前言

目前，PSTN正逐漸向以軟交換網(wǎng)絡(luò)為代表的下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）遷移，軟交換網(wǎng)絡(luò)具備業(yè)務(wù)接口開放、接入手段豐富、承載和傳送單一、設(shè)備容量集中等特點，這些特點是軟交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，但同時使軟交換網(wǎng)絡(luò)面臨更多的安全威脅。

本文從軟交換網(wǎng)絡(luò)自身的特點出發(fā)，結(jié)合運營商的實際運營經(jīng)驗，分析和探討了軟交換網(wǎng)絡(luò)的安全威脅和需求。對于承載層面，本文只探討業(yè)務(wù)層面對承載網(wǎng)的安全需求，不涉及IP承載網(wǎng)數(shù)據(jù)層面的安全措施和需求。

軟交換網(wǎng)絡(luò)安全威脅分析

典型的軟交換網(wǎng)絡(luò)由業(yè)務(wù)層、核心交換層、控制層和接入層4層組成，它們面臨著安全威脅：軟交換設(shè)備和各種網(wǎng)關(guān)設(shè)備的容量可以非常大，一旦中斷，其影響成幾何級數(shù)放大；軟交換系統(tǒng)的承載網(wǎng)基于IP網(wǎng)絡(luò)，在承載網(wǎng)故障或者不穩(wěn)定的情況下會出現(xiàn)心跳機制混亂、業(yè)務(wù)不能正常開展、核心節(jié)點運行不穩(wěn)定或者脫網(wǎng)、鏈路和路由狀態(tài)異常等狀況；軟交換系統(tǒng)通過開放的業(yè)務(wù)接口提供豐富的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，但開放的業(yè)務(wù)接口使其面臨被攻擊的危險；軟交換系統(tǒng)用戶終端的智能化以及接入方式的復(fù)雜化對軟交換協(xié)議處理的容錯性提出了很高的要求，接入?yún)^(qū)域公共化等使軟交換網(wǎng)絡(luò)處于更開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，更易遭受攻擊。下面對這些威脅做深入分析。

（1）核心設(shè)備自身的安全威脅

軟交換網(wǎng)絡(luò)采用呼叫與承載控制相分離的技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的處理能力有了很大的提高。可以處理更多的話務(wù)和承載更多的業(yè)務(wù)負(fù)荷，但隨之而來是安全問題。對于采用板卡方式設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一塊單板在正常情況下能夠承載更多的話務(wù)和負(fù)荷，那么在發(fā)生故障時就有可能造成更大范圍的業(yè)務(wù)中斷。

目前，軟交換設(shè)備安全完全依賴廠商的軟硬件的安全設(shè)計，主要通過主備、1+1、N+1備份和自動倒換以及軟硬件模塊化設(shè)計等方式實現(xiàn)故障情況下的切換和隔離。但在實際運行中仍然存在一定的安全隱患。

備份和倒換的可靠性無法保障：關(guān)鍵設(shè)備的倒換（特別是一些關(guān)鍵接口板）一般會影響業(yè)務(wù)或者設(shè)備運行，倒換的成功率目前無法保障，可能在緊急情況下無法順利進行倒換。

軟件的可靠性無法保障：目前一些廠商的軟件版本和補丁策略存在一定問題，軟件和補丁過多帶來了兼容性和可靠性問題。

（2）承載網(wǎng)的安全威脅

軟交換系統(tǒng)的承載網(wǎng)絡(luò)采用的是IP分組網(wǎng)絡(luò)，通信協(xié)議和媒體信息主要以IP數(shù)據(jù)包的形式進行傳送。承載網(wǎng)面臨的安全威脅主要有網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴、病毒（蠕蟲病毒）泛濫和黑客攻擊。網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴和病毒輕則大量占用網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬，導(dǎo)致正常業(yè)務(wù)訪問緩慢，甚至無法訪問網(wǎng)絡(luò)資源，重則導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。黑客攻擊網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵設(shè)備，篡改其路由和用戶等數(shù)據(jù)，導(dǎo)致路由異常，網(wǎng)絡(luò)無法訪問等。從實際運行情況來看，承載網(wǎng)對軟交換網(wǎng)絡(luò)的影響目前是最大的，主要是IP網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不穩(wěn)定引起的。

（3）接入網(wǎng)的安全威脅

軟交換網(wǎng)絡(luò)提供了靈活、多樣的網(wǎng)絡(luò)接入手段，任何可以接入IP網(wǎng)絡(luò)的地點均可以接入終端。這種特性在為用戶提供方便的同時帶來了安全隱患，一些用戶利用非法終端或設(shè)備訪問網(wǎng)絡(luò)，占用網(wǎng)絡(luò)資源，非法使用業(yè)務(wù)和服務(wù)，甚至向網(wǎng)絡(luò)發(fā)起攻擊。另外，接入與地點的無關(guān)性，使得安全事件發(fā)生后很難定位發(fā)起安全攻擊的確切地點，無法追查責(zé)任人。

（4）網(wǎng)絡(luò)層面的安全威脅

雖然單個或者區(qū)域核心節(jié)點的安全可以通過負(fù)荷分擔(dān)或者備份來保證，但是從網(wǎng)絡(luò)層面來看仍然存在安全隱患。在現(xiàn)有的軟交換網(wǎng)絡(luò)中，各種平臺類設(shè)備（SHLR、NP業(yè)務(wù)平臺、SCP等）很多，而且往往都是以單點的形式存在，這些節(jié)點一旦失效，將嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。從實際運行情況來看，目前網(wǎng)絡(luò)層面的威脅主要是重要業(yè)務(wù)節(jié)點癱瘓造成的業(yè)務(wù)中斷、擁塞和溢出，其中SHLR、通用號碼轉(zhuǎn)換（一號通平臺）等關(guān)鍵平臺的影響最大。因此，應(yīng)該重視突發(fā)話務(wù)沖擊導(dǎo)致話務(wù)資源耗盡等現(xiàn)象。

軟交換網(wǎng)絡(luò)安全需求分析

在描述和分析軟交換網(wǎng)絡(luò)安全的過程中產(chǎn)生了“安全域”的概念，安全域是描述如何管理和控制網(wǎng)絡(luò)安全的模型，在一個安全域內(nèi)有相同的安全保護需求，可以實施相同的安全保護機制。安全域之間根據(jù)不同的安全等級需求，可以在安全域邊界部署隔離、控制等安全策略。

根據(jù)軟交換網(wǎng)絡(luò)各部分的安全需求，可以將軟交換網(wǎng)絡(luò)劃分為核心網(wǎng)、Internet接入網(wǎng)、支撐系統(tǒng)和第三方應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)4個安全域，如圖1所示。

圖1　軟交換網(wǎng)絡(luò)安全域的劃分

核心網(wǎng)安全域包括所有的軟交換機，TG、AG、SG等接入網(wǎng)關(guān)，BGW類設(shè)備，關(guān)鍵業(yè)務(wù)平臺（包括SHLR、號碼轉(zhuǎn)換平臺等），軟交換媒體服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，開發(fā)給第三方業(yè)務(wù)接口的應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。Internet接入網(wǎng)安全域包括所有分配公網(wǎng)地址的SIP電話終端、IAD類設(shè)備、各類SIP接入的PC等。支撐系統(tǒng)安全域包括網(wǎng)管、計費和OSS等輔助運營系統(tǒng)。第三方應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)安全域主要包括所有以開發(fā)業(yè)務(wù)接口方式接入的應(yīng)用服務(wù)器，鑒于目前實際應(yīng)用中很少涉及到這種應(yīng)用，這里不討論該區(qū)域的安全需求。