Securing Real-Time Transport Protocol-based media traffic in the IP Multimedia Subsystem

Abstract

Työn aiheena on tutkia mahdollisuutta käyttää Secure Real-time Transport Protocol:aa (SRTP) IMS - arkkitehtuurissa. IMS arkkitehtuurissa käytetään RTP - protokollaa kuljettamaan ääni- ja videosisältöä, mutta suojattua RTP protokollaa (SRTP) ei tueta. SRTP käyttää ulkoista avaintenhallintaprotokollaa salausavaimen luomiseksi ja tämän työn tavoitteena on vertailla eri avaintenvaihtoprotokollia ja niiden sopivuutta IMS:ssä. Avaintenvaihtoprotokollia analysoidaan 3GGP:n määrittelemien vaatimusten perusteella.

Tutkimuksen kohteena olevat avaintenvaihtoprotokollat ovat Security Description, Security Description Early Media mode, SDP Diffie-Hellman mode, MIKEY NULL, MIKEY PSK, MIKEY Public key mode, MIKEY RSA-R mode, MIKEY Signed Diffie-Hellman mode, MIKEY DHHMAC mode, ZRTP and DTLS-SRTP - menetelmät. IMS-verkon tietoturva-arkkitehtuuri, sekä verkon merkinanto- ja mediakerroksen ominaispiirteet asettavat omat vaatimuksensa avaintenvaihtomenetelmien soveltuvuudelle.

Eri avaintenvaihtomenetelmät on jaoteltu merkinanto- tai mediakerroksen mukaan käsiteltäviksi. Merkinantokerroksessa kulkee tieto istunnon merkinannosta ja kerros koostuu useista toiminnoista, jotka prosessoivat istunnon merkinantoliikennettä. Mediakerros kuljettaa loppukäyttäjien medialiikennettä käyttäjien ja IMS-palveluiden välillä. Merkinantokerros on useassa tapauksessa paljon hitaampi kuin mediakerros useiden reititystä ja prosessointia tekevien verkkoelementtien takia. IMS - arkkitehtuurissa merkinantokerros ei välttämättä ole huonompi vaihtoehto, koska mediakerroksessa oleva median valvontatoiminnallisuus estää medialiikenteen ennen kuin istunto alkaa.

Analyysin perusteella ja ottaen huomioon IMS-tietoturva-arkkitehtuurin, eri avaintenvaihtomenetelmien ominaisuudet ja asetetut vaatimukset, kolme parasta vaihtoehtoa ovat DTLS-SRTP, ZRTP ja Security Description.