[发明专利]一种基于变尺度窗口机制的VoIP服务安全保障方法与系统有效
申请号: | 201310343286.9 | 申请日: | 2013-08-07 |
公开(公告)号: | CN103401876B | 公开(公告)日: | 2017-02-22 |
发明(设计)人: | 余荣威;石源;杜钢;吴开诚;王丽娜;袁杰 | 申请(专利权)人: | 武汉大学 |
主分类号: | H04L29/06 | 分类号: | H04L29/06;H04L9/32 |
代理公司: | 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222 | 代理人: | 张火春 |
地址: | 430072 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | 本发明公开了一种基于变尺度窗口机制的VoIP服务安全保障方法与系统,本发明的方法流程是语音发送端sender向语音接收端receiver发起会话请求,通过代理端完成双向验证之后建立起安全会话,sender将语音通过语音加解密模块加密之后发送给receiver,receiver将加密语音解密之后发送到语音质量保障模块,通过基于变尺度窗口的缓存技术,调整语音播放的时间,以保障语音的播放质量;本发明的系统包括语音发送端sender、发送端代理服务器proxy1、接收端代理服务器proxy2、语音接受端receiver和私钥生成器;语音发送端sender设置有安全SIP会话模块SSM和语音加解密模块VEM,语音接受端receiver设置有安全SIP会话模块SSM、语音加解密模块VEM和语音质量保障模块QEM;本发明能够有效的提高VoIP通信的安全性和通信质量。 | ||
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【主权项】:
一种基于变尺度窗口机制的VoIP服务安全保障方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:语音发送端sender向发送端代理服务器proxy1发送注册请求,通过相互签名验证通过之后注册成功,随后所述的sender向语音接收端receiver发送会话请求;步骤2:所述的proxy1在验证所述的sender的身份通过之后,将所述的会话请求发送给接收端代理服务器proxy2,所述的proxy2在验证所述的proxy1身份通过之后再将所述的会话请求发送给所述的receiver;其中所述的会话请求流程,其具体实现包括以下子步骤:步骤2.1:所述的sender生成用于密钥协商的数据并将其和包含自身私钥签名的会话请求发送给所述的proxy1;步骤2.2:所述的proxy1验证所述的sender的签名,通过则将自己的签名替换掉所述的sender的签名后,将该会话请求转发给所述的proxy2;步骤2.3:所述的proxy2验证通过签名之后,将自己的签名替换掉所述的proxy1的签名,并将该会话请求转发给所述的receiver;步骤3:所述的receiver首先验证所述的proxy2的身份,如果通过验证,则向所述的proxy2发送请求回复消息建立会话,所述的proxy2在验证所述的receiver的身份通过之后,将所述的请求回复消息发送给所述的proxy1,所述的proxy1在验证通过所述的proxy2身份通过之后再将所述的请求回复消息转发给所述的sender,所述的sender在验证通过所述的proxy1的身份之后与所述的receiver建立会话;其中所述的建立会话流程还包括:所述的receiver验证所述的proxy2的签名,验证通过之后生成用于密钥协商的数据并将其和确认消息经过逆向的逐级的签名与身份认证返回给所述的sender,各级签名通过之后,建立起会话并生成了会话双方共有的会话密钥;步骤4:所述的sender对语音消息进行加密操作,加密之后发送给所述的receiver;步骤5:所述的receiver在接收到所述的加密的语音消息之后对其进行解密,并将解密后的语音消息发送到基于变尺度统计窗口的自适应抖动缓存算法的抖动缓冲区;步骤6:所述的语音消息经过所述的自适应抖动缓存处理之后发送到语音播放端进行播放;所述的语音消息经过所述的自适应抖动缓存处理,通过一种基于变尺度统计窗口的自适应抖动缓存算法根据语音包延迟的最新情况实时更新统计窗口中的样本数量,使用窗口中最能反映网络延迟现状的历史语音包构建网络延时的分布函数,基于最大化语音质量自适应选择最佳抖动缓存大小,以保障语音播放的质量;其具体实现包括以下子步骤:步骤6.1:基于变尺度统计窗口的自适应抖动缓存接收发送来的解密语音包,判断接收到的解密语音包是否是一个通话段的第一个语音包;若是,则这个语音包的播放延迟就设定为其网络延迟;若否,则继续执行下述步骤;步骤6.2:自适应抖动缓存根据后续的语音包的延迟调用自适应变尺度窗口算法ADWIN来更新统计窗口的大小ω;步骤6.3:利用更新后的窗口中的剩余历史语音数据构建网络延时的直方图,进而近似获取网络延迟的概率分布函数;步骤6.4:根据所述的网络延迟的概率分布函数估算在一定延时条件下导致的丢包率;步骤6.5:采用E‑Model模型计算语音质量MOS值;步骤6.6:寻找最优播放延时使得在该延时条件下的MOS最大;步骤6.7:将所述的最优播放延时设置成该语音包的播放延时。
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