Главная МТС Банк

Защита IP-телефонии. Защита от прослушивания разговоров — строим безопасную SIP телефонию своими руками

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.

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:

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.
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.
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!

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.

Цель этой статьи обсудить две наиболее распространенных уязвимости, которые присутствуют в текущих реализациях VoIP.

"Наша связь безопаснее обычной телефонной линии"

Технология VoIP прочно вошла в нашу жизнь. Многие действующие операторы связи начали предоставлять услуги VoIP; появились новые провайдеры VoIP. Помимо проблем с качеством предоставляемых услуг, проблема безопасности (как и её отсутствие) недопонимается многими поставщиками услуг VoIP.

Цель этой статьи обсудить две наиболее распространенных уязвимости, которые присутствуют в текущих реализациях VoIP. Первая уязвимость позволяет перехватить пользовательскую подпись (Subscription) и соответствующие соединения. Вторая уязвимость позволяет прослушивать VoIP-соединения. Хотя VoIP реализован с помощью нескольких протоколов, эта статья фокусируется на уязвимостях, связанных с протоколом SIP (Session Initiation Protocol – протокол инициации соединения), являющимся стандартом IETF (RFC 3261). Эти два вида атак (помимо других атак, типа DoS) уже обсуждались в различных исследовательских статьях, но не признавались в качестве реально действующих.

Эксперты считают, что эти виды атак станут более очевидными с дальнейшим развитием и пониманием VoIP. В следующем разделе мы кратко рассмотрим протокол SIP, который используется для создания и уничтожения мультимедийных соединений (включая VoIP).

Кратко о SIP

Протокол инициации соединений (SIP, IETF RFC 3261) широко используемый стандарт, который используется в VoIP для установления и разрывания телефонных звонков. На Рис. 1 с высокого уровня показаны сообщения SIP во время телефонного разговора. Пояснение следует ниже.

Рис. 1: Установление и разрывание связи.

Шаг 1, устройство пользователя (User Agent в терминологии SIP) регистрируется у регистратора доменов, который отвечает за содержание базы данных со всеми пользователями для соответствующего домена. Регистрация пользователя необходима для связи с удаленной стороной. Когда Bob хочет позвонить Alice, он посылает запрос INVITE прокси-серверу. Прокси-серверы отвечают за маршрутизацию SIP-сообщений и определение местоположения пользователей. Когда прокси получает запрос INVITE, он пытается найти вызываемую сторону и ретранслирует соединение вызывающему, проходя при этом несколько шагов, типа DNS-lookup. Атака на перехват регистрационной подписи происходит как раз на первом шаге.

Перехват регистрации

На Рис. 2 показано типичное регистрационное сообщение и ответ от регистратора, используемый для анонсирования точки связи. Это показывает, что устройство пользователя принимает звонки.

Запрос REGISTER содержит заголовок Contact , указывающий IP-адрес устройства пользователя. Когда прокси получает запрос на входящий звонок (INVITE), он произведет поиск, чтобы узнать, как связаться с соответствующим пользователем. В нашем случае пользователь с телефоном 210-853-010 доступен по адресу 192.168.94.70. Прокси перенаправит запрос INVITE на этот адрес.

На Рис. 3 показан измененный запрос REGISTER, который отправил хакер.

Рис. 3: измененный вариант запроса REGISTER

В этом случае все заголовки и параметры остаются неизменными, кроме заголовка Contact. В этом заголовке был изменен IP-адрес (192.168.1.3), который теперь указывает на устройство хакера. Этот запрос отправляется SIP регистратору по адресу 192.168.1.2. Хакер легко может генерировать подобный запросы, используя программу SiVus, показанную на Рис. 4:

Рис. 4: Подмена регистрации SIP с помощью SiVUS.

Атака перехвата работает следующим образом:

Блокировать регистрацию законного пользователя. Это достигается одним из следующих способов:
- DoS-атака против устройства пользователя
- Дерегистрация пользователя (ещё одна атака, в этой статье не рассматривается)
- Генерация множества запросов REGISTER в более короткий промежуток времени, чтобы вызвать race-condition и отменить регистрацию законного пользователя
Послать запрос REGISTER с IP-адресом хакера.

Рис. 5 показывает подход к осуществлению этой атаки:

Рис. 5: Обзор атаки перехвата регистрации

Сама возможность этой атаки обусловлена следующими причинами:

Сообщения посылаются в открытом виде, что позволяет хакеру перехватывать, модифицировать и отсылать их в своих целях.
Текущая реализация сообщений протокола SIP не позволяет проверять целостность данных, поэтому изменение сообщений никак не обнаруживается.

Эта атака может быть реализована даже в том случае, если SIP-прокси при регистрации требует авторизацию, т.к. сообщения отправляются в открытом виде. Под угрозой могут оказаться как компьютеры корпоративных сетей, так и домашние ПК. К примеру, домашняя сеть с плохо настроенной точкой беспроводного доступа, может быть скомпрометирована хакером, перехватывающим и модифицирующим сообщения (даже если используются WEP и WPA). В случае успеха хакер может производить звонки за счет пользователя или переадресовывать соединения. В корпоративной сети хакер может переадресовывать звонки неавторизованной стороне. Например, звонки акционеров могут быть направлены агенту, не авторизованному для проведения определенных транзакций с клиентами. Естественно, звонки могут перенаправляться и в злонамеренных целях, которые зависят только от фантазии хакера. В некоторых случаях эта атака может оказаться полезной для сотрудников, которые не желают быть потревоженными и направляют звонки на автоответчик.

Эта атака может быть предотвращена с помощью SIPS (SIP поверх TLS) и авторизации SIP-запросов и ответов (что может включать проверку целостности). Фактически, использование SIPS и авторизации может предотвратить другие виды атак, включая прослушивание.

Прослушивание

Прослушивание в VoIP немного отличается от прослушивания данных в обычных сетях, но принцип тот же. Прослушивание в VoIP подразумевает перехват служебных сообщений и соответствующих потоков мультимедийных данных. Служебные сообщения используют протоколы и порты, отличные от мультимедийных данных. Мультимедийные потоки обычно передаются по UDP, используя протокол RTP (Real Time Protocol – протокол реального времени).

На Рис. 6 показаны действия, необходимые для прослушивания с помощью Ethereal:

Рис. 6: Перехват мультимедийных данных с помощью Ethereal.

Действия, необходимые для перехвата и декодирования голосовых данных:

Перехват и декодирование RTP-пакетов.
Анализ сессии.
Сохранение данных в виде звукового файла.

Некоторые из вас скажут, что прослушивание можно подавить, используя свитчи, которые запрещают трансляцию трафика на всю сеть, таким образом ограничивая доступ к трафику.

Можно отбросить этот аргумент, если использовать ARP-спуфинг для осуществления атаки man-in-the-middle. Мы не будем рассматривать ARP-спуфинг в этой статье, на эту тему уже написано много статей. Основная суть в том, что хакер вещает подмененные MAC-адреса, заставляя соответствующие пакеты проходить через свой компьютер. Это позволяет прослушивать данные между двумя пользователями. На Рис. 7 показан пример атаки подмены таблиц ARP:

Рис. 7: Атака ARP-спуфинг.

С помощью подмены ARP-таблиц хакер может перехватывать, анализировать и прослушивать VoIP-соединения.

На Рис. 8 показано использование программы Cain для осуществления атаки man-in-the-middle и перехвата VoIP-трафика.

Рис. 8: Использование Cain для осуществления man-in-the-middle.

Заключение

Ожидается, что описанные выше уязвимости будут использованы в ближайшем будущем в личных и финансовых целях (например, мошенничество).

Инвестиции в производство и исследования, а также широкое распространение услуг VoIP за последние три года показывает, что VoIP прочно вошла в нашу жизнь. В то же время вопросы безопасности становятся более очевидными с ростом количества пользователей. IETF внесло несколько улучшений в стандарты VoIP, которые должны обеспечить защиту VoIP-трафика. Самыми очевидными являются использование TLS поверх SIP для защиты служебных данных и SRTP (Secure Real Time Protocol) для защиты мультимедийных данных. Основная проблема в том, что большинство провайдеров медленно адоптируют эти протоколы и иногда путают безопасность в пакетных сетях с безопасностью телефонных сетей.

Статьи по теме