и сравнить его с тем, что мы получили при расшифровании. Если хеш совпадает - значит при передаче в файл не вносились никакие изменения и его можно смело применять на телефоне (рис.4).

Рис.4 Проверка файла конфигурации IP телефоном

Подписанный конфигурационный файл для телефона представлен ниже:

Рис. 5 Подписанный файл IP телефона в Wireshark

Подписав конфигурационный файл, мы смогли обеспечить целостность передаваемого файла с настройками, однако мы не защитили его от просмотра. Из пойманного файла конфигурации можно получить достаточно много полезной информации, например ip адрес телефонной станции (в нашем примере это 192.168.1.66) и открытые порты на станции (2427) и т.д. Не правда ли достаточно важная информация, которую не хотелось бы просто так «светить» в сети? Для скрытия данной информации производители предусматривают использование симметричного шифрования (для шифрования и дешифрования используется один и тот же ключ). Ключ в одном случае может быть введен на телефон вручную, в другом случае шифрование файла конфигурации телефона на станции происходит с использованием открытого ключа телефона. Перед отправлением файла телефону – tftp сервер, на котором хранится этот файл, шифрует его с помощью открытого ключа телефона и подписывает с помощью своего закрытого ключа (тем самым мы обеспечиваем не только скрытость, но и целостность передаваемых файлов). Здесь главное не запутаться, кто какой ключ использует, но давайте разберем по порядку: tftp сервер, зашифровав файл открытым ключом IP телефона, обеспечил тем самым, что этот файл сможет открыть только владелец парного открытого ключа. Подписав файл своим закрытым ключом, tftp сервер подтверждает, что именно он создал его. Зашифрованный файл представлен на рисунке 6:

Рис.6 Зашифрованный файл IP телефона

Итак, на данный момент мы рассмотрели возможность защищать наши конфигурационные файлы для телефонов от просмотра и обеспечивать их целостность. На этом функции «Безопасности по умолчанию» заканчиваются. Для обеспечения шифрования голосового трафика, скрытия сигнальной информации (о том кто звонит и куда звонит), необходимы дополнительные инструменты, основанные на списке доверенных сертификатов – CTL, который мы рассмотрим далее.

Аутентификация телефонной станции

Когда телефону необходимо взаимодействие с телефонной станцией (например, согласовать TLS соединение для обмена сигнализации), IP телефону необходимо аутентифицировать станцию. Как можно догадаться, для решения данной задачи также широко используются сертификаты. На данный момент современные IP станции состоят из большого количества элементов: несколько сигнальных серверов для обработки вызовов, выделенный сервер администрирования (через него добавляются новые телефоны, пользователи, шлюзы, правила маршрутизации и т.д.), выделенный TFTP сервер для хранения файлов конфигурации и программного обеспечения для телефонов, сервер для вещания музыки на удержании и проч, кроме этого в голосовой инфраструктуре может быть голосовая почта, сервер определения текущего состояния абонента (online, offline, «на обеде») – список набирается внушительный и, что самое главное, каждый сервер имеет свой самоподписанный сертификат и каждый работает как корневой удостоверяющий центр (рис.7). По этой причине любой сервер в голосовой инфраструктуре не будет доверять сертификату другого сервера, например голосовой сервер не доверяет TFTP серверу, голосовая почта – сигнальному серверу и к тому же телефоны должны хранить у себя сертификаты всех участвующих в обмене сигнального трафика элементов. Сертификаты телефонной станции изображены на рисунке 7.

Рис.7 Самоподписанные сертификаты Cisco IP станции

Для задач установления доверительных отношений между вышеописанными элементами в голосовой инфраструктур, а также шифрования голосового и сигнального трафика в игру входит так называемый список доверенных сертификатов Certificate Trust List (CTL). CTL содержит все самоподписанные сертификаты всех серверов в кластере голосовой станции, а также участвующих в обмене сигнальными сообщениями телефонии (например, файервол) и этот файл подписывается закрытым ключом доверенного центра сертификации (рис.8). CTL файл эквивалентен проинсталлированным сертификатам, которые используются в работе веб браузеров при работе с https протоколом.

Рис.8 Список доверенных сертификатов

Для того чтобы создать CTL файл на оборудовании Cisco, потребуется ПК с USB разъемом, установленная на нем программа CTL client и сам токен Site Administrator Security Token (SAST) (рис.9), содержащий закрытый ключ и X.509v3 сертификат, подписанный центром аутентификации производителя (Cisco).

Рис.9 eToken Cisco

CTL client - программа, которая устанавливается на Windows ПК и с которой можно перевести ВСЮ телефонную станцию в так называемый mixed mode, то есть смешанный режим поддержки регистрации оконечных устройств в безопасном и небезопасном режимах. Запускаем клиент, указываем IP адрес телефонной станции, вводим логин/пароль администратора и CTL client устанавливает TCP соединение по порту 2444 со станцией (рис.10). После этого будет предложено всего лишь два действия:

Рис.10 Cisco CTL Client

После создания CTL файла, остается перезагрузить TFTP сервера для того, чтобы они подкачали к себе новый созданный CTL файл, и далее перезагрузить голосовые сервера, чтобы IP телефоны также перезагрузились и загрузили новый CTL файл (32 килобайта). Загруженный CTL файл можно просмотреть из настроек IP телефона (рис.11)

Рис.11 CTL файл на IP телефоне

Аутентификация оконечных устройств

Для обеспечения подключения и регистрации только доверенных оконечных устройств необходимо внедрение аутентификации устройств. На этот случай многие производители используют уже проверенный способ – аутентификация устройств по сертификатам (рис.12). Например, в голосовой архитектуре Cisco это реализовано следующим образом: имеются два вида сертификатов для аутентификации с соответствующими открытыми и закрытыми ключами, которые хранятся на телефоне:
Manufacturer Installed Certificate – (MIC). Сертификат, установленный производителем, содержит 2048 битный ключ, который подписан центром сертификации компании производителя (Cisco). Данный сертификат установлен не на все модели телефонов, и если он установлен, то в наличии другого сертификата (LSC) нет необходимости.
Locally Significant Certificate – (LSC) Локально значащий сертификат, содержит открытый ключ IP телефона, который подписан закрытым ключом локального центра аутентификации, который работает на самой телефонной станции Сertificate Authority Proxy Function (CAPF).
Итак, если у нас есть телефоны с предустановленным MIC сертификатом, то каждый раз, когда телефон будет регистрироваться на станцию, станция будет запрашивать для аутентификации предустановленный производителем сертификат. Однако, в случае компрометации MIC-а для его замены необходимо обращение в центр сертификации производителя, что может потребовать большого количества времени. Дабы не зависеть от времени реакции центра сертификации производителя на перевыпуск скомпрометированного сертификата телефона, предпочтительней использование локального сертификата.

Рис.12 Сертификаты для аутентификации оконечных устройств

По умолчанию на IP телефон не установлен LSC сертификат и его установка возможна, используя MIB сертификат (при его наличии), или через TLS соединение (Transport Layer Security) по разделяемому общему ключу, сгенерированному администратором вручную на станции и введенном на телефоне.
Процесс установки на телефон локально значащего сертификата (LSC), содержащий открытый ключ телефона, подписанного локальным центром сертификации изображен на рисунке 13:

Рис.13 Процесс установки локально значащего сертификата LSC

1. После загрузки IP телефон запрашивает доверенный список сертификатов (CTL-файл) и файл с конфигурацией
2. Станция отправляет запрашиваемые файлы
3. Из полученной конфигурации телефон определяет – нужно ли ему загружать локально значащий сертификат (LSC) со станции
4. Если мы на станции выставили для телефона, чтобы он установил LSC сертификат (см.ниже), который станция будет использовать для аутентификации данного IP телефона, то мы должны позаботиться о том, чтобы на запрос об выдаче LSC сертификата – станция выдала его тому, кому он предназначается. Для этих целей мы можем использовать MIC-сертификат (если он есть), сгенерировать одноразовый пароль на каждый телефон и ввести его на телефоне вручную либо не использовать авторизацию вообще.
На примере продемонстрирован процесс установки LSC с использованием сгенерированно

Powered by SEO CMS ver.: 23.1 TOP 2 (opencartadmin.com)

IP-телефония? Ее тоже атакуют!

Принцип действия

Принцип действия технологии IP-телефонии прост. Центральным ее компонентом является сервер (шлюз), который отвечает за соединение телефонной и IP сетей, т.е. он подключен как к телефонной сети и может дозвониться до любого обычного телефона, так и к сети передачи данных (например, Internet) и может получить доступ к любому компьютеру. В функции данного устройства входят:

Ответ на вывоз вызывающего абонента

Установление соединение с удаленным шлюзом и вызываемым абонентом

Оцифровка (кодирование), сжатие, разбиение на пакеты и восстановление сигнала

Данный шлюз (например, Cisco Catalyst 4000 Access Gateway Module или Cisco VG200) на вход принимает обычный телефонный сигнал, оцифровывает его (если сигнал не цифровой) и проводит сжатие полученных данных, после чего передает в IP-сеть в виде обычных пакетов (но не очень большого размера). На другом конце шлюз восстанавливает сигнал в обратном порядке. Данный компонент может и не использоваться, если вы не планируете интегрировать свои IP-телефоны в телефонную сеть общего пользования (см. рис.1).

Для того чтобы можно было построить распределенную сеть IP-телефонии необходимо наличие диспетчера, который отвечает за распределение вызовов между шлюзами (например, Cisco CallManager). Помимо этой задачи диспетчер проводит аутентификацию и авторизацию абонентов, а также обладает интерфейсом к биллинговой системе.

Для удобства администрирования большого числа удаленных шлюзов и диспетчеров может использоваться специальное программное обеспечение, называемое монитором. Ну и, наконец, последним обязательным элементом сети IP-телефонии является абонентский пункт, который может быть реализован как программным (например, Cisco IP SoftPhone), так и аппаратным способом (например, Cisco IP Phone, подключаемые напрямую к Ethernet-порту коммутатора). Причем в первом случае звонки можно осуществлять даже через домашний компьютер, оснащенный звуковой картой и микрофоном, а во втором случае, в качестве абонентского пункта выступает т.н. IP-телефон. Еще одним компонентом архитектуры IP-телефонии можно назвать специализированные пользовательские приложения, возникшие благодаря интеграции голоса, видео и данных (call-центры, системы унифицированной обработки сообщений).

Зачем атакуют IP-телефонию?

Сети IP-телефонии – хорошая цель для хакеров. Некоторые из них могут подшутить над вами, послав вам голосовое сообщение от имени руководства компании. Кто-то может захотеть получить доступ к голосовому почтовому ящику вашего руководства или даже захочет перехватить голосовые данные о финансовых сделках, которыми обмениваются сотрудники финансового департамента или бухгалтерии. Ваши конкуренты могут захотеть подорвать вашу репутацию путем выведения из строя шлюзов и диспетчеров, тем самым, нарушая доступность телефонных услуг для ваших абонентов, что, в свою очередь, может также привести к нанесению ущерба бизнесу ваших клиентов. Существуют и другие причины, например, звонки за чужой счет (кража сервиса).

Возможные угрозы

Главная проблема с безопасностью IP-телефонии в том, что она слишком открыта и позволяет злоумышленникам относительно легко совершать атаки на ее компоненты. Несмотря на то, что случаи таких нападений практически неизвестны, они могут быть при желании реализованы, т.к. атаки на обычные IP-сети практически без изменений могут быть направлены и на сети передачи оцифрованного голоса. С другой стороны, похожесть обычных IP-сетей и сетей IP-телефонии подсказывает нам и пути их защиты, но об этом чуть дальше.

Атаки на обычную телефонию применимы и для ее IP-родственницы - фонарь.

IP-телефония, являясь прямой родственницей обычной телефонии и IP-технологии, вобрала в себя не только их достоинства, но и их недостатки. Т.е. атаки, присущие обычной телефонии, также могут быть применены и для ее IP-составляющей. Перечислю некоторые из них, часть их которых я рассмотрю более подробно:

Подслушивание телефонных переговоров

Отказ в обслуживании

Подмена номера

Кража сервисов

Неожидаемые вызовы

Несанкционированное изменение конфигурации

Мошенничество со счетом.

Перехват данных

Перехват данных – самая большая проблема, как обычной телефонии, так и ее IP-родственницы.

Однако в последнем случае эта опасность намного выше, т.к. злоумышленнику уже не надо иметь физический доступ к телефонной линии. Ситуацию ухудшает еще и тот факт, что множество протоколов, построенных на базе стека TCP/IP, передают данные в открытом виде. Таким грехом страдают HTTP, SMTP, IMAP, FTP, Telnet, SQL*net и, в том числе, протоколы IP-телефонии. Злоумышленник, который смог перехватить голосовой IP-трафик (а он по умолчанию между шлюзами не шифруется) может без труда восстановить исходные переговоры. Для этого существуют даже автоматизированные средства. Например, утилита vomit (Voice Over Misconfigured Internet Telephones), которая конвертирует данные, полученные в результате перехвата трафика с помощью свободно распространяемого анализатора протоколов tcpdump, в обычный WAV-файл, прослушиваемый с помощью любого компьютерного плейера. Эта утилита позволяет конвертировать голосовые данные, переданные с помощью IP-телефонов Cisco и сжатые с помощью кодека G.711. Мало того, помимо несанкционированного прослушивания злоумышленники могут повторно передать перехваченные голосовые сообщения (или их фрагменты) для достижения своих целей.

Однако сразу хочу отметить, что перехват голосовых данных - не такая простая задача, как кажется на первый взгляд. Злоумышленник должен иметь информацию об адресах шлюзов или абонентских пунктов, используемых VoIP-протоколах (например, H.323) и алгоритмах сжатия (например, G.711). В противном случае, злоумышленнику будет трудно настроить ПО для перехвата трафика или объем перехваченных данных и время для их анализа превысит все допустимые пределы.

Перехват данных может быть осуществлен как изнутри корпоративной сети, так и снаружи. Квалифицированный злоумышленник, имеющий доступ к физической среде передаче данных, может подключить свой IP-телефон к коммутатору и таким образом подслушивать чужие переговоры. Он также может изменить маршруты движения сетевого трафика и стать центральным узлом корпоративной сети через который проходит интересующий его трафик. Причем, если во внутренней сети вы можете с определенной долей вероятности обнаружить несанкционированно подключенное устройство, перехватывающее голосовые данные, то во внешней сети обнаружить ответвления практически невозможно. Поэтому любой незашифрованный трафик, выходящий за пределы корпоративной сети, должен считаться небезопасным.

Отказ в обслуживании

Традиционная телефонная связь всегда гарантирует качество связи даже в случае высоких нагрузок, что не является аксиомой для IP-телефонии. Высокая нагрузка на сеть, в которой передаются оцифрованные голосовые данные, приводит к существенному искажению и даже пропаданию части голосовых сообщений. Поэтому одна из атак на IP-телефонию может заключаться в посылке на сервер IP-телефонии большого числа "шумовых" пакетов, которые засоряют канал передачи данных, а в случае превышения некоторого порогового значения могут даже вывести из строя часть сети IP- телефонии (т.е. атака "отказ в обслуживании"). Что характерно, для реализации такой атаки нет необходимости "изобретать велосипед" - достаточно использовать широкие известные DoS-атаки Land, Ping of Death, Smurf, UDP Flood и т.д. Одним из решений этой проблемы является резервирование полосы пропускания, которого можно достичь с помощью современных протоколов, например, RSVP. Более подробно способы защиты будут рассмотрены далее.

Отказ в обслуживании - серьезная проблема для устройств IP-телефонии. - фонарь

Подмена номера

Для связи с абонентом в обычной телефонной сети вы должны знать его номер, а в IP-телефонии – роль телефонного номера выполняет IP-адрес. Следовательно, возможна ситуация, когда злоумышленник, используя подмену адреса, сможет выдать себя за нужного вам абонента. Именно поэтому задача обеспечения аутентификации не обойдена вниманием во всех существующих VoIP- стандартах и будет рассмотрена чуть позже.

Атаки на абонентские пункты

Необходимо понимать, что абонентские пункты, реализованные на базе персонального компьютера являются менее защищенными устройствами, чем специальные IP-телефоны. Этот тезис также применим и к любым другим компонентам IP-телефонии, построенным на программной основе. Это связано с тем, что на такие компоненты можно реализовать не только специфичные для IP- телефонии атаки. Сам компьютер и его составляющие (операционная система, прикладные программы, базы данных и т.д.) подвержены различным атакам, которые могут повлиять и на компоненты IP-телефонии. Например, Internet-черви Red Code, Nimda, различные троянцы и вирусы, DoS-атаки и их распределенные модификации – все это способно, если не вывести из строя голосовую IP-инфраструктуру, то существенно нарушить ее функционирование. При этом, даже если в самом ПО не найдено уязвимостей (до поры до времени), то используемые им другие программные компоненты третьих фирм (особенно широко известные) могут снизить общую защищенность до нуля. Ведь давно известно общее правило - "защищенность всей системы равна защищенности самого слабого ее звена". Для примера можно привести Cisco CallManager, который использует для своего функционирования Windows 2000 Server, MS Internet Information Server и MS SQL Server, каждый из которых обладает своим букетом дыр.

Атаки на диспетчеры

Злоумышленники могут атаковать и узлы (Gatekeeper в терминах H.323 или Redirect server в терминах SIP), которые хранят информацию о разговорах пользователей (имена абонентов, время, продолжительность, причина завершения звонка и т.д.). Это может быть сделано, как с целью получения конфиденциальной информации о самих разговорах, так и с целью модификации и даже удаления указанных данных. В последнем случае биллинговая система (например, у оператора связи) не сможет правильно выставлять счета своим клиентам, что может нарушить функционирование или нанести ущерб всей инфраструктуре IP-телефонии.

Стандарты IP-телефонии и механизмы их безопасности

Отсутствие единых принятых стандартов в данной области (см. рис.2) не позволяет разработать и универсальные рекомендации по защите устройств IP-телефонии. Каждая рабочая группа или производитель по-своему решает задачи обеспечения безопасности шлюзов и диспетчеров, что приводит к необходимости тщательного их изучения перед выбором адекватных мер по защите.

Безопасность H.323

H.323 - протокол, который позволяет построить VoIP-систему от начала и до конца. H.323 включает в себя ряд спецификаций, в т.ч. и H.235, которая реализует некоторые механизмы безопасности (аутентификацию, целостность, конфиденциальность и невозможность отказа от сообщений) для голосовых данных.

Аутентификация в рамках стандарта H.323 может быть реализована как с помощью алгоритмов симметричной криптографии (в этом случае не требуется никакого предварительного обмена между взаимодействующими устройствами и не так интенсивно нагружается центральный процессор), так и с помощью сертификатов или паролей. Кроме того, спецификация H.235 позволяет использовать в качестве механизма аутентификации IPSec, который также рекомендуется к применению и в других стандартах IP-телефонии.

После установки защищенного соединения, которое происходит через 1300 tcp-порт, узлы, участвующие в обмене голосовыми данными, обмениваются информацией о методе шифрования, которое может быть задействовано на транспортном (шифрование пакетов RTP-протокола) или сетевом (с помощью IPSec) уровне.

Безопасность SIP

Данный протокол, похожий на HTTP и используемый абонентскими пунктами для установления соединения (не обязательно телефонного, но и, например, для игр), не обладает серьезной защитой и ориентирован на применение решений третьих фирм (например, PGP). В качестве механизма аутентификации RFC 2543 предлагает несколько вариантов и, в частности, базовую аутентификацию (как в HTTP) и аутентификацию на базе PGP. Пытаясь устранить слабую защищенность данного протокола, Майкл Томас из компании Cisco Systems разработал проект стандарта IETF, названный "SIP security framework", который описывает внешние и внутренние угрозы для протокола SIP и способы защиты от них. В частности, к таким способам можно отнести защиту на транспортном уровне с помощью TLS или IPSec. Кстати, компания Cisco в своей архитектуре безопасности корпоративных сетей SAFE, очень большое внимание уделяет практическим вопросам защиты IP- телефонии.

Безопасность MGCP

Стандарт MGCP, определенный в RFC 2705 и неприменяемый на оконечных устройствах (шлюзы MGCP могут работать как с компонентами, поддерживающими H.323, так и с компонентами, поддерживающими SIP), использует для защиты голосовых данных протокол ESP спецификации IPSec. Может также использоваться и протокол AH (но только не в сетях IPv6), который обеспечивает аутентификацию и целостность данных (connectionless integrity) и защиту от повторений, передаваемых между шлюзами. В то же время, протокол AH не обеспечивает конфиденциальности данных, которая достигается применением ESP (наряду с другими тремя защитными функциями).

Обеспечение безопасности

Выбор правильной топологии

Не рекомендуется использовать для VoIP-инфраструктуры концентраторы, которые облегчают злоумышленникам перехват данных. Кроме того, т.к. оцифрованный голос обычно проходит по той же кабельной системе и через тоже сетевое оборудование, что и обычные данные, стоит правильно разграничить между ними информационные потоки. Это, например, может быть сделано с помощью механизма VLAN (однако не стоит полагаться только на них). Сервера, участвующие в инфраструктуре IP-телефонии желательно размещать в отдельном сетевом сегменте (см. рис.3), защищенном не только с помощью встроенных в коммутаторы и маршрутизаторы механизмов защиты (списки контроля доступа, трансляция адресов и обнаружение атак), но и с помощью дополнительно установленных средств защиты (межсетевые экраны, системы обнаружения атак, системы аутентификации и т.д.).

Вы должны помнить, что передача голосовых данных по вашей корпоративной сети накладывает на ее проектирование особый отпечаток. Большое внимание вы должны уделить вопросам высокой доступности и отказоустойчивости. Если пользователи еще могут привыкнуть к непродолжительному выходу из строя Web-сервера или почтовой системы, то привыкнуть к нарушению телефонной связи они не смогут. Обычная телефонная сеть так редко выходит из строя, что многие пользователи закономерно наделяют свойством безотказности и ее IP-сестру. Поэтому сбой в работе VoIP- инфраструктуры может подорвать к ней доверие со стороны пользователей, что в свою очередь может привести к отказу от ее использования и нанесению материального ущерба ее собственнику.

Физическая безопасность

Желательно запретить неавторизованный доступ пользователей к сетевому оборудованию, в т.ч. и коммутаторам, и по возможности все неабонентское оборудование разместить в специально оборудованных серверных комнатах. Это позволит предотвратить несанкционированное подключение компьютера злоумышленника. Кроме того, следует регулярно проверять наличие несанкционированно подключенных к сети устройств, которые могут быть "врезаны" напрямую в сетевой кабель. Для определения таких устройств можно использовать различные методы, в т.ч. и сканеры (например, Internet Scanner или Nessus), дистанционно определяющие наличие в сети "чужих" устройств.

Контроль доступа

Еще один достаточно простой способ защиты инфраструктуры VoIP – контроль MAC-адресов. Не разрешайте IP-телефонам с неизвестными MAC-адресами получать доступ к шлюзам и иным элементам IP-сети, передающей голосовые данные. Это позволит предотвратить несанкционированное подключение "чужих" IP-телефонов, которые могут прослушивать ваши переговоры или осуществлять телефонную связь за ваш счет. Разумеется, MAC-адрес можно подделать, но все-таки не стоит пренебрегать такой простой защитной мерой, которая без особых проблем реализуется на большинстве современных коммутаторов и, даже, концентраторов. Узлы (в основном, шлюзы, диспетчеры и мониторы) должны быть настроены таким образом, чтобы блокировать все попытки несанкционированного доступа к ним. Для этого можно воспользоваться как встроенными в операционные системы возможностями, так и продуктами третьих фирм. А так как мы работаем в России, то я рекомендую применять средства, сертифицированные в Гостехкомиссии России, тем более что таких средств немало.

VLAN

Технология виртуальных локальных сетей (VLAN) обеспечивает безопасное разделение физической сети на несколько изолированных сегментов, функционирующих независимо друг от друга. В IP телефонии эта технология используется для отделения передачи голоса от передачи обычных данных (файлов, e-mail и т.д.). Диспетчеры, шлюзы и IP-телефоны помещают в выделенную VLAN для передачи голоса. Как я уже отметил выше, VLAN существенно усложняет жизнь злоумышленникам, но не снимает всех проблем с подслушиванием переговоров. Существуют методы, которые позволяют злоумышленникам перехватывать данные даже в коммутированной среде.

Шифрование

Шифрование должно использоваться не только между шлюзами, но и между IP-телефоном и шлюзом. Это позволит защитить весь путь, который проходят голосовые данные из одного конца в другой. Обеспечение конфиденциальности не только является неотъемлемой частью стандарта H.323, но и реализовано в оборудовании некоторых производителей. Однако этот механизм практически никогда не задействуется. Почему? Потому что качество передачи данных является первоочередной задачей, а непрерывное зашифрование/расшифрование потока голосовых данных требует времени и вносит зачастую неприемлемые задержки в процесс передачи и приема трафика (задержка в 200 . 250 мсек может существенно снизить качество переговоров). Кроме того, как уже было сказано выше, отсутствие единого стандарта не позволяет принять всеми производителями единый алгоритм шифрования. Однако справедливости ради надо сказать, что сложности перехвата голосового трафика пока позволяют смотреть на его шифрование сквозь пальцы.

Кстати, если вы все-таки решитесь использовать шифрование, то помните, что, шифруя голосовые данные, вы скрываете их не только от злоумышленника, но и от средств обеспечения контроля качества (QoS), которые не смогут предоставить им соответствующую полосу пропускания и приоритетное обслуживание. Устранив одну проблему (беззащитность), перед вами встает другая (качество обслуживания). И можно быть уверенным, что при таком раскладе вы предпочтете решение второй проблемы, пренебрегая решением первой. Кстати, шифровать можно тоже не все подряд. Сигнальные протоколы, используемые в IP-телефонии, шифровать не рекомендуется, т.к. в этом случае вы зашифруете и всю служебную информацию, необходимую для поддержания работоспособности всей сети.

Но не стоит сразу отказываться от шифрования - все-таки обезопасить свои переговоры также необходимо. Поэтому стоит с умом подходить к шифрованию VoIP-данных. Например, компания Cisco рекомендует вместо туннеля GRE или применения VPN-концентраторов Cisco VPN 3000 использовать команду Crypto в операционной системе IOS своего оборудования, что позволяет защитить данные при сохранении качества обслуживания. Кроме того, можно использовать выборочное шифрование только для определенных полей в VoIP-пакетах.

Межсетевой экран

Для защиты корпоративной сети обычно используется межсетевые экраны, которые с тем же успехом

могут быть использованы и для защиты VoIP-инфраструктуры. Единственное, что необходимо сделать - добавить ряд правил, учитывающих топологию сети, местоположение установленных компонентов IP-телефонии и т.д. Например, доступ к Cisco CallManager из Internet или демилитаризованной зоны обычно блокируется, однако в случае использования Web- ориентированного управления такой доступ должен быть разрешен, но только для 80-го порта и только для ограниченного диапазона внешних адресов. А для защиты SQL-сервера, входящего в состав Cisco CallManager, можно запретить доступ со всех портов кроме 1433-го.

Кстати, существует два типа межсетевых экранов, которые могут быть использованы для защиты компонентов IP-телефонии. Первый из них, корпоративный, ставится на выходе из корпоративной сети и защищает сразу все ее ресурсы. Примером такого МСЭ является CiscoSecure PIX Firewall. Второй тип - персональный, защищающий только один конкретный узел, на котором может стоять абонентский пункт, шлюз или диспетчер. Примерами таких персональных МСЭ являются RealSecure Desktop Protector или BlackICE PC Protector. Кроме того, некоторые операционные системы (например, Linux или Windows 2000) имеют встроенные персональные межсетевые экраны, что позволяет задействовать их возможности для повышения защищенности инфраструктуры VoIP. В зависимости от используемого стандарта IP-телефонии применение межсетевых экранов может повлечь за собой разные проблемы. Например, после того, как с помощью протокола SIP абонентские пункты обменялись информацией о параметрах соединения, все взаимодействие осуществляется через динамически выделенные порты с номерами больше 1023. В этом случае МСЭ заранее "не знает" о том, какой порт будет использован для обмена голосовыми данными и, как следствие, будет такой обмен блокировать. Поэтому межсетевой экран должен уметь анализировать SIP-пакеты с целью определения используемых для взаимодействия портов и динамически создавать или изменять свои правила. Аналогичное требование предъявляется и для других протоколов IP-телефонии.

Еще одна проблема связан с тем, что не все МСЭ умеют грамотно обрабатывать не только заголовок протокола IP-телефонии, но и его тело данных, т.к. зачастую важная информация находится внутри него. Например, информация об адресах абонентов в протоколе SIP находится именно в теле данных. Неумение межсетевого экрана "вникать в суть" может привести к невозможности обмена голосовыми данными через межсетевой экран или "открытии" в нем слишком большой дыры, которой могут воспользоваться злоумышленники.

Аутентификация

Различные IP-телефоны поддерживают механизмы аутентификации, которые позволяют воспользоваться его возможностями только после предъявления и проверки пароля или персонального номера PIN, разрешающего пользователю доступ к IP-телефону. Однако надо заметить, что данное решение не всегда удобно для конечного пользователя, особенно в условиях ежедневного использования IP-телефона. Возникает обычное противоречие "защищенность или удобство".

RFC 1918 и трансляция адресов

Не рекомендуется использовать для VoIP IP-адреса, доступные из Internet, - это существенно снижает общий уровень безопасность инфраструктуры. Поэтому при возможности используйте адреса, указанные в RFC 1918 (10.x.x.x, 192.168.x.x и т.д.) и немаршрутизируемые в Internet. Если это невозможно, то необходимо задействовать на межсетевом экране, защищающем вашу корпоративную сеть, механизм трансляции адресов (network address translation, NAT).

Системы обнаружения атак

Выше уже было рассказано о некоторых атаках, которые могут нарушить работоспособность VoIP- инфраструктуры. Для защиты от них можно использовать хорошо себя зарекомендовавшие и известные в России средства обнаружения атак (intrusion detection system), которые не только своевременно идентифицируют нападения, но и блокируют их, не давая нанести вред ресурсам корпоративной сети. Такие средства могут защищать как целые сетевые сегменты (например, RealSecure Network Sensor или Snort), так и отдельные узлы (например, CiscoSecure IDS Host Sensor или RealSecure Server Sensor).

IP-телефонии :

1. Прослушивание . В момент передачи конфиденциальной информации о пользователях (идентификаторов, паролей) или конфиденциальных данных по незащищенным каналам существует возможность прослушивания и злоупотребления ими в корыстных целях злоумышленником.
2. Манипулирование данными . Данные, которые передаются по каналам связи, в принципе можно изменить.
3. Подмена данных о пользователе происходит в случае попытки выдачи одного пользователя сети за другого. При этом возникает вероятность несанкционированного доступа к важным функциям системы.
4. Отказ в обслуживании (denial of service - DoS) является одной из разновидностей атак нарушителей, в результате которой происходит вывод из строя некоторых узлов или всей сети. Она осуществляется путем переполнения системы ненужным трафиком, на обработку которого уходят все системные ресурсы. Для предотвращения данной угрозы необходимо использовать средство для распознавания подобных атак и ограничения их воздействия на сеть.

Базовыми элементами в области безопасности являются:

• аутентификация;
• целостность;
• активная проверка.

Применение расширенных средств аутентификации помогает сохранить в неприкосновенности вашу идентификационную информацию и данные. Такие средства могут основываться на информации, которую пользователь знает ( пароль ).

Целостность информации - это способность средств вычислительной техники или автоматизированной системы обеспечивать неизменность информации в условиях случайного и (или) преднамеренного искажения (разрушения). Под угрозой нарушения целостности понимается любое умышленное изменение информации, хранящейся в вычислительной системе или передаваемой из одной системы в другую. Когда злоумышленники преднамеренно изменяют информацию, говорится, что целостность информации нарушена. Целостность также будет нарушена, если к несанкционированному изменению приводит случайная ошибка программного или аппаратного обеспечения.

И, наконец, активная проверка означает проверку правильности реализации элементов технологии безопасности и помогает обнаруживать несанкционированное проникновение в сеть и атаки типа DоS. Активная проверка данных действует как система раннего оповещения о различных типах неполадок и, следовательно, позволяет принять упреждающие меры, пока не нанесен серьезный ущерб .

8.2. Методы криптографической защиты информации

Основой любой защищенной связи является криптография . Криптография - это набор методов защиты информационных взаимодействий, то есть отклонений от их нормального, штатного протекания, вызванных злоумышленными действиями различных субъектов, методов, базирующихся на секретных алгоритмах преобразования информации. Кроме того, криптография является важной составляющей для механизмов аутентификации, целостности и конфиденциальности. Аутентификация является средством подтверждения личности отправителя или получателя информации. Целостность означает, что данные не были изменены, а конфиденциальность создает ситуацию, при которой данные не может понять никто, кроме их отправителя и получателя. Обычно криптографические механизмы существуют в виде алгоритма (математической функции) и секретной величины (ключа ). Причем чем больше битов в таком ключе, тем менее он уязвим.

До сих пор не разработаны подходящие методики оценки эффективности кpиптогpафических систем.

Наиболее простой критерий такой эффективности - вероятность раскрытия ключа , или мощность множества ключей (М) . По сути это то же самое, что и кpиптостойкость . Для ее численной оценки можно использовать также и сложность раскрытия шифра путем перебора всех ключей.

Однако этот критерий не учитывает других важных требований к криптосистемам :

• невозможность раскрытия или осмысленной модификации информации на основе анализа ее структуры;
• совершенство используемых протоколов защиты;
• минимальный объем используемой ключевой информации;
• минимальная сложность реализации (в количестве машинных операций), ее стоимость;
• высокая оперативность.

Желательно, конечно, использование некоторых интегральных показателей, учитывающих указанные факторы.

Три основных криптографических метода используются в системах обеспечения безопасности:

• симметричное шифрование ;
• асимметричное шифрование ;
• односторонние хэш-функции .

Все существующие технологии аутентификации, целостности и конфиденциальности созданы на основе именно этих трех методов.

Технология шифрования с секретным ключом (симметричный алгоритм ) требует, чтобы оба участника зашифрованной переписки имели доступ к одному и тому же ключу. Это необходимо, так как отправитель использует ключ для зашифровки сообщения, а получатель применяет этот же ключ для расшифровки. Как следствие, возникает проблема безопасной передачи этого ключа. Алгоритмы симметричного шифрования используют ключи не очень большой длины и могут быстро шифровать большие объемы данных. Порядок использования систем с симметричными ключами выглядит следующим образом:

1. Безопасно создается, распространяется и сохраняется симметричный секретный ключ.
2. Отправитель использует симметричный алгоритм шифрования вместе с секретным симметричным ключом для получения зашифрованного текста.
3. Отправитель передает зашифрованный текст. Симметричный секретный ключ никогда не передается по незащищенным каналам связи.
4. Для восстановления исходного текста получатель применяет к зашифрованному тексту тот же самый симметричный алгоритм шифрования вместе с тем же самым симметричным ключом , который уже есть у получателя.

Наиболее широко распространенным шифром симметричного шифрования является DES ( Data Encryption Standard ), разработанный IBM в 1976 г. и рекомендованный Национальным бюро стандартов США к использованию в открытых секторах экономики.

Алгоритм DES работает следующим образом. Данные представляются в цифровом виде и разбиваются на блоки длинной 64 бита, затем поблочно шифруются. Блок разбивается на левую и правую части. На первом этапе шифрования вместо левой части блока записывается правая, а вместо правой - сумма по модулю 2 (операция XOR ) левой и правой частей. На втором этапе по определенной схеме выполняются побитовые замены и перестановки. Ключ DES имеет длину 64 бита, из которых 56 битов - случайные, а 8 - служебные, используемые для контроля ключа.

Рис. 8.1.

DES имеет два режима работы: ECB (Electronic Code Book ) и CBC ( Cipher Block Chaining ). Режим СВС отличается от обычного тем, что перед шифрованием очередного блока к нему применяется операция "исключающее ИЛИ" с предыдущем блоком. В ситуациях, когда надежность алгоритма DES кажется недостаточной, используется его модификация - Triple DES ( тройной DES ). Строго говоря, существует несколько вариантов Triple DES . Наиболее простой - перешифрование: открытый текст шифруется на первом ключе, полученный шифротекст - на втором, и, наконец, данные, полученные после второго шага, - на третьем. Все три ключа выбираются независимо друг от друга.

IDEA ( International Data Encryption Algorithm ) - еще один блочный шифр с длиной ключа 128 бит . Этот европейский стандарт (от ЕТН, Цюрих) предложен в 1990 г. Алгоритм IDEA по скорости и стойкости к анализу не уступает алгоритму DES .

CAST - это блочный шифр , использующий 128-битовый ключ в США и 40-битный - в экспортном варианте. CAST применяется компанией Northern Telecom (Nortel).

Шифр Skipjack, разработанный Агентством национальной безопасности США ( National Security Agency - NSA ), использует 80-битовые ключи. Это часть проекта Capstone , цель которого - разработка общедоступного криптографического стандарта, удовлетворяющего требованиям правительства США. Capstone включает четыре основных компонента: шифр Skipjack; алгоритм цифровой подписи на базе стандарта DSS ( Digital Signature Standard ); хэш-функцию на базе алгоритма SHA ( Secure Hash Algorithm ); микросхему, реализующую все вышеизложенное (например, Fortezza - PCMCIA -плата, основанная на этой микросхеме).

Шифры RC2 и RC4 разработаны Роном Рейвестом - одним из основателей компании RSA Data Security , и запатентованы этой компанией. Они применяют ключи разной длины, а в экспортируемых продуктах заменяют DES . Шифр RC2 - блочный, с длиной блока 64 бита; шифр RC4 - поточный. По замыслу разработчиков, производительность RC2 и RC4 должна быть не меньше, чем у алгоритма DES .

Всем системам открытого шифрования присущи следующие основные недостатки. Во-первых, принципиальной является надежность канала передачи ключа второму участнику секретных переговоров. Иначе говоря, ключ должен передаваться по секретному каналу. Во-вторых, к службе генерации ключей предъявляются повышенные требования, обусловленные тем, что для n абонентов при схеме взаимодействия "каждый с каждым" требуется n x (n-1)/2 ключей, то есть зависимость числа ключей от числа абонентов является квадратичной.

Для решения вышеперечисленных проблем симметричного шифрования предназначены системы с асимметричным шифрованием, или шифрованием с открытым ключом, которые используют свойства функций с секретом, разработанных Диффи и Хеллманом.

Эти системы характеризуются наличием у каждого абонента двух ключей: открытого и закрытого (секретного). При этом открытый ключ передается всем участникам секретных переговоров. Таким образом, решаются две проблемы: нет нужды в секретной доставке ключа (так как при помощи открытого ключа нельзя расшифровать сообщения, для этого же открытого ключа зашифрованные, и, следовательно, перехватывать открытый ключ нет смысла); отсутствует также квадратичная зависимость числа ключей от числа пользователей - для n пользователей требуется 2n ключей.

Первым шифром, разработанным на принципах асимметричного шифрования , является шифр RSA .

Шифр RSA назван так по первым буквам фамилий его изобретателей: Рона Райвеста (Ривеста), Ади Шамира и Леонарда Элдемана (Алдемана) - основателей компании RSA Data Secutity. RSA - не только самый популярный из асимметричных шифров, но, пожалуй, вообще самый известный шифр . Математическое обоснование RSA таково: поиск делителей очень большого натурального числа, являющегося произведением двух простых, - крайне трудоемкая процедура. По открытому ключу очень сложно вычислить парный ему личный ключ . Шифр RSA всесторонне изучен и признан стойким при достаточной длине ключей. Например, 512 битов для обеспечения стойкости не хватает, а 1024 битов считается приемлемым вариантом. Некоторые утверждают, что с ростом мощности процессоров RSA потеряет стойкость к атаке полным перебором. Однако же увеличение мощности процессоров позволит применить более длинные ключи, что повысит стойкость шифра.

Рис. 8.2.

Шифр действует по следующему алгоритму:

• Первый шаг: случайно выбираются два простых очень больших числа р и q .
• Второй шаг: вычисляются два произведения: n = pq , m = (p-1)(q-1) .
• Третий шаг: выбирается случайное целое Е , не имеющее общих сомножителей с m .
• Четвертый шаг: находится D , такое, что DE = 1 по модулю m .
• Пятый шаг: исходный текст разбивается на блоки длиной Х не более n .
• Шестой шаг: для шифрования сообщения необходимо вычислить С = ХE по модулю n .
• Седьмой шаг: для дешифрования вычисляется Х = СD по модулю n .

Для шифрования необходимо знать пару чисел Е, n , для дешифрования - D, n . Первая пара - открытый ключ , вторая - закрытый. Зная открытый ключ , можно вычислить значение закрытого ключа . Необходимым промежуточным действием этого преобразования является нахождение сомножителей p и q , для чего нужно разложить n на сомножители; эта процедура занимает очень много времени. Именно с огромной вычислительной сложностью связана криптостойкость шифра RSA .

Другим шифром, применяющим асимметричное шифрование , является

Так как технология VoIP базируется на технологии IP и использует Интернет, она так же наследует все её уязвимости. Последствия этих атак, умноженные на уязвимости, которые следуют из особенностей архитектуры сетей VoIP, заставляют задуматься о способах усиления защиты и тщательном анализе существующей сети IP . Более того, добавление любого нового сервиса, например, голосовой почты в недостаточно защищенную инфраструктуру может спровоцировать появление новых уязвимостей.

Риски и уязвимости, наследованные из IP сетей.

Плохой дизайн сети

Неправильно спроектированная сеть может повлечь за собой большое количество проблем, связанных с использованием и обеспечением необходимой степени информационной безопасности в VoIP сетях. Межсетевые экраны, к примеру, являются уязвимым местом в сети, по причине того, что для правильного функционирования VoIP сети необходимо открывать дополнительные порты, и межсетевые экраны, не поддерживающие технологию VoIP, способны просто оставлять открытыми ранее используемые порты даже после завершения вызовов.

Уязвимые IP АТС и шлюзы

Если злоумышленник получает доступ к шлюзу или АТС, он так же получает доступ к захвату целых сессий (по сути – возможность прослушать вызов), узнать параметры вызова и сети. Таким образом, на безопасность АТС необходимо обратить наибольшее внимание. Убытки от таких вторжений могут достигать значительных сумм.

Атаки с повторением пакетов

Атака с повторением пакета может быть произведена в VoIP сети путем повторной передачи серии корректных пакетов, с целью того, что бы приёмное устройство произвело повторную обработку информации и передачу ответных пакетов, которые можно проанализировать для подмены пакетов (спуфинга) и получения доступа в сеть. К примеру, даже при условии зашифрованных данных, существует возможность повторения пакета с логином и паролем пользователем пользователя, и, таким образом, получения доступа в сеть.

Риски и уязвимости, характерные для VoIP сетей

Подмена и маскировка пакетов
Использование подменных пакетов с неправильным IP-адресом источника могут использоваться для следующих целей:

Перенаправление пакетов в другую сеть или систему

Перехват трафика и атака «man-in-the-middle» (рисунок ниже)

• Маскировка под доверенное устройство - «Перенос ответственности» за атаку на другое устройство
• Фаззинг(Fuzzing) - Нагрузка системы пакетами с не полностью корректной информацией, что вызывает ошибки в работе системы при их обработке, например такие как задержки при работе, утечки информации и полный отказ системы
• Сканирование на предмет возможных уязвимостей - Сканирование портов может дать злоумышленнику начальные данные для проведения полноценной атаки, такие как модели операционных систем, типы используемых сервисов и приложений. При нахождении уязвимого сервиса злоумышленник может получить доступ к управлению всей сетью, и, как следствию, к возможности причинить большой ущерб.
• Низкая надежность по сравнению с традиционными сетям - Для достижения качественной связи, пакетам, содержащим голосовую и видео нагрузку присваивается высокий приоритет в механизмах качества обслуживания QoS (качества обслуживания). Однако, надежность VoIP и сетей передачи данных стремится к 99,9%, что ниже чем степени надежности в традиционных телефонных сетях, у которых данный параметр стремится к 99,999%. Конечно, разница не столь велика, однако за год эта разница выливается в дополнительные 8.7 часа, во время которых система не работает. Но необходимо понимать, что далеко не каждому предприятию это может повредить.
• Атаки DDoS(Distributed Denial of Service) - Атаки DoS и DDoS происходят когда злоумышленник посылает крайне большие объемы случайных сообщений на одно или несколько VoIP устройств из одного или нескольких мест (DoS и DDoS соответственно). Атака из нескольких мест используется с помощью «зомби» - скомпрометированные сервера и рабочие станции, которые автоматически посылают вредоносные запросы в соответствии с потребностями злоумышленника. Успешной такая атака считается в момент, когда количество запросов превышает вычислительную мощность объекта, в следствие чего происходит отказ в обслуживании для конечных пользователей.

VoIP системы особенно уязвимы для таких атак, т.к они имеют высокий приоритет в технологии обеспечения качества обслуживания QoS, и для нарушения их работы требуется меньшее количество трафика нежели для обычных сетей передачи данных. Примером DoS атаки против именно VoIP сети может быть атака при множественной передачи сигналов отмены или установления вызова, которая так же имеет название SIP CANCEL DoS атака.

• CID спуфинг - Один из типов атак с подменой пакетов построен на манипуляциях с идентификатором звонящего (Caller ID или CID), который используется для идентификации звонящего до ответа. Злоумышленник может подменить этот идентификатор текстовой строкой или телефонным номером и может использоваться для осуществления различных действий, вредящих сети или владельцу предприятия. Кроме того, в VoIP сетях нет возможности скрыть этот идентификатор, т.к телефонные номера включены в заголовках пакетов в протоколе SIP. Это позволяет злоумышленнику со сниффером пакетов, например tcpdump узнать телефонные номера даже если они имеют параметр «private» у сервисного провайдера.
• Заключение - Использование IP-телефонии приносит огромное количество пользы для любой организации – решение на базе VoIP более масштабируемы, легко интегрируемы и их стоимость ниже классических решений. Однако, любая организация, внедрив VoIP решение должна быть в курсе возможных угроз и предпринимать всевозможные усилия для увеличения степени информационной безопасности в сети. Были перечислены лишь некоторые методы атак, но необходимо понимать, что часто используются комбинации атак и практически ежедневно разрабатываются новые атаки. Но понятно уже сейчас, что за данной технологией будущее и она вряд ли уступит пальму первенства другой технологии в обозримом будущем.