NGN">NGN是一個統(tǒng)一的,、多業(yè)務的,、以數(shù)據(jù)網(wǎng)絡為中心的、在開放的業(yè)務平臺上提供不同服務質量業(yè)務的下一代網(wǎng)絡,。它是當前業(yè)界廣泛討論的熱點與焦點,，其中主要討論的問題有網(wǎng)絡安全、服務質量,、商業(yè)模式等,。

其中網(wǎng)絡安全和服務質量，是開展一個可持續(xù)盈利的商業(yè)模式必須要解決的基礎性問題,，也是NGN的承載網(wǎng)——IP網(wǎng)絡必須解決的最關鍵的兩個問題,。本文僅對NGN安全性作一些討論。

 
NGN安全問題來源

在TDM網(wǎng)絡中,，整個通信系統(tǒng)不管是接入、傳輸,、交換還是控制,，其各部分通信設備的部署和各種協(xié)議的運行都是安全的。如果想入侵TDM通信系統(tǒng),，要么進入保護嚴密的通信機房,，要么挖出地下的通信電纜。而在以IP為基礎的NGN網(wǎng)絡中,，設備與網(wǎng)絡之間的連接可以有很多不同的方法,。比如，一個連接Modem的PC,，不但能接入整個網(wǎng)絡,，完成數(shù)據(jù)傳輸，而且能通過遠程登錄機制,，控制遠端的某個系統(tǒng)設備,。

NGN為了提高業(yè)務的擴展性以及IP網(wǎng)絡端到端的各個設備之間的互操作性，提出了一個非常開放的網(wǎng)絡架構,，允許不同的網(wǎng)絡,、不同的設備接入電信NGN網(wǎng)絡，這種開放性使得網(wǎng)絡極易受到安全威脅,。

在網(wǎng)絡分布中,，不管是接入網(wǎng)中的用戶（PC或其他終端）,，還是與NGN連接的Internet/Intranet，或是其他的運營商網(wǎng)絡,，都有可能對于某個運營商的NGN核心網(wǎng)絡造成安全威脅,。

NGN安全威脅的分類

目前，大部分的NGN網(wǎng)絡都是基于IP進行通信的,，因此,，根據(jù)IP協(xié)議層次的不同，NGN安全威脅可以分為來自底層協(xié)議的攻擊和來自高層協(xié)議的攻擊,。

底層協(xié)議攻擊

底層協(xié)議攻擊主要是指第一層到第四層的網(wǎng)絡攻擊,，比如，針對TCP,、UDP或SCTP協(xié)議的攻擊,。來自底層協(xié)議的攻擊是非常普遍的，對于網(wǎng)絡中的大量設備會產(chǎn)生相同的影響,，所以,，對這些攻擊的防范是與整個網(wǎng)絡密切相關的，且與上面運行什么協(xié)議無關,。

高層協(xié)議攻擊

高層協(xié)議攻擊主要是針對NGN協(xié)議的攻擊,，比如SIP、H.323,、MEGACO,、COPS等協(xié)議。由于來自高層協(xié)議的攻擊一般都是針對特定目標協(xié)議的,，因此一般的防護方法是,，或針對特定的協(xié)議，或使用安全的隧道機制,。

另外,，NGN中還存在一些其他的常見攻擊種類。

拒絕服務攻擊

拒絕服務攻擊的目的是,，讓正常用戶無法使用某種服務,，比如，讓系統(tǒng)設備無法工作或者是讓系統(tǒng)的資源不足,。這種攻擊采用的方法有很多,，比如：發(fā)送大量的數(shù)據(jù)包給特定的系統(tǒng)或設備，讓設備無法接收正常的數(shù)據(jù)包,，或使系統(tǒng)忙于處理這些無用的數(shù)據(jù)包,；利用系統(tǒng)的弱點入侵，讓系統(tǒng)無法正常工作或開機,。另外還有：發(fā)送大量的偽造請求給某個設備,；TCP數(shù)據(jù)洪流,，即發(fā)送大量的帶有不同TCP標記的數(shù)據(jù)包，比較常用的有SYN,、ACK或RST的TCP數(shù)據(jù)包,；ICMP洪流，即發(fā)送大量的ICMP請求/回應（ping洪流）數(shù)據(jù)包給特定IP地址的網(wǎng)絡設備,；發(fā)送大量的大數(shù)據(jù)包的Ping數(shù)據(jù)流給特定IP地址的網(wǎng)絡設備,；UDP洪流，即發(fā)送大量的數(shù)據(jù)包給特定IP地址的設備,；呼叫建立洪流,，即在使用SIP協(xié)議時，發(fā)送大量的INVITE/BYTE呼叫建立請求等數(shù)據(jù)包給特定的設備,，或者發(fā)送大量的其他協(xié)議的呼叫建立請求,；非法的通信結束請求，使得正常用戶的呼叫中斷,；注冊洪流,，即發(fā)送大量的注冊請求給一個特定的設備，使得正常的用戶注冊服務無法進行,；從物理上斷開網(wǎng)絡設備（當然,，由于大量設備都在比較安全的機房里，所以這點相對比較難做到）,。

偷聽

這類攻擊的目的主要是想非法獲取一些信息或者資源,，比如機密的數(shù)據(jù)。

偷聽攻擊的種類主要有：偷聽通信的數(shù)據(jù)內容,；偷聽網(wǎng)絡設備的ID（用于網(wǎng)絡設備間通信前的身份驗證）；使用特定的消息比如OPTIONS或Audit請求,，獲取SIP代理/服務器,、網(wǎng)關以及軟交換的信息等。

偽裝

入侵者使用偷聽的信息來偽裝一個合法的請求,，比如,，他可以先截取用戶名和密碼，然后修改其信息,，非法訪問某個網(wǎng)絡或者設備,。在合法用戶和某個設備建立連接以后，入侵者還可以使用偽裝的方法使用這種現(xiàn)成的連接進行其他類型的攻擊,，比如拒絕服務攻擊,。下面是一些偽裝的例子：在注冊過程中偽裝成一個合法用戶來截取所有用戶的通信；在驗證過程中偽裝成一個合法用戶,，把所有的通信費都算在其他合法用戶賬戶上,；在用戶驗證過程中偽裝成一個網(wǎng)絡設備,，來獲取這個用戶的賬戶信息；在呼叫建立過程中偽裝成合法用戶,，使得呼叫費用記在那個合法用戶賬戶上,；在呼叫建立過程中偽裝成被叫，使通信費用發(fā)生在通信的另一端,。另外還有通過MAC地址和IP地址的偽裝攻擊,。

修改信息

修改信息的入侵者經(jīng)過某種特定的操作，使數(shù)據(jù)被破壞或者變成毫無用處,。一般來說,，這種修改是其他攻擊的開始，比如拒絕服務攻擊,、偽裝或者欺詐攻擊,。被修改的信息可以有很多個方面，比如,，用戶的通信內容,、終端ID、網(wǎng)絡設備ID,、呼叫建立信息,、路由信息、用戶驗證信息,、服務驗證信息,、網(wǎng)絡設備的驗證信息以及用戶注冊時的交互信息等，都可能被修改,。

提高NGN安全的方法

提高NGN網(wǎng)絡的安全性,，可以從兩個方面入手：一是從網(wǎng)絡部署方面入手，比如,，使用防火墻等設備,，使得非法用戶無法進入合法的網(wǎng)絡；二是使用安全的傳輸機制,。

網(wǎng)絡部署

要保證NGN網(wǎng)絡的安全,，首先要保證網(wǎng)絡中核心設備的安全，包括信令網(wǎng)關,、媒體網(wǎng)關,、媒體服務器、軟交換和網(wǎng)管等設備,。由于這些網(wǎng)絡核心設備置于開放的IP網(wǎng)絡中,，因此，其安全性很難保證。當然,，可以讓它們做到本身具備很好的防攻擊能力,，但設備成本會非常大。

如圖2所示,，NGN定義了各種邊緣,，并保證通過這些邊緣進入核心網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)都是安全的，以此達到NGN核心網(wǎng)絡安全的目的,。圖2的NGN核心網(wǎng)絡的邊緣分為三類：一是邊緣A,，NGN網(wǎng)絡與接入網(wǎng)（任何寬帶接入、企業(yè)網(wǎng),、Internet等）的交界處,，NGN網(wǎng)絡通過這個邊緣向所轄范圍內的用戶提供業(yè)務；二是邊緣B,，NGN網(wǎng)絡之間的交界處,，圖中的其他NGN網(wǎng)絡可以是另一管理域或另一運營商的NGN網(wǎng)絡；三是邊緣C,，NGN網(wǎng)絡與傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)的交界處,。

邊緣C通常由信令網(wǎng)關、中繼網(wǎng)關,、綜合接入網(wǎng)關以及對這些媒體網(wǎng)關的控制組成,，普遍認為它是一個可以信賴的邊界。但對于邊緣A和邊緣B,，由于它們完全基于開放的IP數(shù)據(jù)技術,，所以不值得完全信賴，對其用戶的接入和業(yè)務訪問,，必須加以控制和管理,，一旦允許用戶接入，就應為其提供服務質量保證,。所以,，在邊緣A和邊緣B，可以設置一個邊緣接入控制器（BoardAccessController）,，提供防火墻和其他業(yè)務的保護功能，包括驗證接入設備的合法性,，避免非法用戶的接入,；屏蔽網(wǎng)絡內部的拓撲結構；地址轉換（NAT）和業(yè)務穿透,；網(wǎng)絡資源的分配和確保,；防范來自底層和高層的拒絕服務攻擊等。

安全傳輸

數(shù)據(jù)的安全是指保證用戶通信數(shù)據(jù)的完整性（不被修改）和安全性（不被偷聽）。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，包括NGN網(wǎng)絡設備（如軟交換和媒體網(wǎng)關）與終端之間傳輸協(xié)議的安全,、用戶之間媒體信息傳輸?shù)陌踩⒂脩羲接行畔ⅲㄓ脩裘?、密碼等）的安全等,。要保證這些信息不為非法用戶竊取和修改，可以要求所有的用戶控制信息和媒體信息都要經(jīng)過邊緣接入控制器,，這樣可以保證所有的NGN通信都會經(jīng)過NGN網(wǎng)絡中的設備,。

另外，還可以通過采用一些安全機制,，讓開放的IP網(wǎng)絡具有類似TDM的安全性,。其中的一種方式就是虛擬通道。目前比較成熟也比較通用的技術是,，采用MPLSVPN技術構建相對獨立的VPN網(wǎng)絡,。這種方法可以在NGN的核心網(wǎng)絡使用，將整個IP網(wǎng)絡分成幾個不同的隔離空間：公共網(wǎng)絡,、ISP,、ASP、用戶網(wǎng)絡,、業(yè)務子網(wǎng)等,，使得非MPLSVPN內的用戶無法訪問到NGN網(wǎng)絡中的設備，從而保證NGN網(wǎng)絡的安全,。

NGN網(wǎng)絡和用戶終端的信息包括控制信息和媒體信息,。控制信息涉及的協(xié)議有H.248,、MGCP,、SIP和H.323。為了防止未授權的實體利用這些協(xié)議建立非法呼叫或干涉合法呼叫,，需要對這些協(xié)議的傳輸建立安全機制,。目前在IP網(wǎng)絡中廣泛推薦的是IPSec，用它對協(xié)議的傳輸提供安全保護,。但是由于該機制所涉及到的一系列協(xié)議比較復雜,，增加了各通信設備的負荷，所以目前并沒有大量使用,。用戶之間的媒體信息防竊聽,，可以采用對RTP包進行加密的方法，這種方法需要在呼叫建立過程中向終端傳送密鑰信息,。

還有一種信息是關于用戶的驗證信息,，包括用戶名、密碼、賬號等,，這是非法用戶經(jīng)常偷聽的信息,，一定要保證這種信息的安全性和完整性。這種信息通常比較短,，因此,，常用的加密算法是MD5。

通信安全越來越重要,，不但影響公眾生活,，還直接影響國家利益和國家安全。因此NGN安全是所有人所希望的,。NGN安全研究涉及廣泛,，包括法律法規(guī)、技術標準,、管理措施,、網(wǎng)絡規(guī)劃、網(wǎng)絡設計,、設備可靠性,、業(yè)務特性、商業(yè)模式,、纜線埋放,、加密強度、加密算法,、有害信息定義等大量領域,。因此，NGN的安全研究應作為基礎研究,，需要長期努力,。