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非法VoIP檢測的技術(shù)實現(xiàn)及分析

中國電信集團(tuán)公司 池靜平 2004/12/14

一、非法VoIP運營

  VoIP業(yè)務(wù)原本就是國際電信運營商的兩難選擇,對于中國電信運營商來說就更加如此。VoIP業(yè)務(wù)的開展造成已有的長途電話業(yè)務(wù)增長緩慢,甚至個別地區(qū)收入降低,對國際長途業(yè)務(wù)的沖擊尤
甚。

  由于IP網(wǎng)絡(luò)的靈活性、開放性,VoIP所帶來的巨大利潤空間以及國家監(jiān)管力度的問題,某些不法人員正開展地下IP電話,俗稱“信息走私”。他們利用電信運營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營IP電話業(yè)務(wù),構(gòu)成不正當(dāng)競爭;分流了電信運營商長途電話的業(yè)務(wù)收入,擾亂了市場秩序。對于用戶來說,已經(jīng)由“想省錢,用IP”發(fā)展成“想更省錢,就用地下IP”,雖然其有可能并不具備良好的服務(wù)質(zhì)量。

  那么是否有辦法來發(fā)現(xiàn)并制止這些非法VoIP運營現(xiàn)象的存在呢?

二、非法VoIP檢測的實現(xiàn)

  1.檢測及分析

  我們主要采集H.323、MGCP、SIP三類協(xié)議的VoIP,分別在主叫、被叫兩個方向進(jìn)行,同一時間段內(nèi)將會有多條采集記錄。圖1是多個VoIP連接的簡略圖,忽略了IP電話網(wǎng)關(guān)和傳統(tǒng)程控交換網(wǎng)之間的連接。

  Gateway1、Gateway2代表IP電話網(wǎng)關(guān),它們位于不同的地點,一般是不同的城市甚至國家。我們假設(shè)Gateway1代表本地的媒體網(wǎng)關(guān),也是我們需要采集數(shù)據(jù)的關(guān)注點,是需要檢測的網(wǎng)關(guān)。

  假設(shè)user1用戶撥打VoIP進(jìn)行呼叫userA,Gateway1會向Gateway2發(fā)起VoIP連接請求,我們會記錄下這條數(shù)據(jù),這就是主叫方向的記錄。源IP就是Gateway1的IP,目的IP就是Gateway2的IP。而同一時間內(nèi)可能user2也在呼叫userB,user3也在呼叫userC,因此會有多條采集記錄,雖然他們的源IP和目的IP都相同。

  假設(shè)userA從外地?fù)艽騐oIP呼叫user1,從Gateway2過來的連接請求,Gateway1需要應(yīng)答,我們會記錄下這條應(yīng)答,這就是被叫方向的記錄。源IP還是gateway1的IP,目的IP還是gateway2的IP。而同一時間內(nèi)可能userB也在呼叫user2,userC也在呼叫user3,因此會有多條采集記錄,雖然他們的源IP和目的IP都相同。

  檢測是否有用戶在使用基于H.233、SIP、MGCP的VoIP或者提供基于H.323、MGCP、SIP的VoIP服務(wù)的檢測步驟如下:

  (1)數(shù)據(jù)采集,通過某種方式將流經(jīng)電信寬帶網(wǎng)上的源端口號和目的端口號分別為1718、1719、1720、5060、2427、2727的數(shù)據(jù)包采集下來, 即包括主叫、被叫兩個方向的記錄。采集的主要內(nèi)容有源IP、目的IP、源端口、目的端口、用戶注冊名稱、會話標(biāo)志、會話發(fā)生時間;

  (2)數(shù)據(jù)上傳,將數(shù)據(jù)上傳到后臺分析系統(tǒng);

  (3)數(shù)據(jù)入庫,將數(shù)據(jù)文件存入到數(shù)據(jù)庫中;

  (4)數(shù)據(jù)分析,對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,結(jié)合事先設(shè)計好的一些設(shè)定,得到非法VoIP的可疑名單;

  (5)統(tǒng)計分析,根據(jù)分析出的可疑名單,給出IP電話呼叫詳單以及其他相關(guān)的統(tǒng)計分析報表。

  詳細(xì)的分析舉例如下:

  (1)統(tǒng)計某一個源IP在某一時間段內(nèi)作為被叫方的會話次數(shù),假設(shè)值為A;

  (2)統(tǒng)計某一個源IP在某一時間段內(nèi)作為主叫方的會話次數(shù),假設(shè)值為B;

  (3)統(tǒng)計某一個目的IP在某一時間段內(nèi)作為被叫方的會話次數(shù),假設(shè)值為C;

  (4)統(tǒng)計某一個目的IP在某一時間段內(nèi)作為主叫方的會話次數(shù),假設(shè)值為D;

  (5)假設(shè)有三個預(yù)設(shè)的判斷閥值,分別為被叫次數(shù)閥值H1、主叫次數(shù)閥值H2、主被叫閥值H3。

  則根據(jù)如上統(tǒng)計值,非法VoIP的可疑名單為:
  根據(jù)檢測結(jié)果,給出如下報表:
  2.非法VoIP封堵

  檢測并分析到非法的VoIP電話網(wǎng)關(guān)后,對于本網(wǎng)用戶所架設(shè)的IP電話網(wǎng)關(guān),我們可以與公安部門取得聯(lián)系,進(jìn)行上門查封。但由于人力、物力有限,是否可采用其他方式呢?如直接對其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層次上的封堵,然后再執(zhí)行相關(guān)行政手段呢?另外檢測到的大部分IP電話網(wǎng)關(guān)不屬于本網(wǎng)用戶,如其他運營商、其他國家,是否可以對其進(jìn)行控制以及如何控制呢?

  在這里,我們提出了多層次封堵的思路。

  (1)對于網(wǎng)內(nèi)的IP電話網(wǎng)關(guān)來說,我們定位到該用戶,可對其實施警告,采用向其推送HTML警告頁面或在其進(jìn)行一個VoIP呼叫過程中,將一段已經(jīng)錄制好的示警語音信息播放給用戶。

  (2)警告后,如果在下一個時間周期內(nèi),用戶仍繼續(xù)其非法行為,則降低對其的服務(wù)質(zhì)量,實施干擾,即用戶的請求將被按比例丟棄,其VoIP的IP連接將得不到保障。

  (3)干擾后,對頑固用戶最終實施封堵,其所有網(wǎng)絡(luò)請求都將被丟棄,無法成功連接。

  (4)對位于其他運營商、其他城市、其他國家的IP電話網(wǎng)關(guān),我們無法直接對其進(jìn)行控制,但可考慮限制網(wǎng)內(nèi)用戶對其發(fā)起的連接請求,間接的阻止其正常服務(wù)的提供。

  3.非法VoIP檢測的意義所在

  VoIP作為中國電信運營商未來的一項重要的基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù),其收入占電信運營商總體收入的重要性正在逐步提高。而非法VoIP的存在,給電信運營商造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

  根據(jù)某運營商的某個地市分公司在最近的一次檢測行動中得到的數(shù)據(jù),在持續(xù)4天的檢測時間內(nèi),僅在該市的某網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上所采集到的非法VoIP呼叫次數(shù)即接近30000個,話務(wù)量達(dá)到150000m。按此推測,該分公司全市一年所損失的VoIP收入可達(dá)2億人民幣。

  從上面可看出,由非法VoIP給電信運營商所造成的損失是很大的。而且不僅僅是經(jīng)濟(jì)方面,給社會也帶來了一定程度的安全危害,如境外反動組織通過VoIP方式撥打用戶電話,向用戶宣揚其反動宣言,造成了不好的影響。

  三、需關(guān)注的其他問題

  我們知道,目前存在的非法VoIP運營者可能會修改其正常的協(xié)議工作端口,如H.323原本應(yīng)工作在1718、1719、1720端口,修改后可能變?yōu)?718、2719、2720,這樣我們就無法采集到這部分?jǐn)?shù)據(jù)。這也就給我們提出了這樣一個問題:對于采用非標(biāo)準(zhǔn)端口進(jìn)行VoIP業(yè)務(wù)的檢測如何實現(xiàn)?

  我們認(rèn)為,對于采用了非標(biāo)準(zhǔn)端口的VoIP系統(tǒng),可以把其所有端口的數(shù)據(jù)都采集下來,然后再同已知的VoIP進(jìn)行數(shù)據(jù)包比對,最后定然可分析出用戶的VoIP通話清單。但所有數(shù)據(jù)包的完全比對,是不現(xiàn)實的,最好建立1套智能協(xié)議分析系統(tǒng),即分析比對需要具備一定的策略,以降低系統(tǒng)整體投入。

  采用非標(biāo)準(zhǔn)端口的VoIP系統(tǒng)無非是加大了數(shù)據(jù)采集、分析的工作量以及額外的系統(tǒng)開發(fā)。而所有非法VoIP系統(tǒng)采用的基礎(chǔ)通信協(xié)議是不變的,正所謂“萬變不離其宗”!

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