На сегодняшний день проблемы информационной безопасности в мире приобретают всё большую актуальность. В СМИ часто можно наткнуться на новость об очередной успешной хакерской атаке, крупной утечке критичных данных или очередном вирусе-вымогателе, который срывает работу целых компаний. Даже если Вы человек далёкий от информационной безопасности и мира информационных технологий, то Вы всё равно наверняка слышали о вирусе “WannaCry”, уязвимостях “Spectre” и “Meltdown” и может быть даже о недавней атаке на устройства компании Cisco, которая ударила по крупным провайдерам и парализовала много сервисов и сетевых сегментов.

Однако, широкой огласке обычно подвергаются новости об атаках и уязвимостях, носящие массовый характер, направленных на наиболее распространенные инфраструктурные системы. Мы же хотим рассказать о том, как обстоит ситуация с информационной безопасностью в отдельной в отдельно взятой сфере - IP телефонии и решений VoIP. Разберём наиболее важные проблемы и тренды развития данного направления.

Проблемы информационной безопасности в VoIP

Если раньше, выбирая на чём строить офисную телефонию, заказчиков больше всего волновали вопросы стоимости и надёжности, то в связи с нынешним положением, вопросы защиты и безопасности всё чаще начинают преобладать. Хотя IP телефония имеет массу преимуществ по сравнению с системами традиционной телефонии, её намного легче взломать. В случае с традиционной системой PSTN злоумышленник должен получить физический доступ к среде передачи или системам, которые задействованы в обмене голосовой информацией. IP телефония – это прежде всего сеть с коммутацией пакетов, которые передаются на ряду с другими корпоративными сервисами – Интернетом, почтой и другими. Если эта сеть недостаточно защищена, то злоумышленнику даже не обязательно находиться в одной стране с системой IP телефонии, чтобы получить доступ к критичным данным, украсть их или модифицировать.

Вот почему необходимо обеспечивать многоуровневую защиту систем корпоративной IP телефонии. Недостаточно просто поставить стойкий пароль к интерфейсу управления. Это должен быть чёткий набор определённых мер, применяемых в комплексе – межсетевое экранирование, антивирусная защита, регулярные обновления программного обеспечения, шифрование передаваемых данных и другое.

Отдельно следует уделить внимание повышению осведомлённости своих сотрудников об атаках из разряда социальной инженерии. Одним из наиболее распространённых векторов атаки данного типа на сегодняшний день является “фишинг”. Суть его заключается в том, что злоумышленник рассылает “письма счастья” с вредоносными вложениями, в надежде на то, что человек откроет это вложение и тем самым, загрузит на свой компьютер вредонос. Защититься от таких атак можно сразу на нескольких уровнях:

1. Межсетевой экран, на котором адрес отправителя фишинговых писем должен быть заблокирован. Автоматизировать процесс получения актуального списка адресов активных отправителей для блокировки на МСЭ, можно с помощью решений Threat Intelligence. Существуют как платные решения от таких компаний как Anomali, ThreatConnect или EclecticIQ, так и OpenSource, например, YETI и MISP.
2. Решение для защиты почтового сервера, которое проверяет все письма на предмет подозрительных вложений, адреса отправителя, блокирует спам. Примерами таких решений является Kaspersky Security для почтовых серверов, AVG Email Server Edition для ME, McAfee Security for Email Servers. Кстати, в этом случае также можно автоматизировать процесс блокировки с помощью решений TI.
3. Антивирусное ПО для защиты оконечных устройств, которое заблокирует опасное вложение, если всё-таки вредонос сможет пролезть через МСЭ и почтовый сервер. Для этого подойдёт Kaspersky Endpoint Security, Norton, Trend Micro и другие.

Но если от фишинга можно защититься с помощью специализированных программ и аппаратных решений, то от следующих видов атак, основанной на социальной инженерии, защититься гораздо труднее. Возможно, Вы не знали, но помимо традиционного email “фишинга”, существует также и телефонный. Например, сотруднику Вашей компании на голосовую почту может прийти сообщение от “банка” о том, что кто-то пытался получить доступ к его счёту и что ему необходимо срочно перезвонить по оставленному номеру. Не трудно догадаться, что на другом конце провода, его будет ждать злоумышленник, который постарается сделать всё, чтобы втереться в доверие, украсть данные его счёта, чтобы в итоге похитить денежные средства.

Существует также телефонный “вишинг”. Этот тип атаки направлен на первую линию сотрудников, которые принимают все входящие звонки в Вашей компании. На общий номер поступает звонок от какой-нибудь известной организации или персоны, а дальше с помощью методов психологического давления, доверчивого сотрудника заставляют что-либо сделать. В самом лучшем случае, позвонивший будет агрессивно требовать соединить его с руководством компании, чтобы предложить какие-нибудь услуги, в самом худшем - выдать конфиденциальную или критически важную информацию. А что, если злоумышленник узнает каким банком обслуживается Ваша компания и позвонит бухгалтеру от лица “Вашего банка”? К такому тоже нужно быть готовым.

Защититься от подобного типа атак можно было бы с помощью некоего аналога Threat Intelligence для VoIP – списка телефонных номеров, с которых поступают “фишинговые” и “вишинговые” звонки, чтобы заблокировать их на АТС. Однако, такого решения пока нет, поэтому придётся просвещать сотрудников на тему безопасности.

Безопасность облачных систем

Сейчас уже сложно обозначить чёткие границы офисной сети. С распространением облачных решений, распределённых сетей VPN и всеобщей виртуализации, корпоративная сеть уже перестала иметь чёткую географическую привязку.

Аналогично обстоят дела и в сфере VoIP. Каждый крупный провайдер IP телефонии имеет в своем наборе услуг облачную АТС, которая настраивается в считанные минуты и способна обеспечить телефонией компанию любого размера и неважно где территориально она расположена. Облачная или виртуальная АТС – это очень удобное решение, которое привлекает заказчиков тем, что не надо держать лишние сервера в здании и обслуживать их. Вместо этого, можно просто арендовать необходимые серверные мощности или сервис телефонии. Однако, с точки зрения информационной безопасности, облачные АТС – это идеальная цель для хакерских атак. Потому что, как правило, аккаунты для доступа к настройкам АТС, находятся в открытом доступе. Если владелец аккаунта не озаботится созданием стойкого пароля, то он рискует оплатить немаленький счёт за телефонные разговоры злоумышленника или предоставить доступ к записям разговоров своих сотрудников. В этой связи при выборе провайдера следует также проверить обеспечивает ли он дополнительные мероприятия по защите целостности и конфиденциальности данных. Используется шифрование при подключении к аккаунту с настройками облачной АТС, шифруются ли данные при их транспортировке.

Тренды развития направления ИБ в VoIP

Наиболее распространённым методом защиты корпоративной инфраструктуры является организация защищённой сети VPN, когда подключение извне осуществляется по зашифрованному каналу, а данные внутри сети передаются в незашифрованном виде. Это относится и к голосовому трафику. Однако, тенденции развития информационных технологий указывают на то, что в недалёком будущем голосовая информация также будет подвергаться шифрованию. Большинство VoIP вендоров уже давно имплементируют в своих решениях поддержку таких протоколов как SIP/TLS, SRTP, ZRTP и д.р, стимулируя пользователей применять внедрять ещё один уровень защиты. Например, большинство IP-телефонов и решений видеоконференцсвязи от компании Cisco, а также системы CUCM, CUBE, Cisco SBC, UCCS и д.р поддерживают TLS 1.2 и SRTP. Самое распространённое Open Source решение IP-АТС Asterisk имеет поддержку защищённых протоколов передачи медиа трафика начиная с версии 1.8. В программной Windows-based АТС 3CX версии V15, поддержка SRTP включена по умолчанию.

VoIP решения зачастую очень тесно интегрируются с другими корпоративными системами, такими как CRM, ERP, CMS, не говоря уже о таких каналах бизнес коммуникаций как email, обмен мгновенными сообщениями (чат) и социальные сети, формируя в совокупности концепцию UC (Unified Communications). Потенциальные преимущества, которые несёт данная концепция очень привлекательны, но вместе с тем, создаётся множество точек уязвимых к возможному взлому. Недостаточный уровень защиты одной из них может быть угрозой всей корпоративной сети. Поэтому разработчики, несомненно, будут усиливать безопасность каналов интеграции данных систем.

Можно также ожидать интеграцию систем корпоративной телефонии в такие средства защиты как DLP (средства защиты от утечек), адаптации метрик VoIP в SIEM системах (система управления информацией и событиями безопасности), а также появление унифицированных репутационных баз (Threat Intelligence) со списками потенциально опасных номеров или других индикаторов компрометации, относящихся к VoIP, которые будут автоматически блокироваться имеющимися средствами защиты.

Полезна ли Вам эта статья?

Пожалуйста, расскажите почему?

Нам жаль, что статья не была полезна для вас:(Пожалуйста, если не затруднит, укажите по какой причине? Мы будем очень благодарны за подробный ответ. Спасибо, что помогаете нам стать лучше!

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.

Несмотря на солидный возраст технологии VoIP и ее широкое распространение в корпоративном и государственном секторе, использование данной технологии вызывает ряд серьезных проблем, связанных с безопасностью: относительно несложно установить прослушивание VoIP-звонков, относительно несложно изменить содержание VoIP-звонков, система VoIP подвержена DoS-атакам.

Существующие решения проблемы

Использование патентованных (закрытых) аудио кодеков

Некоторые производители предлагают решать вопросы безопасности IP-телефонии путем использования закрытых аудио кодеков. Вся защита строится на том, что злоумышленнику неизвестен алгоритм кодирования звука, но как только алгоритм становится известным, система перестает быть безопасной. Современные тенденции таковы, что большинство производителей использует открытые аудио кодеки. Таким образом, данный способ защиты потерял свою эффективность.

Использование VLAN

При построении системы IP-телефонии принято выделять отдельную сеть VLAN, к которой подключаются все IP-телефоны. Данный способ обладает рядом недостатков:

• Если злоумышленник получит доступ к VLAN системы IP-телефонии, то ему будет доступны для прослушивания все телефонные переговоры.
• Данное решение никак не может обеспечить безопасность системы IP-телефонии, построенной между двумя и более территориально распределенными офисами.

Шифрование и криптографическая аутентификация VoIP

Данный способ обеспечения безопасности на сегодняшний день является наиболее надежным. Защита современных систем IP-телефонии может быть реализована с помощью различных протоколов таких как SRTP, ZRTP и IPSec. Однако, каждый из этих протоколов обладает рядом существенных недостатков:

• SRTP, ZRTP используют «слабую» криптографию — ключи шифрования недостаточной длины или некриптостойкие алгоритмы шифрования.
• IPSec — требует проведения предварительного обмена ключами, часто блокируется различными интернет-провайдерами, в ряде случаев в силу ограничения технологии не позволяет установить защищенное соединение.
• Помимо частных недостатков, все упомянутые способы криптографической защиты IP-телефонии обладают общим недостатком — отсутствие сертификатов ФСБ РФ и ФСТЭК РФ. Из этого следует, что существующие способы защиты IP-телефонии нельзя использовать в государственных учреждениях.

Решение обеспечения безопасности VoIP от ОАО «ИнфоТеКС»

Основой защиты VoIP является VPN-решение ViPNet CUSTOM, которое обладает следующим функционалом:

• Шифрование и фильтрация сигнального и голосового трафика всех участников сети IP-телефонии.
• Обеспечивает беспрепятственное прохождение VoIP-трафика через устройства NAT.
• Поддержка виртуальных адресов, в том числе в протоколах SIP, H.323 и Cisco SCCP (Skinny Client Control Protocol), является решением проблемы пересечения пространства IP-адресов удаленных офисов.

Преимущества

• Позволяет организовать защиту гетерогенных систем IP-телефонии.
• Позволяет организовать защищенное взаимодействие между двумя и более локальными сетями с пересекающейся IP-адресацией без изменения топологии этих сетей.
• Обеспечивает защиту мобильных пользователей IP-телефонии.
• Обеспечивает прохождении VPN-трафика в случае использования NAT или противодействия со стороны провайдера.
• Наличие сертификатов ФСБ и ФСТЭК.

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

IP-телефонии должны обеспечиваться два уровня безопасности: системный и вызывной.

Для обеспечения системной безопасности используются следующие функции:

• Предотвращение неавторизованного доступа к сети путем применения разделяемого кодового слова. Кодовое слово одновременно вычисляется по стандартным алгоритмам на инициирующей и оконечной системах, и полученные результаты сравниваются. При установлении соединения каждая из двух систем IP-телефонии первоначально идентифицирует другую систему; в случае по крайней мере одного отрицательного результата связь прерывается.
• Списки доступа, в которые вносятся все известные шлюзы IP-телефонии .
• Запись отказов в доступе.
• Функции безопасности интерфейса доступа, включая проверку идентификатора и пароля пользователя с ограничением доступа по чтению/записи, проверку прав доступа к специальному WEB-серверу для администрирования.
• Функции обеспечения безопасности вызова, включая проверку идентификатора и пароля пользователя (необязательно), статус пользователя, профиль абонента.

При установлении связи шлюза с другим шлюзом своей зоны производится необязательная проверка идентификатора и пароля пользователя. Пользователь в любое время может быть лишен права доступа.

Действительно, при разработке протокола IP не уделялось должного внимания вопросам информационной безопасности, однако со временем ситуация менялась, и современные приложения, базирующиеся на IP , содержат достаточно защитных механизмов. А решения в области IP-телефонии не могут существовать без реализации стандартных технологий аутентификации и авторизации, контроля целостности и шифрования и т. д. Для наглядности рассмотрим эти механизмы по мере того, как они задействуются на различных стадиях организации телефонного разговора, начиная с поднятия телефонной трубки и заканчивая сигналом отбоя.

1. Телефонный аппарат.

В IP-телефонии , прежде чем телефон пошлет сигнал на установление соединения, абонент должен ввести свой идентификатор и пароль на доступ к аппарату и его функциям. Такая аутентификация позволяет блокировать любые действия посторонних и не беспокоиться, что чужие пользователи будут звонить в другой город или страну за ваш счет.

2. Установление соединения.

После набора номера сигнал на установление соединения поступает на соответствующий сервер управления звонками, где осуществляется целый ряд проверок с точки зрения безопасности. В первую очередь удостоверяется подлинность самого телефона - как путем использования протокола 802.1x, так и с помощью сертификатов на базе открытых ключей, интегрированных в инфраструктуру IP-телефонии . Такая проверка позволяет изолировать несанкционированно установленные в сети IP-телефоны, особенно в сети с динамической адресацией. Явления, подобные пресловутым вьетнамским переговорным пунктам, в IP-телефонии просто невозможны (разумеется, при условии следования правилам построения защищенной сети телефонной связи).

Однако аутентификацией телефона дело не ограничивается - необходимо выяснить, предоставлено ли абоненту право звонить по набранному им номеру. Это не столько механизм защиты, сколько мера предотвращения мошенничества. Если инженеру компании нельзя пользоваться междугородной связью, то соответствующее правило сразу записывается в систему управления звонками, и с какого бы телефона ни осуществлялась такая попытка, она будет немедленно пресечена. Кроме того, можно указывать маски или диапазоны телефонных номеров, на которые имеет право звонить тот или иной пользователь.

В случае же с IP-телефонией проблемы со связью, подобные перегрузкам линий в аналоговой телефонии, невозможны: при грамотном проектировании сети с резервными соединениями или дублированием сервера управления звонками отказ элементов инфраструктуры IP-телефонии или их перегрузка не оказывает негативного влияния на функционирование сети.

3. Телефонный разговор.

В IP-телефонии решение проблемы защиты от прослушивания предусматривалось с самого начала. Высокий уровень конфиденциальности телефонной связи обеспечивают проверенные алгоритмы и протоколы (DES, 3DES , AES , IPSec и т. п.) при практически полном отсутствии затрат на организацию такой защиты - все необходимые механизмы (шифрования, контроля целостности , хэширования, обмена ключами и др.) уже реализованы в инфраструктурных элементах, начиная от IP-телефона и заканчивая системой управления звонками. При этом защита может с одинаковым успехом применяться как для внутренних переговоров, так и для внешних (в последнем случае все абоненты должны пользоваться IP-телефонами).

Однако с шифрованием связан ряд моментов, о которых необходимо помнить, внедряя инфраструктуру VoIP . Во-первых, появляется дополнительная задержка вследствие шифрования/дешифрования, а во-вторых, растут накладные расходы в результате увеличения длины передаваемых пакетов.

4. Невидимый функционал.

До сих пор мы рассматривали только те опасности, которым подвержена традиционная телефония и которые могут быть устранены внедрением IP-телефонии . Но переход на протокол IP несет с собой ряд новых угроз, которые нельзя не учитывать. К счастью, для защиты от этих угроз уже существуют хорошо зарекомендовавшие себя решения, технологии и подходы. Большинство из них не требует никаких финансовых инвестиций, будучи уже реализованными в сетевом оборудовании, которое и лежит в основе любой инфраструктуры IP-телефонии .

Самое простое, что можно сделать для повышения защищенности телефонных переговоров, когда они передаются по той же кабельной системе, что и обычные данные, - это сегментировать сеть с помощью технологии VLAN для устранения возможности прослушивания переговоров обычными пользователями. Хорошие результаты дает использование для сегментов IP-телефонии отдельного адресного пространства. И, конечно же, не стоит сбрасывать со счетов правила контроля доступа на маршрутизаторах (Access Control List, ACL ) или межсетевых экранах (firewall), применение которых усложняет злоумышленникам задачу подключения к голосовым сегментам.

5. Общение с внешним миром.

Какие бы преимущества IP-телефония ни предоставляла в рамках внутренней корпоративной сети, они будут неполными без возможности осуществления и приема звонков на городские номера. При этом, как правило, возникает задача конвертации IP-трафика в сигнал, передаваемый по телефонной сети общего пользования (ТфОП). Она решается за счет применения специальных голосовых шлюзов ( voice gateway), реализующих и некоторые защитные функции, а самая главная из них - блокирование всех протоколов IP-телефонии (H.323, SIP и др.), если их сообщения поступают из неголосового сегмента.

Для защиты элементов голосовой инфраструктуры от возможных несанкционированных воздействий могут применяться специализированные решения - межсетевые экраны (МСЭ), шлюзы прикладного уровня ( Application Layer Gateway, ALG ) и пограничные контроллеры сеансов (Session Border Controller). В частности, протокол RTP использует динамические порты UDP, открытие которых на межсетевом экране приводит к появлению зияющей дыры в защите. Следовательно, межсетевой экран должен динамически определять используемые для связи порты, открывать их в момент соединения и закрывать по его завершении. Другая особенность заключается в том, что ряд протоколов, например,