Осталось в прошлом то время, когда операторы с опасением относились к использованию IP-телефонии, считая уровень защищенности таких сетей низким. Сегодня уже можно говорить о том, что IP-телефония стала неким стандартом де-факто в телефонных коммуникациях. Это объясняется удобством, надежностью и относительно невысокой стоимостью IP-телефонии по сравнению с аналоговой связью. Можно утверждать, что IP-телефония повышает эффективность ведения бизнеса и позволяет осуществлять такие ранее недоступные операции, как интеграция с различными бизнес-приложениями.

Если говорить о недостатках и уязвимостях IP-телефонии, прежде всего следует отметить те же «болезни», какими страдают другие службы, использующие протокол IP. Это подверженность атакам червей и вирусов, DoS-атакам, несанкционированному удаленному доступу и др. Несмотря на то, что при построении инфраструктуры IP-телефонии данную службу обычно отделяют от сегментов сети, в которых «ходят» не голосовые данные, это еще не является гарантией безопасности. Сегодня большое количество компаний интегрируют IP-телефонию с другими приложениями, например с электронной почтой. С одной стороны, таким образом появляются дополнительные удобства, но с другой — и новые уязвимости. Кроме того, для функционирования сети IP-телефонии требуется большое число компонентов, таких, как серверы поддержки, коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны, IP-телефоны и т. д. При этом для поддержки функционирования IP-сети часто используются неспециализированные ОС. К примеру, большинство IP-УАТС построено на базе обычных и хорошо известных операционных систем (Windows или Linux), которые теоретически обладают всеми уязвимостями, характерными для данных систем.

В некоторых IP-УАТС применяется СУБД и веб-серверы, имеющие свои элементы уязвимостей. И хотя для универсальной операционной системы или стека протоколов можно использовать давно известные средства защиты — антивирусы, персональные межсетевые экраны, системы предотвращения атак и т. п., отсутствие «заточенности» таких средств под работу с приложениями IP-телефонии может негативно сказаться на уровне защищенности.

Среди основных угроз, которым подвергается IP-телефонная сеть, можно выделить:

• 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 ПО на IP-телефоне (например, с целью внедрения троянской или шпионской программы);
• взлом биллинговой системы (для операторской телефонии).

Это далеко не весь перечень возможных проблем, связанных с использованием IP-телефонии. Альянс по безопасности VoIP (VOIPSA) разработал документ, описывающий широкий спектр угроз IP-телефонии, который помимо технических угроз включает вымогательство через IP-телефонию, спам и т. д.

И все же основное уязвимое место IP-телефонии — это набивший оскомину человеческий фактор. Проблема защищенности при развертывании IP-телефонной сети часто отодвигается на задний план, и выбор решения проходит без участия специалистов по безопасности. К тому же специалисты не всегда должным образом настраивают решение, даже если в нем присутствуют надлежащие защитные механизмы, либо приобретаются средства защиты, не предназначенные для эффективной обработки голосового трафика (например, межсетевые экраны могут не понимать фирменный протокол сигнализации, использующийся в решении IP-телефонии). В конце концов, организация вынуждена тратить дополнительные финансовые и людские ресурсы для защиты развернутого решения либо мириться с его незащищенностью.

Что же строить?

Не будет открытием и то, что чем надежнее защищена IP-телефонная сеть, тем меньше вероятность взлома и злоупотреблений в такой сети. Прозвучит банально, но думать об обеспечении безопасности необходимо уже на этапе подготовки проекта IP-телефонии и именно на этом этапе необходимо договориться о том, какие механизмы защиты целесообразнее использовать в сети. Будет ли это набор встроенных механизмов? А может, особенности функционирования данной IP-сети таковы, что необходимы дополнительные и «навесные» средства защиты?

С точки зрения управляемости и производительности наиболее предпочтительной кажется такая архитектура IP-телефонии, где все компоненты защиты встроены в элементы самой сети. Если рассматривать IP-телефонную сеть без использования дополнительных средств защиты, то, применяя встроенные в сетевые коммутаторы защитные механизмы, можно добиться построения относительно стойкой защиты от атак на периметр. Встроенный функционал позволяет обеспечить:

• возможность создания виртуальных локальных сетей (VLAN) с использованием встроенных возможностей коммутаторов;
• применение встроенных механизмов фильтрации и контроля доступа;
• ограничение и представление гарантируемой полосы пропускания, что позволяет эффективно подавлять DoS-атаки;
• ограничение числа устройств с различными MAC-адресами, подключенными к одному порту;
• предотвращение атак на расходование пула адресов DHCP-сервиса;
• предотвращение засорения таблиц ARP и «воровство» адресов;
• предотвращение атак с анонимных адресов;
• применение списков контроля доступа, ограничивающих адреса узлов, которые могут передавать данные IP-телефонам.

Кроме того, встроенная в архитектуру IP-сети система управления вызовами, которая может подключаться к специальной выделенной локальной сети, изолированной от рабочей сети организации, представляет собой дополнительный «рубеж» в защите. К недостаткам можно отнести то, что встроенные в сетевое оборудование защитные функции не всегда обеспечивают надлежащий уровень безопасности и для его поднятия могут потребоваться дополнительные вложения в модернизацию оборудования.

Несмотря на использование в основе своей протокола IP, IP-телефония далеко не всегда может быть адекватно защищена традиционными решениями. Связано это с тем, что они не учитывают ее специфики — передачи трафика в реальном времени, контроля качества и трафика на прикладном уровне и т. д. Идеально, когда приложения IP-телефонии и их безопасность неразрывно связаны и интегрированы между собой в единую платформу, включающую и сетевую инфраструктуру. Это позволяет повысить эффективность защиты и снизить издержки на нее. В противном случае приходится строить четыре независимых или практически непересекающиеся инфраструктуры: ЛВС, IP-телефонная сеть, безопасность ЛВС и инфраструктура безопасности IP-телефонии.

Применение специализированных межсетевых экранов значительно повышает безопасность IP-телефонной сети, например, при помощи фильтрации трафика с учетом состояния соединения (stateful inspection ), что позволяет пропускать только необходимый трафик и соединения, установленные в определенном направлении (от сервера к клиенту или наоборот). Кроме того, межсетевой экран 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).

При проектировании сети, в которой предполагается использование дополнительных средств защиты, например системы обнаружения или предотвращения атак, следует особое внимание уделить выбору производителя таких средств, поскольку вопрос об управлении гетерогенной IP-сетью не всегда может быть решен эффективно и быстро и практически всегда требует серьезных дополнительных вложений.

Предпочтителен выбор того производителя, на оборудовании которого уже функционирует сеть, так как поддержку и управление устройствами можно осуществлять в этом случае централизованно и с меньшими затратами.

Защита от прослушивания

Виртуальные ЛВС снижают в известной степени риск прослушивания телефонных разговоров, однако в случае перехвата речевых пакетов анализатором восстановление записи разговора для специалиста дело нехитрое. Главным образом, виртуальные ЛВС способны обеспечить защиту от внешних вторжений, но защитить от атаки, инициированной изнутри сети, могут быть не способны. Человек, находящийся внутри периметра сети, может подключить компьютер прямо к разъему настенной розетки, сконфигурировать его как элемент виртуальной ЛВС системы IP-телефонии и начать атаку.

Наиболее совершенный способ противодействия подобным манипуляциям — использование IP-телефонов со встроенными средствами шифрования. Кроме того, дополнительную защиту обеспечивает шифрование трафика между телефонами и шлюзами. На сегодняшний день практически все производители, такие как Avaya, Nortel и Cisco, предлагают встроенные средства шифрования для информационных потоков и сигнализации. Шифрование трафика является наиболее логичным решением для защиты от прослушивания разговоров, но такая функциональность несет и ряд трудностей, которые необходимо учитывать при построении защищенной связи. Основной проблемой может быть задержка, добавляемая процессом зашифровывания и расшифровывания трафика. При работе в локальной сети подобная проблема, как правило, не дает о себе знать, но при связи через территориально-распределенную сеть способна доставлять неудобства. К тому же шифрование сигнализации, происходящее на прикладном уровне, может затруднить работу межсетевых экранов. В случае применения потокового шифрования задержки гораздо ниже, чем при использовании блочных шифров, хотя полностью от них избавиться не удастся. Вариантом решения проблемы могут служить более быстрые алгоритмы или включение механизмов QoS в модуль шифрования.

QoS

Принято считать, что основное назначение механизмов QoS (Quality of Service ) — обеспечение должного качества связи. Но не стоит забывать, что они играют важнейшую роль и при решении задач безопасности. Для передачи речи и данных из логически отдельных виртуальных ЛВС используется общая физическая полоса пропускания. При заражении узла вирусом или червем может произойти переполнение сети трафиком. Однако если прибегнуть к механизмам QoS, настроенным соответствующим образом, трафик IP-телефонии будет попрежнему иметь приоритет при прохождении через общие физические каналы, и DoS-атака окажется безуспешной.

Защита от подмены телефонов и серверов управления

Многие элементы IP-телефонии имеют динамическую адресацию, что позволяет злоумышленникам использовать это в своих целях. Они могут «выдать себя» за IP-телефон, сервер управления звонками и т. д. Для защиты от устройств, пытающихся замаскироваться под авторизованные IP-телефоны или несанкционированно подключенных к сетевой инфраструктуре, можно воспользоваться правилами контроля доступа на маршрутизаторах и межсетевых экранах. Кроме того, могут пригодиться средства строгой аутентификации всех абонентов инфраструктуры IP-телефонии. Для подтверждения подлинности абонентов могут применяться различные стандартизированные протоколы, включая RADIUS, сертификаты PKI x.509 и т. д.

Защита от DoS-атак

Атаки типа «отказ в обслуживании» на приложения IP-телефонии (например, на серверы обработки звонков) и среду передачи данных представляют собой довольно серьезную проблему. Если говорить об атаках на среду передачи данных, отметим, что за передачу данных в IP-телефонии, как правило, отвечает протокол RTP (Real-Time Protocol ). Он уязвим для любой атаки, которая перегружает сеть пакетами или приводит к замедлению процесса их обработки конечным устройством (телефоном или шлюзом). Следовательно, злоумышленнику достаточно «забить» сеть большим количеством RTP-пакетов либо пакетов с высоким приоритетом обслуживания, которые будут конкурировать с легитимными RTP-пакетами. В таком случае для защиты можно использовать как встроенные в сетевое оборудование механизмы обеспечения информационной безопасности, так и дополнительные решения:

• разделение корпоративной сети на непересекающиеся сегменты передачи голоса и данных, что предотвращает появление в «голосовом» участке распространенных атак, в том числе и DoS;
• специальные правила контроля доступа на маршрутизаторах и межсетевых экранах, защищающих периметр корпоративной сети и отдельные ее сегменты;
• систему предотвращения атак на сервере управления звонками и ПК с голосовыми приложениями;
• специализированные системы защиты от DoS- и DDoS-атак;
• специальные настройки на сетевом оборудовании, предотвращающие подмену адреса и ограничивающие полосу пропускания, не позволяющую вывести из строя атакуемые ресурсы большим потоком бесполезного трафика.

Защита IP-телефонов

IP-телефоны содержат целый ряд специальных настроек, препятствующих несанкционированному доступу к ним. К таким настройкам относятся, например, доступ к функциям телефона только после предъявления идентификатора и пароля или запрет локального изменения настроек и т. д. С целью предотвращения загрузки на IP-телефон несанкционированно модифицированного программного обеспечения и конфигурационных файлов, их целостность может контролироваться цифровой подписью и сертификатами X.509.

Защита от мошенничества в IP-телефонной сети

Среди основных типов мошенничества, встречающегося в IP-телефонной сети, можно отметить кражу услуг, фальсификацию звонков, отказ от платежа и другие виды. Защититься от мошенничества в сетях IP-телефонии можно, используя возможности сервера управления IT-инфраструктурой. Так, для каждого абонента можно заблокировать звонки на определенные группы номеров; заблокировать звонки с нежелательных номеров; заблокировать возможность переадресации звонков на различные типы номеров — городские, мобильные, междугородные и международные; отфильтровать звонки по различным параметрам. Все действия могут осуществляться независимо от того, с какого телефонного аппарата абонент осуществляет звонок, — это реализуется путем аутентификации каждого абонента, получающего доступ к IP-телефону. В случае если пользователь не проходит процесс подтверждения своей подлинности, он может звонить только по заранее определенному списку номеров, например, только по внутренним номерам телефонов и в экстренные муниципальные службы.

Стандарты в IP-телефонии

Сегодня протокол SIP приходит на смену протоколам H.323, при этом многие разработчики устройств, поддерживающих SIP, фокусируют свои силы на увеличении числа функций, а не на безопасности. В отличие от стандарта H.323, в рамках которого разработана спецификация H.235, описывающая различные механизмы безопасности, протокол SIP практически лишен каких бы то ни было серьезных защитных функций. Это заставляет сомневаться в безоблачном будущем IP-телефонии, которое многие эксперты связывают именно с протоколом SIP. Определенные надежды возлагаются на сформированный в июле 2005 года альянс по безопасности IP-телефонии , целью которого является проведение исследований, повышение осведомленности, обучение и разработка бесплатных методик и инструментов для тестирования в области защищенности IP-телефонии. Но пока единственным результатом работы данного альянса стало создание таксономии атак и уязвимых мест IP-телефонии.

Заключение

В заключение хотелось бы еще раз отметить, что основной постулат эффективной системы безопасности IP-телефонии — на этапе проектирования думать о том, каким образом будет строиться система защиты такой сети, с целью максимального соответствия особенностям IP-коммуникаций в организации. Не следует забывать и о том, что IP-телефония — это приложение, которое работает в IP-сети, и адекватные меры по защите IP-сети в целом лишают злоумышленника дополнительных возможностей по организации прослушивания, реализации DoS-атак и использованию ресурсов сети в качестве лазейки в IP-телефонную сеть.

Среди первоочередных требований к обеспечению безопасности IP-телефонной сети следует назвать необходимость разделения голосовых и обычных данных. То есть IP-телефония должна быть отделена от сети, где передаются другие данные при помощи VLAN. Сегментация позволяет создать дополнительный рубеж, предупреждающий атаки и злоупотребления, в том числе и те, источник которых находится во внутренней сети. Кроме того, при проектировании IP-телефонной сети важно обеспечить соответствующую полосу пропускания и не забывать о применении механизмов QoS для приоритизации IP-телефонного трафика.

И наконец, использование средств защиты, ориентированных на особенности работы IP-телефонии, поможет избежать не только «дыр» в безопасности построенной сети, таких как «непонимание» средствами защиты IP-трафика, но и дополнительных финансовых расходов на модернизацию существующего оборудования или приобретение новых защитных устройств.

В современном мире информация является одним из ценнейших ресурсов, поэтому ее защита - важная задача. Немалую роль в работе организации любого уровня играют телефонные переговоры. В силу возрастающей популярности IP-телефонии, все острее встает вопрос обеспечения ее безопасности в общем и конфиденциальности разговоров в частности.

Знание основных источников опасности для сетей IP-телефонии, а также понимание методов устранения этих угроз поможет сохранить репутацию и финансовые ресурсы компании. Не смотря на то, что в статье описаны решения под бесплатную платформу Asterisk, проблематика актуальна для любых других платформ IP-телефонии.

Основные виды угроз для VoIP-сетей:

• Перехват и манипулирование данными

Наиболее часто встречаемая уязвимость телефонных сетей, особенно опасная для IP-телефонии. В случае применения IP-телефонии злоумышленнику не нужен физический доступ к линии передачи данных. Находящееся внутри корпоративной сети устройство перехвата, скорее всего, может быть обнаружено, внешнее прослушивание отследить практически невозможно. Кроме того, перехваченные данные или голос могут быть переданы далее с изменениями. В таких условиях весь незашифрованный голосовой поток необходимо считать небезопасным.

• Подмена и взлом пользовательских данных

Отказ от использования или упрощение механизмов аутентификации и авторизации в IP-телефонии открывает для злоумышленника возможность не санкционированно получить доступ к системе, подменив данные о пользователе своими. Возможен также взлом учетных данных пользователей посредством перебора или прослушивания незащищенных каналов связи. Подобная уязвимость может быть использована для совершения дорогостоящих звонков за счет жертвы, сводя на нет всю возможную выгоду от использования IP-телефонии. Также эта брешь в безопасности может применяться для приема звонков, предназначенных взломанной либо записи перехваченных звонков на носители злоумышленника с целью применения данной информации в корыстных целях.

• Ограничение доступности

Одной из разновидностей атак является «отказ в обслуживании» (Denial of Service, DoS). Эта атака нацелена на превышение предельной нагрузки на систему большим количеством коротких звонков или информационного мусора. Без постоянного отслеживания признаков подобных атак и применения пассивных средств защиты, это приводит к тому, что серверы IP-телефонии не справляются с возросшей нагрузкой и не в состоянии обслуживать подключенных абонентов.

Безопасность IP-телефонии – комплексный подход!

При проектировании любой коммуникационной системы важно понимать, что ни одно из самостоятельных технических решений безопасности не в состоянии обеспечить абсолютную защиту от всех возможных угроз.

Проанализировав основные источники угроз безопасности IP-телефонии, можно выделить ключевые критерии защищенности:

• Конфиденциальность

Необходимость обеспечения защиты траффика IP-телефонии для предотвращения перехвата или прослушивания телефонных звонков, внесения изменений в передаваемую информацию, кражи учетных данных пользователей.

• Целостность

Обеспечение уверенности, что передаваемая информация не подвергается правке со стороны неавторизованных пользователей, что запросы на выполнение определенных задач или функций (например, совершение звонка или внесение изменений в настройки системы IP-телефонии ) инициированы авторизованными пользователями или приложениями.

• Доступность

Бесперебойное функционирование корпоративной системы IP-телефонии в условиях DoS-атак, различных «червей», «вирусов» и т.п.

Как защитить IP-телефонию?

Рассмотрим наименее защищенный и, при этом, один из самых распространенных примеров реализации IP-телефонии.

Рисунок 1 - Реализация IP-телефонии

Сервер телефонии на базе IP-АТС Asterisk имеет прямой выход в сеть интернет для обслуживания удаленных филиалов и связи с SIP-провайдером, предоставляющим доступ к внешним линиям связи. Аутентификация пользователей происходит по IP-адресам.

Решение задач информационной безопасности должно быть комплексным, поскольку каждый способ защиты не только закрывает свою часть информационного периметра, но и дополняет другие решения.

Настройка сервера телефонии

Последним рубежом защиты является сам сервер IP-телефонии. Существует несколько классических методов защиты сервера от атак.

Метод защиты	Описание
Применение политики сложных паролей	Получение учетных данных методом перебора (bruteforce) требует значительных затрат времени и вычислительных ресурсов, усложнение паролей позволит сделать данный метод атак нецелесообразным
Отключение гостевых звонков	Разрешение на совершение исходящих звонков имеют только пользователи системы. Этой настройкой можно отсечь попытки позвонить извне без предварительной авторизации
Отключение ответа о неверном пароле	По умолчанию Asterisk выдает одну ошибку о неверном пароле для существующего аккаунта и другую для несуществующего аккаунта. Существует множество программ для подбора паролей, поэтому злоумышленнику не составит труда проверить все короткие номера и собирать пароли лишь к существующим аккаунтам, которые ответили «неверный пароль»
Использование систем блокировки доступа после неудачных попыток регистрации	Просмотр отчетов системы на предмет обнаружения попыток взлома позволят выделить и блокировать IP-адрес атакующего. Таким образом, можно сократить количество мусорного SIP трафика и защититься от множественных попыток взлома
Ограничение направлений звонков, доступных абонентам, применение схемы «запрещено все, кроме разрешенного»	В случае получения злоумышленником учетных данных пользователя системы, он сможет совершать звонки только по определенным направлениям. Это позволит избежать несанкционированного совершения дорогостоящих международных звонков
Регулярные проверки системы на предмет попыток взлома, контроль параметров	Организация системы мониторинга состояния системы позволит улучшить качество IP-телефонии и отметить типовые для данной конфигурации параметры. Отклонения этих параметров от полученных типовых значений поможет выявить проблемы с оборудованием, каналами связи и выявить попытки вторжения злоумышленников

Применение межсетевых экранов

Межсетевой экран пропускает исходящий трафик от сервера телефонии к SIP-провайдеру и фильтрует входящий по определенным правилам. Рациональным решением можно считать закрытие на межсетевом экране всех сетевых портов для IP-телефонии, кроме необходимых для ее корректной работы и администрирования. Этот же метод защиты целесообразно применять на самом сервере телефонии, чтобы защитить его от внутренних атак.

Таким образом, сервер телефонии доступен из внешних сетей только по определенным служебным портам, подключение к которым, из соображений безопасности, будет выполняться с применением шифрования.

Шифрование телефонных разговоров

Для защиты конфиденциальных переговоров и минимизации возможности попадания конфиденциальной или коммерческой информации в руки злоумышленника необходимо защитить передаваемые по открытым каналам связи данные от перехвата и прослушивания.

Поскольку для совершения звонка клиент и сервер предварительно обмениваются служебными данными для установления соединения, данную проблему можно разделить на две составляющих – защиту служебных данных IP-телефонии и защиту голосового трафика. В качестве средства защиты могут быть использованы протокол TLS (Transport Layer Security) для защиты SIP сигналов и протокол SRTP (Secure Real Time Protocol) для защиты голосового трафика.

Рисунок 2 - Шифрование IP-телефонии

TLS — криптографический протокол, обеспечивающий защищённую передачу данных между узлами в сети, является стандартным методом для шифрования SIP-протокола. TLS обеспечивает конфиденциальность и целостность передаваемой информации, осуществляет аутентификацию.

После установления защищенного соединения начинается передача голосовых данных, обезопасить которые позволяет применение протокола SRTP.

Протокол SRTP считается одним из лучших способов защиты IP телефонии на базе IP-АТС Asterisk. Основное преимущество этого протокола – отсутствие какого-либо влияния на качество связи. Схема работы протокола SRTP выглядит так: каждому совершаемому вами звонку присваивается уникальный код, который делает подслушивание разговоров неавторизированными в системе пользователями практически невозможным. Благодаря этому протокол SRTP выбирают как для обычных, так и для конфиденциальных звонков.

Не следует забывать о необходимости защиты подключения сервера телефонии к внешним каналам связи (мобильная связь, телефонные сети общего пользования).

Применение шифрованных туннелей VPN

В случае необходимости организации систем с повышенными требованиями к защите IP-телефонии, возможно подключение удаленных пользователей посредством виртуальных частных сетей (VPN). Содержание перехваченных пакетов, отправленных по шифрованным VPN туннелям понятно только владельцам ключа шифрования. Этот же метод применим для защиты подключений к поставщикам услуг IP-телефонии. На текущий момент многие VoIP провайдеры предлагают возможность VPN-подключения.

Рисунок 3 - Схема работы IP-телефонии через VPN-туннель

Однако технология VPN имеет ряд недостатков, ограничивающих ее применение:

• снижение качества связи из-за задержек, создаваемых шифрованием;
• повышенная нагрузка на каналы связи и оборудование, вызванная необходимостью шифрования;
• усложнение сетевой структуры.

Применение перечисленных методов защиты сервера позволит свести к минимуму вероятность взлома, а при успешном обходе системы безопасности минимизировать ущерб.

Рисунок 4 - Комплексная защита IP-телефонии

Абсолютную гарантию безопасности, к сожалению, не сможет дать ни один комплекс мер. Рассмотренные выше аспекты лишь частично решают задачу построения защищенной коммуникационной системы . На практике следует рассматривать всю инфраструктуру корпоративной сети, проводить глубокий анализ требуемого уровня защиты. Необходимо учитывать не только необходимость обеспечения безопасности IP-телефонии , но и выходов на внешние каналы связи (мобильная связь, телефонные сети общего пользования). Только такой подход, вместе с постоянным совершенствованием систем информационной безопасности , позволит создать надежную и защищенную систему.

Для создания полноценной защиты от прослушивания необходимо "спрятать" сервер IP-телефонии, для чего отлично подходит решение «Сервер в Израиле» .

Системная интеграция. Консалтинг

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).

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)

Спецификацией IETF, где описаны стандартные методы для всех компонентов VPN, является протокол Internet Protocol Security, или IPSec, - иногда его называют туннелирова-нием третьего уровня (Layer-3 Tunneling). IPSec предусматривает стандартные методы идентификации пользователей или компьютеров при инициации туннеля, стандартные способы использования шифрования конечными точками туннеля, а также стандартные методы обмена и управления ключами шифрования между конечными точками. Этот гибкий стандарт предлагает несколько способов для выполнения каждой задачи. Выбранные методы для одной задачи обычно не зависят от методов реализации других задач. Идентификацию можно выполнять с помощью спецификации IPSec, причем она является обязательным компонентом протокола IPv6.

IPSec может работать совместно с L2TP, в результате эти два протокола обеспечивают более надежную идентификацию, стандартизованное шифрование и целостность данных. Следует отметить, что спецификация IPSec ориентирована на IP и, таким образом, бесполезна для трафика любых других протоколов сетевого уровня. Туннель IPSec между двумя локальными сетями может поддерживать множество индивидуальных каналов передачи данных, в результате чего приложения данного типа получают преимущества с точки зрения масштабирования по сравнению с технологией второго уровня.

Некоторые поставщики VPN используют другой подход под названием «посредники каналов» (circuit proxy), или VPN пятого уровня. Этот метод функционирует над транспортным уровнем и ретранслирует трафик из защищенной сети в общедоступную сеть Internet для каждого сокста в отдельности. (Сокет IP идентифицируется комбинацией TCP-соединения и конкретного порта или заданным портом UDP. Протокол IP не имеет пятого - сеансового -уровня, однако ориентированные на сокеты операции часто называют операциями сеансового уровня).

Шифрование информации, передаваемой между инициатором и терминатором туннеля, часто осуществляется с помощью защиты транспортного уровня (Transport Layer Security, TLS), ранее протокола защищенных сокетов (Secure Sockets Layer, SSL). Для стандартизации аутентифицированного прохода через брандмауэры IETF определил протокол под названием SOCKS, и в настоящее время SOCKS 5 применяется для стандартизованной реализации посредников каналов.

В SOCKS 5 клиентский компьютер устанавливает аутентифицированный сокет (или сеанс) с сервером, выполняющим роль посредника (proxy). Этот посредник - единственный способ связи через брандмауэр. Посредник, в свою очередь, проводит любые операции, запрашиваемые клиентом. Поскольку посреднику известно о трафике на уровне сокета, он может осуществлять тщательный контроль, например, блокировать конкретные приложения пользователей, если они не имеют необходимых полномочий. Для сравнения, виртуальные частные сети уровня 2 и 3 обычно просто открывают или закрывают канал для всего трафика по аутентифицированному туннелю. Это может представлять проблему, если нет гарантии защиты информации на другом конце туннеля.

Следует отметить на наличие взаимосвязи между брандмауэрами и VPN. Если туннели завершаются на оборудовании провайдера Интернет, то трафик будет передаваться по вашей локальной сети или по линии связи с провайдером Интернет в незащищенном виде. Если конечная точка расположена за брандмауэром, то туннелируемый трафик можно контролировать с помощью средств контроля доступа брандмауэра, но никакой дополнительной защиты при передаче по локальной сети это не даст. В этом случае конечную точку будет связывать с брандмауэром незащищенный канал.

Расположение конечной точки внутри защищаемой брандмауэром зоны обычно означает открытие прохода через брандмауэр (как правило, через конкретный порт TCP). Некоторые компании предпочитают применять реализуемый брандмауэром контроль доступа ко всему трафику, в том числе и к туннелируемому, особенно если другую сторону туннеля представляет пользователь, стратегия защиты которого неизвестна или не внушает доверия. Одно из преимуществ применения тесно интегрированных с брандмауэром продуктов тунне-лирования состоит в том, что можно открывать туннель, применять к нему правила защиты брандмауэра и перенаправлять трафик на конечную точку на конкретном компьютере или в защищаемой брандмауэром подсети.

Как и любая другая вычислительная функция, работа по созданию сетей VPN проводится с помощью программного обеспечения. Между тем программное обеспечение для VPN может выполняться на самых разных аппаратных платформах. Маршрутизаторы или коммутаторы третьего уровня могут поддерживать функции VNP по умолчанию (или в качестве дополнительной возможности, предлагаемой за отдельную плату). Аппаратно и программно реализуемые брандмауэры нередко предусматривают модули VPN со средствами управления трафиком или без них. Некоторые пограничные комбинированные устройства включают в себя маршрутизатор, брандмауэр, средства управления пропускной способностью и функции VPN (а также режим конфигурации). Наконец, ряд чисто программных продуктов выполняется на соответствующих серверах, кэширует страницы Web, реализует функции брандмауэра и VPN.

Механизм VPN немыслим без идентификации. Инфраструктура с открытыми ключами (Public Key Infrastructure, PKI) для электронной идентификации и управления открытыми ключами является в настоящее время основной. Данные PKI целесообразнее всего хранить в глобальном каталоге, обращаться к которому можно по упрощенному протоколу доступа к каталогу (Lightweight Directory Access Protocol, LDAP).