长庆油田软交换系统安全防护技术应用
[摘 要]长庆油田语音通信已全面迈入IP时代，随着SIP手机电话的推广，终端已经开始呈现出移动化，在为油田语音通信带来便利的同时，软交换系统的安全也面临着考验，本文立足长庆油田软交换系统现状，针对各个层面的要素，分别进行安全评估分析，寻找潜在的安全隐患，并针对性地寻找解决方案，修补安全漏洞，确保长庆油田软交换系统安全运行。
[关键词]软交换系统；安全风险；长庆油田
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.025
[中图分类号]TN915.08 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）12-00-02
长庆油田软交换系统承担着油田办公、生产指挥及生活服务语音通信的重要使命。目前，长庆油田软交换系统结构：控制层在西安、银川分别部署1套软交换核心设备SOFTX3000、在西安部署1套智能平台系统；在IP网络层面建设1套软交换独立承载网系统，与其他网络完全隔离；在接入层面上部署UMG8900中继网关5套、UA5000接入网关45套，以及IAD、PON、SIP接入终端千余套。随着业务的扩大，软交换系统安全问题越来越重要。
1 简述软交换系统安全风险
在软交换组网中，边缘接入层的设备和各种网关设备的容量可以非常大，一旦中断，其影响成几何级数放大；核心交换层是基于IP的网络，在承载网故障或者不稳定的情况下，会出现心跳机制混乱、业务运行故障、核心节点运行不稳定或者脱网、链路和路由状态异常等状况；在业务应用层，软交换系统用户终端的智能化以及接入方式的复杂化，对软交换协议处理的容错性提出了更高的要求，接入区域公共化等使软交换网络处于更开放的网络环境中，更易遭受攻击。软交换系统通过开放的业务接口提供丰富的业务和应用，但开放的业务接口使其面临被攻击的危险。
2 软交换系统的安全风险
2.1 控制层的安全风险
控制层主要完成数据配置管理、业务发放、业务触发、业务实现、话单产生等关键动作。随着语音业务IP化，SIP协议由于其开放性，在VOIP中受到了广泛应用，但同时也带来了比较大的安全问题。目前，互联网上有许多恶意软件，不停扫描各种SIP端口，进行注册与攻击。造成的结果是盗打电话，尤其是国际长途电话，甚至是攻击SIP端口造成整个企业的IP电话系统瘫痪。因此，SIP的应用越广泛，安全性问题越突出。
SIP电话盗打过程是指盗用SIP电话号码注册到长庆油田软交换上实现电话呼叫，常见的盗打是拨打境外国际长途高结算国家的声讯电话，以恶意套取国际长话费，获得高额结算。通过分析软交换业务实现过程和信令观察，发现在控制层出现的安全威胁主要是，通过“套拨本地权限接入码+电信IP字冠+国际长途字冠、通过电信IP字冠+国际长途字冠”实现长途盗打。软交换在分析智能接入码后不再判断接续号码所需要的呼出权限，容易导致套拨后绕开权限判断而实现长途越权盗打；其次是SIP用户账户和密码泄露引起的非法注册和盗打，SIP用户未配置密码或仅配置弱密码，一旦账户和密码泄露或被破译，很容易被非法注册后发起盗打。另外，电信“17909”“11808”等IP电话存在安全漏洞，用户权限为国内或者本地便可通过“17909”“11808”等拨打国际电话。
2.2 核心层的安全风险
软交换系统核心交换层采用的是IP分组网络，通信协议和媒体信息主要以IP数据包的形式进行传送。承载网面临的安全威胁主要有网络风暴、病毒（蠕虫病毒）泛滥和黑客攻击。网络风暴和病毒，轻则通过大量占用网络资源和网络带宽，导致正常业务访问缓慢，甚至无法访问网络资源；重则导致整个网络瘫痪，黑客攻击网络中的关键设备，篡改其路由和用户等数据，导致路由异常、网络无法访问等。
2.3 接入层的安全风险
软交换网络提供了灵活、多样的网络接入手段，任何可以接入IP网络的地点均可以接入终端，这种特性在为用户提供方便的同时也带来了很多安全隐患。一些用户利用非法终端或设备访问网络、占用网络资源、非法使用业务和服务以及向网络发起攻击。另外，接入与地点的无关性，使安全事件发生后很难定位发起安全攻击的确切地点，无法追查责任人。
2.4 业务应用层面的安全风险
目前，骚扰电话、垃圾传真已成为一种社会公害，给人们正常的工作和生活带了干扰和影响。长庆油田软交换网中出现大量商业推销、宣传的骚扰电话，更有甚者出现诸如邪教非法宣传等骚扰电话；网络中垃圾传真也日趋泛滥，一些非法机构利用网络传真自动向油网传真电话发送传真。
本文通过对长庆油田软交换系统出现骚扰电话的跟踪观察，发现现网中一部分的商业宣传、推销的呼入号码一般均为原始底号。对于长庆油网内出现的其他一些骚扰电话和垃圾传真，其主叫号码一般都具有“号码隐藏”和“号码频繁变换”的特性；對于“号码隐藏”的来电，其来电显示为“私人号码”“未知号码”“#”“000”等，通过对被叫的信令分析发现，主叫号码属性中号码呈现指示为“禁止”，而正常的呼叫为“允许”，这意味着对方在号码属性中设置了“主叫线识别限制”。
3 软交换系统安全风险的解决方案
3.1 控制层安全措施
控制层负责数据配置管理，对局数据进一步优化配置：针对17909、17908、11808等电信IP字冠，出局号码字冠分析尽量细化，最少分析到17909010、17909011……，不设置“1790900”国际长途呼叫字冠的号码分析。针对“套拨本地权限智能接入码（193、195、196、197、198等）+电信IP字冠+国际长途字冠”盗打长途电话，本文通过信令观察，发现软交换分析智能接入码后不再判断接续号码所需要的呼出权限，容易导致套拨后绕开权限判断而实现长途越权盗打，在控制层上将智能接入码193、195、196、197、198业务字冠的最小号长和最大号长设置为不固定，最大号长设置为15位，使套拨盗打国际长途时，只能拨打到“1931790900XXXXX”长度，无法将际长途号码输全，从而限制盗打。
3.2 接入层安全措施
在接入层加强对SIP用户权限和接入终端密码的管理，设置多媒体终端数据时必须进行密码认证，且对全网SIP用户弱口令进行修改；对全网SIP用户进行排查，删除已停用的SIP用户数据；若在公网上无SIP电话业务需求时，封闭公网注册地址及端口，杜绝外网SIP电话注册到长庆油田软交换上。
3.3 核心层安全措施
核心网安全域是软交换网络的安全核心。长庆油田软交换核心网的承载层采用专用IP网和VPN方式组网，安全域内设备（包括各种AG）本身的管理和控制可以认为是安全的。为防止核心交换层受到黑客或病毒程序的攻击或干扰，必须隔离软交换系统承载网与互联网，与互联网的互通通过安全设备（如SBC）实现，在核心网与其他网络连接时，部署SBC和防火墙等设备进行内外网隔离；网络中的SS等设备需具备完善的设备认证和授信方式，防止非法登录。核心网节点间需采用心跳和媒体检测等方式进行状态检查，及时更新节点状态，保证业务正常；接入节点需具备带宽和业务管理能力，防止用户非法占用带宽和使用业务；核心网节点应具备对异常信令和消息的处理能力，防止人为攻击等造成节点瘫痪。
4 结 语
软交换语音业务IP化、移动化在给人们带来便捷、高效的同时，其IP承载、网关多重归属、承载和业务分离、更加开放的接口，都对网络安全提出了更高的要求，因此，做好安全隐患预防尤为重要，优化数据配置管理，关闭承载网设备所有未用端口，从源头杜绝非准入设备接入。总之，软交换的网络安全问题是一个需要长期关注的课题，需要不断进行探索。