CN101341700A - 用于验证在以在ip通信网络中建立通信链路为目的的连接请求中发送的发送方地址的方法和设置 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题是用来验证在以在IP通信网络中建立第一参与者(A)的终端设备和第二参与者(B)的终端设备之间的通信链路为目的的连接请求中被发送的发送方地址的方法。对被发送的发送方地址的验证在建立通信链路之前通过第二参与者(B)的终端设备对被发送的发送方地址的确认请求以及第二参与者(B)的终端设备对确认请求的响应的评估而实现。

Description

用于验证在以在IP通信网络中建立通信链路为目的的连接请求中发送的发送方地址的方法和设置
所述发明涉及用来验证(Verifikation)在以在IP通信网络中建立通信链路为目的的连接请求中被发送的发送方地址的方法和设置。
概念“垃圾邮件”指不受欢迎的消息(“垃圾”)的大规模发送。“垃圾邮件”偏爱简单和有利的电子媒体入口，通常以较小的时间支出和费用支出实现给很多接收者的消息发送。这种“垃圾”消息的内容经常是商业类型的，其中最重要的是“垃圾”多是可疑内容。“垃圾”的一种很著名的形式是大量发送以广告为目的的电子邮件。除电子“垃圾”邮件之外，还存在另外的形式，例如与即时消息、Usenet新闻组、WWW搜索引擎、网络日志或移动通信相关的“垃圾”。
就像已经提到过的，“垃圾”这样被促进是因为，管理“垃圾邮件”的相应电子邮件的地址列表对于例如广告运营商这样的引起者几乎不产生实际的费用。除通过发送不受欢迎的消息给各个接受者而产生的明显缺点之外，“垃圾邮件”同时引起由公众负担的高费用。这是(例如)通过生产能力损失或电子信箱充塞而产生的间接费用。严重的还是由各个例如Intenet服务提供者(ISP)这样的相关基础设施提供者产生的费用：带宽容量的提高经常是必须的，因为现有带宽不再足以克服“垃圾”的流量。
虽然“垃圾邮件”被普遍禁止且目前在德国和其它国家的法律地位也被调整，但是“垃圾邮件”还是增加，因为这种形式的消息发送的障碍很小。
随着网络电话(缩写为VoIP)的持续流行，可以预期VoIP的参与者将在越来越大的范围内被所谓的SPIT(垃圾网络电话)中断。目前打给传统PSTN参与者(PSTN代表公共交换电话网)的广告电话通常总是由打电话的人付费。而打给VoIP参与者的电话反而因为对打电话者不同的收费模型而变得几乎免费，这将预期将来有大量SPIT到来。特别有这种可能性，广告运营商对已记录语音数据的大量发送感兴趣。这使得相关VoIP参与者将要求其各自的VoIP提供者采取合适的措施，来保护其免于不受欢迎的电话。
在PSTN连接中是电路交换的，更确切地说，在移动通信中设置有通过呼叫者的SIM卡的识别，在IP电话中识别呼叫者是困难的：在这里两个参与者之间的通信还只是通过虚拟的端点到端点来实现，因为这涉及分组交换连接。
作为针对SPIT的对策，此外还引入了白名单(英语：White list)和/或黑名单(英语：Black list)。白名单为参与者X包含至通信网络中其它参与者Y的参与者特定信息，所述信息被分类为可信赖的，因而授权参与者X的呼叫。黑名单像白名单一样包含同样的参与者特殊信息，然而不可信赖的参与者被记录在黑名单中，其呼叫基本被自动拒绝。
然而，这种白名单和黑名单不提供免于SPIT的保护，如果例如SPIT引起者伪造SPIT消息的SIP头中的发送方地址，其中例如它将被呼叫的参与者X的白名单中的发送方地址滥用为其发送方地址。
对于通信网络由多个子通信网络组成的情况，至今每个网络运营者确保，参与者证明自己，例如通过用户名和密码。例如，对证明的检查例如在网络运营者的SIP服务器上发生，检查使用其提供的发送方地址的参与者是否被授权了。网络运营者信任各邻近的子通信网络，各个邻居同样地对每个参与者进行证明的检查。然而只要子通信网络不同于方案，例如通过被错误配置的SIP服务器，那么所有子通信网络的安全标准就降低，因此总通信网络的安全标准降低，这是因为通过不安全配置的子网络未认证的和/或例如带有伪造发送方地址而发送的消息可以渗透至通信网络中。
本发明的任务存在于，形成用来验证在以在IP通信网络中建立通信链路为目的的连接请求中被发送的发送方地址的方法和设置。
这个任务通过有关方法的权利要求1的特征和有关设置的权利要求14的特征来解决。所述发明的进一步完善在从属权利要求中给出。
所述发明的主题是用来验证在以在IP通信网络中建立第一参与者的终端设备和第二参与者的终端设备之间的通信链路为目的的连接请求中被发送的发送方地址的方法。对被发送的发送方地址的验证在建立通信链路之前通过第二参与者的终端设备到被发送的发送方地址的确认请求以及通过第二参与者的终端设备对确认请求响应的评估而实现。地址与被发送的发送方地址一致的终端设备在所述终端设备与第一参与者的终端设备同样的情况下发送确认给第二参与者的终端设备。对于终端设备与第一参与者的终端设备不同的情况，所述终端设备发送相应的否认消息给第二参与者的终端设备。
此外，所述发明涉及用来完成描述的程序的设置以及装置。
所述发明带来优点在于，在IP通信网络中的发送方地址是可验证的。
所述发明的实施例在附图中描述，在下面详细描述中。
它显示：
图1带有两个参与者A和B的VoIP通信网络；
图2带有两个参与者A、B和SPIT引起者M的VoIP通信网；
图3在图1的情况下信令和语音连接；
图4在图2的情况下信令和语音连接
图1显示了带有第一参与者A的VoIP通信网络，第一参与者A呼叫第二参与者B。此外，描述了带有第一、第二和第三SIP服务器SP1、SP2和SP3的第一、第二和第三子通信网络N1、N2和N3。SIP服务器SP1、SP2和SP3优选为通过软交换或SIP代理(SIP-Proxy)来表现。此外，图1显示了用来呼叫的信令例程Si，以及由呼叫引起的第一参与者A和第二参与者B之间的语音连接Sp。在这个实施例中，信令例程Si从第一参与者A的终端设备出发，通过子通信网络N1、N2和N3的SIP服务器SP1、SP2和SP3，到达第二参与者B的终端设备。被显示的网络结构仅仅描述一个实施例。其它结构变化也是可以想象的。
图2显示了与图1中的描述相似的网络结构，然而扩展了第四和第五子通信网络N4、N5以及第四SIP服务器SP4。此外，图2描述了SPIT引起者M。例如，SPIT引起者M使用第四子通信网络N4中的第四SIP服务器SP4的配置弱点：例如，这种配置弱点允许外部呼叫者能够通过第四SIP服务器SP4发起其呼叫信令。即使第三子通信网络N3的运营商要求被其运营的SIP服务器只被允许从已知邻近SIP服务器接收信令信息，也不能阻止对配置弱点的利用，这发生在当邻近SIP服务器中的一个自己也不能实现这种限制。更多扩展子通信网络可以位于不安全配置的子通信网络N4和子通信网络N3之间，导致配置不再是通过网络运营者的邻居关系可控的。SPIT引起者M可以这样通过第五子通信网络N5接近第四子通信网络N4中的第四SIP服务器SP4，发起到第二参与者B的带有第一参与者A的发送方地址的呼叫信号。如果第一参与者A列在第二参与者B的白名单上，SPIT引起者M可以利用这个设置来进行到第二参与者B的呼叫，这在其自己的发送方地址的指示下是不可能的。用这种方法，整个通信网络的安全标准降低，就像开始时着重描述的那样。
为了保护上面描写的方法免于地址伪造，提议在第一参与者A和第二参与者B的终端设备之间发生的信令Si中，进行以从第二参与者B的终端设备到第一参与者A发送的发送方地址的回叫为形式的反问。被发送的发送方地址相关于“联系人”字段的内容或“来自”字段的内容，其在连接请求中从第一参与者A的终端设备发送的INVITE消息中。这种回叫用来在建立通信链路之前确认第一参与者A的身份：用这种方法，依照本发明检查被分配给第一参与者A的被发送的发送方地址是否符合实际呼叫参与者。对于第一参与者A指示正确发送方地址的情况，第一参与者A以确认来响应回叫。对于恶意参与者M通过说明第一参与者A的发送方地址而伪装其为发送方地址的情况，第一参与者A的终端设备进行响应，并通知第二参与者B的终端设备，第一参与者A和实际的呼叫者不同。
图3显示了信令Si，以SIP协议为基础，在第一参与者A的终端设备和第二参与者B的终端设备之间，对于图1中描述的情况：在第一步1，第一参与者A的终端设备发送INVITE消息给第二参与者B。在接收到INVITE消息后，第二参与者B的终端设备在第二步发送修改过的INVITE消息INVITE*返回给第一参与者A的终端设备。在原始消息的SIP头“联系人”中说明的发送方地址(英语Caller ID)优选地作为目的地地址来使用。作为备选，在SIP头“来自”字段中使用的Caller ID可以被使用。INVITE*消息不同于原始INVITE消息的修改在于，其包含以消息体中的附加头或附加字段为形式的附加记录(Eintrag)。这种附加记录被用来通知第一参与者A的终端设备，在回叫时不涉及常规呼叫，而涉及确认请求。对于参加的终端设备不实现为附加记录周围的SIP协议的依照发明的扩展的情况，作为选择的INVITE*消息被这样修改，使得第一参与者A的终端设备确保不发起到达呼叫的信令，例如通过选择至今不存在的和特别为目前目的而定义的零编解码(Null-Codec)，或通过在INVITE*消息中的其它记录中的至少一个，来确保第一参与者A的终端设备一定不发起到达呼叫的信号。
对于在图3中描述的第一参与者A的终端设备支持本发明方法的情况，在第三步，第一参与者A的终端设备以INVITE*消息的伪确认来响应，优选为以返回码381“call back”来响应。第一参与者A的终端设备在独立头部分，例如在“Ack-Call-ID”字段，或备选地在消息体中再次发送“Call-ID”字段的内容，所述内容和原始INVITE消息一起被发送。在第四步，第二参与者B的终端设备检查包含在“Ack-Call-ID”字段中的说明。对于在“Ack-Call-ID”字段中的记录和原始发送Call ID不一致的情况，第二参与者B的终端设备拒绝第一参与者A的连接请求。对于图3中描述的情况，在“Ack-Call-ID”字段中的记录与原始发送Call ID一致，在第五步，第二参与者B的终端设备发送确认给第一参与者A的终端设备。因此连接请求被接受，在第六步，在第一参与者A和第二参与者B之间的例如语音连接被建立。
对于在图2中描述的伪造发送方地址的情况，SPIT引起者M通过不安全配置的第四SIP服务器SP4发送连接请求给第二参与者B，依照发明的方法如在图4中描述的那样进行：
在第一步，SPIT引起者M从第五子通信网络N5通过不安全配置的第四SIP服务器SP4发送以SIP-INVITE消息为形式的连接请求给第二参与者B。例如，只要第四SIP服务器SP4是不安全配置的，当它获取或转发连接请求时，不检请求参与者是否可信赖。在INTIVE消息中，以伪造的目的，第一参与者A的发送方地址代替SPIT引起者M的发送方地址被说明。INVITE消息通过虚假地信任第四SIP服务器SP4的第二SIP服务器SP2，随后通过第三SIP服务器SP3，被发送给第二参与者B。在发起到达呼叫信令前，在第二步，第二参与者B的终端设备检查呼叫参与者的身份，通过根据依照发明的方法发送被修改的INVITE*消息给第一参与者A的终端设备。第一参与者A的终端设备接收被修改的INVITE*消息，在第三步，例如以发送“呼叫/处理不存在(call/transaction dose not exist)”的码481来响应。因此，在第四步，终端设备拒绝连接请求，例如通过发送码487“中止(terminated)”。
除在附图中描述的场景之外，依照发明的方法也可以附加地在非对称呼叫例程的情况下使用，只要第一参与者A的终端设备从第二参与者B的终端设备出发可达。
对于参与者A、B安装防火墙的情况，用来保证依照发明的方法的动态“针孔(pinholing)”是可使用的。
而且依照发明的方法也是可完成的，如果它不被一个或多个SIP服务器SP1-SP4明确支持的话。
代替在附图中描述的SIP协议元素，其它为实现依照发明的方法而定义的协议元素是可使用的。作为选择，合适的、以确认请求为目的而定义的协议也是可使用的。
为验证第一呼叫者A的身份而依照本发明的回叫的收费可以从连接请求的标准信令中被分离。例如，依照发明的回叫也可以由网络运营者免费提供。
在所述发明的一个扩展模型中，对于第一参与者A的终端设备不支持依照发明的方法的情况，INVITE消息从第二参与者B的终端设备被发送给第一参与者A的终端设备，例如这样被修改，使得其由第一参与者A的终端设备拒绝。优选也为了这个目的，一个不是普遍被支持的编码在INVITE消息的SIP体中被使用。作为选择，INVITE消息可以要求不是普遍熟知的码。第一参与者A的终端设备对这种被修改的INVITE消息的响应包含例如码415“非支持的媒体类型(unspported media type)”。根据这种响应，第二参与者B的终端设备可以知道，在原始发送的INVITE消息中发送的发送方地址和第一参与者A的终端设备的地址不一致，连接请求被拒绝。
在所述发明的一个扩展模型中，第一参与者A的终端设备作为对被修改的INVITE*消息的反应而附加地发送原始呼叫识别给第二参与者B的终端设备。
在所述发明的一个扩展模型中，第二参与者B的终端设备发送原始呼叫识别或确认请求的一部分给第一参与者A的终端设备，以给第一参与者A的终端设备发信令，使得它涉及回叫以确认第一参与者A的身份。
在所述发明的一个扩展模型中，在通信网络中使用至少一个用来获取成功和失败的连接请求尝试的统计计数器，其中确认请求和确认请求的响应对获取来说是不重要的。
在所述发明的一个扩展模型中，在通信网络中使用至少一个用来获取成功和失败的确认请求的统计计数器。这至少的一个统计计数器例如在一个或多个SIP服务器SP1-SP4上实现。用这种方法，确认回叫的成功比率是可监控的。
在所述发明的一个扩展模型中，监控至少一个用来获取成功和失败的确认请求的统计计数器，累计出现的发送方地址在给定时间内被禁止。
在所述发明的一个扩展模型中，对于第一参与者A处于漫游状态的情况，例如合适的代理设备(Proxy-Einrichtung)是可使用的，以使连接请求被本地网络运营者(Heimat-Netzwerkbetreiber)知悉。此外，代理设备为确认请求的正响应和/或例如自动建立的到不在本地网络逗留的第一参与者A的绕行(umleitung)是可使用的。
在所述发明的一个扩展模型中，在依照发明的程序的第一步，第一参与者A的终端设备将对依照发明的方法的支持通过合适的INVITE消息字段和/或体中的记录通知第二参与者B的终端设备。
在所述发明的一个扩展模型中，依照发明的方法是可以与使用白名单和/或用来拒绝匿名呼叫(英语anonymous call rejection)的方法和/或在第二参与者B的终端设备上指示呼叫的第一参与者A的呼叫号码的方法相互组合的。
在所述发明的一个扩展模型中，在通信链路中涉及基于电子邮件的通信链路。
在所述发明的一个扩展模型中，依照发明方法实施的设备A、B、SP1、SP2、SP3和SP4只在如下情况检查发送方地址，如果这个发送方地址和请求设备的发送方地址不同。用这种方法，无限循环的检查是可避免的。

Claims (20)

1.一种用于验证在以在IP通信网络中在第一参与者(A)的终端设备和第二参与者(B)的终端设备之间建立通信链路为目的的连接请求中被发送的发送方地址的方法，
其特征在于，
对在连接请求中被发送的发送方地址的验证在建立通信链路之前通过第二参与者(B)的终端设备对被发送的发送方地址的确认请求，以及通过所述第二参与者(B)的终端设备对确认请求的响应的评估而实现。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，地址与发送的发送方地址一致的终端设备，
●对于所述终端设备与第一参与者(A)的终端设备相同的情况，向第二参与者(B)的终端设备发送确认，或备选地，
●对于所述终端设备与第一参与者(A)的终端设备不同的情况，向第二参与者(B)的终端设备发送否认相关的消息。
3.根据前面权利要求任一项所述的方法，其特征在于，作为对确认请求的反应，第一参与者(A)的终端设备为了附加确认而向第二参与者(B)的终端设备发送识别连接请求的呼叫识别，英语称为Call ID。
4.根据前面权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述第二参与者(B)的终端设备在确认请求中向第一参与者(A)的终端设备发送至少部分的识别连接请求的呼叫识别的，英语称为Call ID。
5.根据前面权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述确认请求通过直接前置在第二参与者(B)的终端设备的SIP服务器(SP3)而被发送。
6.根据前面权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述确认请求通过直接前置在第一参与者(A)的终端设备的SIP服务器(SP1)而被响应。
7.根据前面权利要求任一项所述的方法，其特征在于，在通信网络中引入至少一个统计计数器，以用来不考虑确认请求和对确认请求的响应而获取成功和失败的连接请求尝试。
8.根据前面权利要求任一项所述的方法，其特征在于，在通信网络中引入至少一个统计计数器，以用来获取成功和失败的确认请求。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，监控用来获取成功和失败的确认请求的至少一个统计计数器，并且累计出现的发送方地址在给定时间内被禁止。
10.根据前面权利要求任一项所述的方法，其特征在于，对于第一参与者(A)处于漫游状态的情况，为了使连接请求被第一参与者的本地网络运营者知悉，可使用合适的代理设备，其中所述代理设备对于确认请求的正响应和/或自动建立的到非在本地网络停留的第一参与者A的绕行是可使用的。
11.根据前面权利要求任一项所述的方法，其特征在于，第一参与者(A)的终端设备在第一步将其支持通知第二参与者(B)的终端设备。
12.根据前面权利要求任一项所述的方法，其特征在于，白名单和/或用来拒绝匿名呼叫的方法和/或在第二参与者B的终端设备上指示呼叫的第一参与者A的呼叫号码是可使用的。
13.根据权利要求1至9、11或12任一项所述的方法，其特征在于，在所述通信链路中涉及基于电子邮件的通信链路。
14.一种用于验证在以在IP通信网络中在第一参与者(A)的终端设备和第二参与者(B)的终端设备之间建立通信链路为目的的连接请求中被发送的发送方地址的设置，
●具有用于到被发送的发送方地址的确认请求的部件，
●具有用于确认请求响应的部件，和/或
●具有用于对确认请求响应的进行评估的部件。
15.一种用来验证在以在IP通信网络中在第一参与者(A)的终端设备和第二参与者(B)的终端设备之间建立通信链路为目的的连接请求中被发送的发送方地址的装置，它具有用于到被发送的发送方地址的确认请求的部件。
16.一种用来验证在以在IP通信网络中建立第一参与者(A)的终端设备和第二参与者(B)的终端设备之间的通信链路为目的的连接请求中被发送的发送方地址的装置，它具有用于确认请求响应的部件。
17.一种用来验证在以在IP通信网络中在第一参与者(A)的终端设备和第二参与者(B)的终端设备之间建立通信链路为目的的连接请求中被发送的发送方地址的装置，它具有用于对确认请求响应进行评估的部件。
18.根据权利要求15、16或17任一项所述的装置，其特征在于，所述装置涉及终端设备。
19.根据权利要求15、16或17任一项所述的装置，其特征在于，所述装置涉及交换中心。
20.根据权利要求18所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备涉及电话。
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