Распечатать

Экспресс Электроника, № 2, 2007

Защищенная IP-телефония.

18 апреля 2007

Защищенная IP-телефония

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.

Екатерина Дербенцева, менеджер отдела маркетинга решений "Энвижн Груп" по направлению информационной безопасности