【正文】 URL來標(biāo)識(shí)自己的身份。因此一個(gè)要素”包含”某一個(gè)層，指的是這個(gè)要素要符合這個(gè)層定義的規(guī)則，而非每個(gè)要素都一定包含每一個(gè)層。這是由 CANCEL請(qǐng)求（將在后文提到）完成的，這個(gè)請(qǐng)求有自己的事務(wù)，并且包含一個(gè)被取消的事務(wù)。事務(wù)用戶 既能創(chuàng)建事務(wù)，也能取消事務(wù)。每個(gè) SIP實(shí)體都是一個(gè)事務(wù)用戶。用戶代理和有狀態(tài)代理服務(wù)器均包含一個(gè)事務(wù)層，無狀態(tài)代理服務(wù)器則不包含事務(wù)層。任何一個(gè)用戶代理完成的事情都是由一組事務(wù)構(gòu)成的。一個(gè)事務(wù)指的是從客戶機(jī)發(fā)送請(qǐng)求到一個(gè)服務(wù)器開始，直到服務(wù)器的所有對(duì)該請(qǐng)求的應(yīng)答發(fā)送回客戶端為止的整個(gè)過程。 第二層是事務(wù)層。它定義了一個(gè)客戶端如何發(fā)送請(qǐng)求和接收應(yīng)答，以及一個(gè)服務(wù)器如何接收請(qǐng)求和發(fā)送應(yīng)答。 SIP 本身又由若干層組成，它們從下到上分別是：傳輸層、事務(wù)層以及事務(wù)用戶層。 定位服務(wù)（ Location Service）： SIP重定位服務(wù)器或代理服務(wù)器用來獲得被叫位置的一種服務(wù)，可由定位服務(wù)器提供。值得注意的是，在 SIP中還經(jīng)常提到定位服務(wù)的概念。 常與代理或重定向服務(wù)器在同一位置，可以提供定位服務(wù)。 （ Registrar）：是完成用戶代理注冊(cè) /注銷功能的邏輯實(shí)體。它接收用戶代理的 SIP呼叫請(qǐng)求，通過服務(wù)器中配置的策略和對(duì)定位服務(wù)器的查詢將其地址映射成新地址返回給用戶，以指示用戶代理將呼叫重定向到其它目的地，來實(shí)現(xiàn)對(duì)呼叫的靈活控制。有狀態(tài)代理服務(wù)器是離用戶代理最近的本地設(shè)備，它控制用戶域并且是應(yīng)用服務(wù)的主要平臺(tái)。而位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的有狀態(tài)代理服務(wù)器，處理局部有限數(shù)量的用戶呼叫，負(fù)責(zé)對(duì)每個(gè)會(huì)話進(jìn)行管理和計(jì)費(fèi)，需要追蹤一個(gè)會(huì)話的全過程。代理服務(wù)器分為有狀態(tài)（ Stateful）和無狀態(tài)（ Stateless）兩種類型，它們之間的區(qū)別是有狀態(tài) 代理服務(wù)器會(huì)記住它接收的入請(qǐng)求，回送的響應(yīng)以及它轉(zhuǎn)送的出請(qǐng)求，無狀態(tài)代理服務(wù)器一旦轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求后就忘記所有的信息。用戶的 SIP請(qǐng)求和響應(yīng)可以直接被代中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)論文 14 理服務(wù)器處理或遵循相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)策略轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的服務(wù)器，并根據(jù)收到的應(yīng)答對(duì)用戶做出響應(yīng)。 一般與 UAC一起組成用戶代理存在于用戶終端中。 （ User Agent Server）：收到 SIP請(qǐng)求后負(fù)責(zé)與用戶聯(lián)系并代表用戶回送響應(yīng)的服務(wù)程序。 按照邏輯功能分， SIP系統(tǒng)由五種要素組成：用戶代理客戶機(jī)（ UAC）、用戶代理服務(wù)器 (UAS)、代理、重定向服務(wù)器及注冊(cè)服務(wù)器。 第二節(jié) SIP基本原理分析 一、 SIP協(xié)議要素 SIP定義的要素是邏輯上的要素，不是物理要素。要達(dá)到理想的安全程度， SIP提供了一套安全服務(wù)，包括防止拒絕服務(wù)，認(rèn)證服務(wù)（用戶到用戶，代理到用戶），完 整性保證，加密和隱私服務(wù)。但是基本的 SIP協(xié)議的功能組件并不依賴于這些協(xié)議。 會(huì)話管理：包括發(fā)起和終止會(huì)話，修改會(huì)話參數(shù)，激活服務(wù)等等。 用戶能力：檢查媒體的參數(shù)。 三、 SIP協(xié)議功能 SIP在建立和維持終止多媒體會(huì)話協(xié)議上，支持 5個(gè)方面： 用戶定位：檢測終端用戶的位置，用于通訊。而 3GPP使用了 SIP標(biāo)準(zhǔn)來支持語音中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)論文 13 和數(shù)據(jù)， SIP協(xié)議得到了進(jìn)一步的發(fā)展。 20xx年 6月， IETF的 SIP工作組又發(fā)表了 RFC3261建議，取代了 RFC2543. 從 SIP的發(fā)展來看，協(xié)議首次被提出的時(shí)候，受限于當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及多媒體技術(shù)的不足，協(xié)議僅僅針對(duì)文本應(yīng)用。 1999年 3月， IETF的多方多媒體會(huì)晤控制工作組（ mmusic）提出了 RFC2543建議。 IP電 話正在演變?yōu)橐环N正式的商業(yè)電話模式， SIP協(xié)議就是支持這種演進(jìn)的協(xié)議簇中重要的一員。 二、 SIP起源與發(fā)展 SIP最早是由 Henning Schulzrinne 和 Mark handley于 1996年所設(shè)計(jì)，當(dāng)初設(shè)計(jì)的目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)類似 PSTN中提供呼叫處理功能的擴(kuò)展集，來完成類似普通電話的各種操作：撥號(hào)、振鈴、回鈴音等。 SIP借鑒了超文本傳輸協(xié)議（ HTTP），簡單郵件傳輸協(xié)議（ SMTP）這兩個(gè)互聯(lián)網(wǎng)最成功的應(yīng)用層協(xié)議，具有簡單、開放、靈活的特點(diǎn)。 在 IP分組語音網(wǎng)絡(luò)中采 用的內(nèi)部信令（包括連接和呼叫處理）標(biāo)準(zhǔn)主要有兩種，即 ITUT提出的 IETF制訂的 SIP協(xié)議。 ATM的標(biāo)準(zhǔn)為 ，幀中繼分組語音信令為 。但網(wǎng)絡(luò)中往往存在多種語音代理，連接種類的多樣性使得語音代理無法為每個(gè)語音業(yè)務(wù)建立通道。對(duì)無連接網(wǎng)絡(luò)中的分組語音應(yīng)用而言，永久連接并不存在，進(jìn)行語音業(yè)務(wù)時(shí)雙方的語音代理只需要彼此定位。呼叫處理（或狀態(tài)信息）信令在語音代理之間發(fā)送呼叫狀態(tài)，如振鈴、忙音等。 內(nèi)部信令提供了連接控制和呼叫處理（或狀態(tài)信息）兩種功能。另一種信令在語音代理之間傳輸，稱為內(nèi)部信令。在分組語音網(wǎng)絡(luò)中的信令有兩種。關(guān)鍵是分組語 音應(yīng)用要求某地的呼叫者連接至同樣使用其撥號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的語音代理，并將呼叫轉(zhuǎn)發(fā)到可以訪問其它語音代理的用戶組，這就需要信令技術(shù) —— 一項(xiàng)鑒別呼叫方所要呼叫的對(duì)象和定位呼叫方在網(wǎng)絡(luò)中的位置的技術(shù)。本文 VoIP客戶端軟件的安全性設(shè)計(jì)并未涉及到語音編碼壓縮技術(shù)，直接利用了開源協(xié)議棧的代碼實(shí)現(xiàn)。目前在 VoIP中使用較多的是音視頻協(xié)議 、信令控制協(xié)議 SIP、及媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議 MGCP這三種主流協(xié)議，下表列出了這三種協(xié)議的簡單比較 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)論文 10 表 21 VoIP主流協(xié)議比較 SIP MGCP 擬定組織 ITUT IETF IETF 架構(gòu) P2P P2P 主從式 設(shè)計(jì)對(duì)象 ISDN及 ATM Inter Gateway 復(fù)雜度 高 低 中 擴(kuò)展性 低 高 中 編碼方式 二進(jìn)制編碼 基于文本編碼 基于文本編碼 在本文中，基于 Android的 VoIP語音通信客戶端的實(shí)現(xiàn)是基于 SIP協(xié)議的。 三、 VoIP的三種主流協(xié)議 鑒于 VoIP的諸多優(yōu)勢，越來越多的個(gè)人、公司和科研機(jī)構(gòu)開始發(fā)展和完善VoIP技術(shù)及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。分組交換技術(shù)使得 IP電話在有信息時(shí)才傳送數(shù)據(jù)，無信息時(shí)不傳輸數(shù)據(jù)，并且在使用壓縮技術(shù)后，能使用遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)電話所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬來實(shí)現(xiàn)傳輸，傳統(tǒng)電話技術(shù)通常需要 64kbit/s以上的帶寬，而分組語音需要的帶寬往往不到 10kbit/s。 二、 IP電話與傳統(tǒng)電話的區(qū)別與優(yōu)勢 IP電話與傳統(tǒng)電話的主要區(qū)別是傳輸媒介和交換方式。 VoIP技術(shù)的出現(xiàn)，使語音業(yè)務(wù)在數(shù)據(jù)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)連續(xù)而高效的傳輸成為可能。其根本思想是傳送 IP包來實(shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)。 第七章是對(duì)本文研究與開發(fā)工作的總結(jié)和對(duì)今后進(jìn)一步研究方向的展望。 第五章是對(duì) VoIP加密傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)研究，實(shí)現(xiàn)基于 RCT的加密算法，以及嵌入SIP協(xié)議棧中。第二章和第三章共同構(gòu)成本文的理論基礎(chǔ)。 第三章對(duì) SIP協(xié)議原理做了深入透徹的分析研究。 第三節(jié) 本文組織結(jié)構(gòu) 本文共分為七個(gè)章節(jié)： 第一章首先介紹了課題的研究背景，并對(duì) VoIP、 SIP協(xié)議、數(shù)據(jù)加密做了簡單的介紹。 通過 SIP協(xié)議的擴(kuò)展功能，實(shí)現(xiàn)基于 RC4流密碼的加密傳輸 基于 SIP協(xié)議的終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 第二節(jié) 本文主要研究工作 本文的目的是 智能手機(jī)安卓系統(tǒng)秘密語音通信軟件設(shè)計(jì)。非對(duì)稱式加密就是加密和解密用的不是同一個(gè)密鑰，通常有兩個(gè)密鑰，稱為公鑰和私鑰，它們兩個(gè)必須配對(duì)使用，否則不能打開加密文件。對(duì)稱式加密就是加密和解密使用同一個(gè)密鑰，這種加密技術(shù)目前被廣泛采用。 SIP的業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和各個(gè)參與者之間的關(guān)系如圖 11所示，關(guān)于 SIP的系統(tǒng)組成、消息機(jī)制和呼叫控制機(jī)制在第三章中會(huì)有詳細(xì)的分析介紹。在基于 SIP協(xié)議的應(yīng)用中，每一個(gè)會(huì)話可以是各種不同的數(shù)據(jù)，可以是普通的文本數(shù)據(jù)，也可以是經(jīng)過數(shù)字化處理的音頻、視頻數(shù)據(jù)，還可以是諸如游戲等應(yīng)用的數(shù)據(jù)，具有巨大的靈活性。 二、 SIP協(xié)議 SIP（ Sesson Initiation Protocal）稱為信令控制協(xié)議，是由 IETF組織于 1999年提出的一個(gè)基于 IP網(wǎng)絡(luò)中，特別是在 Inter這樣一種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信應(yīng)用的一種信令協(xié)議。 話音從 源端到達(dá)目的端的基本過 程是： ：將聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)論文 7 ：將模擬信號(hào)按照某種采樣方法轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào) ：將一定時(shí)長的數(shù)字化之后的語音信號(hào)組合為一幀，封裝到一個(gè) RTP報(bào)文中，并被進(jìn)一步封裝到 UDP報(bào)文和 IP報(bào)文中。 因此， IP電話在網(wǎng)絡(luò)上的安全傳輸是一個(gè)非常重要的問題，已成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。如同針對(duì) TCP的控制包攻擊一樣，黑客可以通過發(fā)起針對(duì) VoIP協(xié)議的 DoS攻擊，使 VoIP設(shè)備被大量請(qǐng)求阻塞，導(dǎo)致語音呼叫服務(wù)中斷或處于虛假繁忙狀態(tài)。 因?yàn)檎Z音通信具有高度的隱私性和機(jī)密性，所以應(yīng)當(dāng)采取必要的防范措施以防止任何未被授權(quán)的第三方對(duì)信息的非法竊取，同時(shí)保障語音通信質(zhì)量。這些利用 Inter為彼此通訊的雙方提供實(shí)時(shí)信息交互的技術(shù)，隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的進(jìn)一步普及，成為人們利用網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)系的重要手段， VoIP技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來的。 Inter在即時(shí)通訊能力的不斷提高，在寬帶網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)高速多媒體通信已成為可能。secret voice terminal 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 第一章 緒論 第一節(jié) 研究背景 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向著綜合化、數(shù)字化、智能化、個(gè)人化的方向發(fā)展， Inter越來越走進(jìn)人們的生活，在單一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體綜合業(yè)務(wù)已經(jīng)乘務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的目標(biāo)和趨勢。SIPDroid。 關(guān)鍵詞： VoIP； SIP； SIPDroid； RC4；秘密語音終端 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)論文 5 Abstract With the rapid development of Inter technology, voice interaction over Inter is being increasingly popular. VoIP(Voice over IP)technology has bee one of the fastest growing technologies in Inter field. However, as the VoIP transmission medium, IP work currently exists a variety of security risks. It is that IP data packets on the work is very likely being stolen by hackers, resulting in a serious consequence the part of voice is lost or tapped. Therefore, the secure transmission of VoIP is a very important issue and bees a hot spot of research and application. In order to protect the security of VoIP transmission, encryption for voice data is necessary. However, encryption is usually a large amount of putation, so we choose a stream cipher RC4 symmetric encryption algorithm to achieve encryption. This article first detailed several important protocols related to the VoIP applications, including SIP(Session Initiation Protocol)、 SDP(Session Description Protocol)、 RTP(Realtime Transport Protocol)、 RTCP(RTP Control Protocol)， then expounds how these protocols synergies for the VoIP. After analysis of the prospects of Android and VoIP application， I use the open source SIP stack SIPDroid to design a SIPbased embedded Android voice terminal. On this basis， I rewrote the UDP protocol stack transceiver function, use the RC4 algorithm java package to achieve the encryption. At last, I set up the test platform to make a function test. Keywords:VoIP。之后分析了 Android