SVSP (Secure Voice over IP Simple Protocole) : une solution pour la sécurisation de la voix sur IP

SVSP (Secure Voice over IP Simple Protocol) : a solution for securing voice over IP

• Auteur / Autrice : Carole Bassil
• Direction : Ahmed Serhrouchni
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et réseaux
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interconnexion de réseaux (télécommunications)

Mesures de sûreté

Systèmes de télécommunications

Téléphonie Internet

Résumé

Depuis l invention du premier téléphone par Alexandre Graham Bell en 1869, la téléphonie n a cessé d évoluer : de la commutation de circuit à la commutation par paquet, d un réseau fixe à un réseau mobile. Plusieurs architectures ont été crées où la voix est combinée aux données et à l imagerie pour être transportées sur un seul réseau data. La nature de ces réseaux ouverts a un impact sur la voix en terme de sécurité. D où le besoin imminent de sécuriser la voix tout en assurant une bonne qualité de service à la voix aussi bien dans un réseau fixe que dans un réseau mobile ou IP. Des solutions de sécurisation sont proposées pour les données. Mais des solutions partielles voire incomplètes sont proposées pour la voix. Dans un premier temps, nous définissons les besoins de la sécurisation de la téléphonie et les services de sécurité nécessaires à son déploiement. Ainsi, nous analysons la sécurité offerte par les différents réseaux offrant un service de téléphonie, à savoir la sécurité dans le réseau téléphonique traditionnel (RTC et RNIS), dans les réseaux mobiles (GSM et UMTS), et dans le réseau de données IP avec les deux architectures prépondérantes H. 323 et SIP. Ceci va nous permettre de comparer les solutions de sécurité offertes par ces architectures de téléphonie et de pouvoir aborder d une part, leur avantages et inconvénients et d autre part, les exigences qu ils ne peuvent pas satisfaire. Cette analyse nous conduit à un résultat éloquent qui est l absence d une solution de sécurité complète qui répond aux exigences de la téléphonie et qui permet d effectuer un appel sécurisé de bout en bout. Dans un second temps, nous proposons une architecture de sécurité pour une architecture de téléphonie abstraite. Cette architecture propose une nouvelle couche de service qui s'insère entre deux couches de niveaux N et N+1 du modèle de l'OSI. Ce choix permet d'assurer une transparence et une indépendance du réseau sous-jacent mais nécessite de revoir les interfaces et donc de définir une API qui s'occupe d'assurer cette transparence et l'interfaçage entre l'application de sécurité et le réseau sous-jacent. Cette architecture assure les services de sécurité et définit les politiques de sécurité nécessaires pour répondre aux exigences de la sécurisation des communications de voix. Notre proposition s'accompagne de la définition d'un protocole de sécurité que nous avons nommé SVSP pour Simple Voice Security Protocol. SVSP intègre les services de sécurité définis par cette architecture et permet la sécurisation d'un appel téléphonique de bout en bout. Des études ont été effectuées pour l'intégrer dans différentes infrastructures de téléphonie comme le réseau fixe, le réseau mobile GSM et une plate-forme de voix sur IP avec le standard H. 323. Un prototype de SVSP a été implémenté suivi d'une intégration avec SIP, le standard de voix sur IP de l'IETF.

Since the invention of the first telephone by Alexander Graham Bell in 1869, network telephony technology did not stop evolving: from circuit switching to packet switching, from fixed network to wireless network. Several new architectures were created which combines the transport of voice, data and image in the same data network. The nature of these open networks has an impact on the voice in terms of security. This yields to the imminent need to secure voice communications while insuring a good quality of service to the voice as well in fixed, wireless and IP networks. Different security solutions are proposed for the data. But partial even incomplete solutions are proposed for the voice. First, we define the needs for securing the telephony and the security services required. Thus, we analyze the security offered by the different telephone networks, namely the security in the traditional telephone network (PSTN and ISDN), in the mobile networks (GSM and UMTS), and in the IP network based on the H. 323 and SIP architectures. This will allow us to compare the security solutions offered by these telephony architectures and to be able to present their advantages and limitations and the security requirements that they cannot satisfy. This analysis drives us to an eloquent result that is the absence of a complete end to end security solution that complies with the security requirements of telephony. Secondly, we propose security architecture for a unified telephony architecture. This security architecture proposes a service layer that is inserted between N and N + 1 layers of the OSI reference model. This choice provides a transparency and an independence of the underlying network but requires reviewing the interfaces and therefore the needs to define an API between the security application and the underlying network that insures transparency. This architecture provides the security services and defines necessary security policies to secure voice communications. Following the security architecture, we defined a security protocol that we named SVSP for Simple Voice Security Protocol. SVSP satisfies the security services defined by this architecture that provides a secure end-to-end phone call. Studies were carried out to integrate it in different telephony infrastructures, namely with the traditional telephone network, GSM the mobile network and with the H. 323 standard for voice over IP communications. A prototype of SVSP was implemented followed by integrating it with SIP the IETF voip standard.