橢圓曲線密碼與SHA-1算法在VOIP語音加密中的研究與應用.pdf

1、基于IP網(wǎng)絡的語音傳輸(VoIP)技術目前已經(jīng)發(fā)展成為一種專門的語音通信技術，其應用范圍越來越廣。VOIP的一個優(yōu)勢是，用戶無需在互聯(lián)網(wǎng)接入服務費用之外無需再支付其它費用，就象用戶發(fā)送電子郵件無需再支付其它費用那樣。VoIP在企業(yè)和消費者領域在日益普及。 但是研究發(fā)現(xiàn)，除服務質量等問題外，安全問題是企業(yè)在做VoIP決策時重點考慮的內容。在現(xiàn)實中，許多客戶表示，安全狀況不能達到企業(yè)的應用標準是他們暫時不想部署VoIP的原因。目前，

2、VoIP面臨的安全議題主要有4個：拒絕服務(DOS)攻擊、非法接入、話費詐欺或竊聽等威脅。 VOIP語音服務的傳輸與安全機制與傳統(tǒng)電話服務截然不同。由于IP協(xié)議本身并沒有防范攻擊的能力，因而未加密的語音數(shù)據(jù)流量在傳輸時極易被截取或偵聽。盡管目前來看，數(shù)據(jù)包偵聽在VoIP安全事件中所占的比例并不高，但由于這種偵聽方式技術難度不大，因此，在VoIP逐漸成為語音服務的主流之后，語音數(shù)據(jù)包偵聽可能會成為VoIP的一個主要安全威脅。根據(jù)V

3、oIP安全聯(lián)盟的調查，目前部分黑客還掌握了如何攻擊特定目標及特定網(wǎng)絡內語音流量的技術，使VoIP面臨安全威脅進一步加大。模擬話機存在并線竊聽的問題，當企業(yè)用戶使用了數(shù)字話機之后，由于都是廠家私有的協(xié)議，很難通過簡單的手段來偵聽。但VoIP環(huán)境下，這個問題又被提了出來。一個典型的VoIP呼叫需要信令和媒體流兩個建立的步驟，RTP/RTCP是在基于包的網(wǎng)絡上傳輸?shù)葧r話音信息的協(xié)議。由于協(xié)議本身是開放的，即使是一小段的媒體流都可以被重放出來而

4、不需要前后信息的關聯(lián)。如果有人在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上通過Sniffer的方式記錄所有信息并通過軟件加以重放，會引起員工對話音通信的信任危機。 本文所做的主要工作、技術難點與創(chuàng)新處如下： 1.大量查閱有關DerectX技術，研究DerectSound體系結構和開發(fā)模式，最大優(yōu)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、可擴展性等功能。 1)如何枚舉硬件信息2)如何利用雙緩沖技術采集、播放聲音2.研究Wave格式文件播放。在Windows驅動模型

5、(WDM)中，DirectSound硬件緩沖區(qū)能夠播放任何未壓縮或壓縮的聲音格式，而這些格式能夠被一個WAVEFORMATEX或WAVEFORMATEXTENSIBLE結構描述，并由硬件支持。軟件緩沖區(qū)和非WDM硬件緩沖區(qū)只支持8位和16位未壓縮格式。 3.公鑰密碼體制根據(jù)其所依據(jù)的難題一般分為三類：大整數(shù)分解問題類、離散對數(shù)問題類、橢圓曲線類。有時也把橢圓曲線類歸為離散對數(shù)類。本文詳細地介紹了橢圓曲線密碼的相關基本概念，基本原

6、理以及一些相關定義，并利用NTL大整數(shù)類加以實現(xiàn)，并應用到VoIP的語音通話中，保證通話安全性。 1)介紹了橢圓曲線密碼的基本概念2)研究并學習了橢圓曲線上的加法定義3)研究并學習密碼學中的橢圓曲線，如何實現(xiàn)加密解密算法4)利用c語言實現(xiàn)橢圓曲線上簡單的加密/解密，并研究如何利用到VoIP語音通話過程中。 4.深入學習研究SHA-1算法安全散列算法，SHA(SecureHashAlgorithm，SHA)是美國國家標準和

7、技術局發(fā)布的國家標準FIPSPUB180-1，一般稱為SHA-1。其對長度不超過2^64二進制位的消息產(chǎn)生160位的消息摘要輸出，本文配合圖表詳細論述了其實現(xiàn)的過程，并對其進行了C語言的實現(xiàn)。 5.介紹了語音壓縮的相關標準，著重介紹了G729a的靜態(tài)庫的使用。并研究了在VC下如何使用其對語音進行壓縮和解壓縮。 6.明如何使用橢圓曲線密碼與SHA-1結合，加密語音數(shù)據(jù)，采用橢圓曲線密碼與SHA-1相結合，加密語音數(shù)據(jù)，實現(xiàn)