CN108123959B - 用于还原voip话单的计算机可读存储介质和应用该介质的voip话单还原系统 - Google Patents

用于还原voip话单的计算机可读存储介质和应用该介质的voip话单还原系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通话安全技术领域，特别涉及用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，该介质内存有计算机程序，该计算机程序可被VOIP话单还原系统的处理器执行。通过部署在国家主干网或者省主干网上的系统进行数据监控提取分析，基于上述方法还原出VOIP话单，以供执法部门预警，破案。通过上述用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质可以准确获还原VOIP话单，能够从网络数据源头自动识别还原VoIP话单数据，对所有可能存在电信诈骗的VoIP数据话单进行还原，给公安机关或第三方厂家提供更全面、更实时的VoIP通话话单。

Description

用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质和应用该介质的 VOIP话单还原系统
技术领域
本发明涉及通话安全技术领域，特别涉及用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，该介质内存有计算机程序，该计算机程序可被VOIP话单还原系统的处理器执行。
背景技术
VoIP即网络电话或IP电话，是指将模拟的声音讯号引经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP网络进行语音讯号的传输的通信方式。由于VoIP网络电话可以在互联网环境下进行免费的或是资费很低的语音、传真、视频和数据传送等业务，在方便正常通信的同时，也使得利用VoIP网络电话进行诈骗的行为频繁发生。国内有成千上万个VoIP软交换平台，公安机关要监控分析所有可能存在电信诈骗的VoIP通话行为，就得和多家VoIP软交换平台合作，消耗物力财力巨大。因而，开发能够获取更全面、更实时的还原VoIP话单数据的方法非常必要了。
发明内容
本发明的目的在于：提供能够获取更全面、更实时的还原VoIP话单数据的方法和应用该方法进行VOIP话单还原的系统。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
步骤S1，获取网络数据包，预先设有与VOIP协议的SIP报文相匹配的数据条件，判断网络数据包的报文的结构特征是否满足所述数据条件，若判断结果为是，则存储该网络数据包从而得到基于SIP报文的VOIP数据；
步骤S2，对上述VOIP数据进行分流处理，对其中属于同一会话的VOIP数据进行相同的分流处理；
步骤S3，根据SIP报文信息对上述分流处理后的VOIP数据进行解析处理，得到解析数据；
步骤S4，同一会话的VOIP数据解析完成后，把该会话的解析数据转换成话单数据，存储到话单数据库中。
其中，在步骤S1中，与VOIP协议的SIP报文相匹配的数据条件是指：预先设有字节序列表，所获取的网络数据包的报文的TCP/UDP层有效负载首部的起始字节序列在该字节序列表中。
其中，所述字节序列表包括SIP INVITE消息、SIP ACK消息、SIP PRACK消息、SIPBYE消息和SIP 200OK消息中的至少两种。
其中，在步骤S2中，基于四元组哈希对称算法对上述VOIP数据进行分流处理。
其中，所述四元组哈希对称算法的对称哈希值通过如下步骤获取：
数据转换步骤，把四元组共12个字节数据每两相邻依次存放在12字节缓冲区中，通过左移、异或、取模中的一种或者多种运算方式把12字节数据转换为4字节数据A；
数据对调步骤，把四元组共12个字节数据对称调换后执行数据转换步骤，得到4字节数据B；
哈希值计算步骤，把数据转换步骤和数据对调步骤得到的4字节数据A、B相加得到32位数据，对这个32位数据的高16位和低16位进行异或运算得到该网络四元组的对称哈希值。
其中，在步骤S3中，解析处理包括如下步骤：
字节序列识别步骤，提取所获取的VOIP数据的报文的TCP/UDP层有效负载首部的起始字节序列；
序列判断步骤，判断所提取的起始字节序列中是否存在与话单数据的消息对应的字段；
序列对应步骤，若上述判断结果为是，则把该VOIP数据标记为与所述消息对应的话单数据类型。
其中，序列判断步骤中，话单数据的消息是指SIP INVITE消息、SIP ACK消息、SIPPRACK消息、SIP BYE消息或SIP 200OK消息。
其中，所述SIP INVITE消息的From字段对应话单数据的主叫号码，To字段对应话单数据的被叫号码，User-Agent字段对应话单数据的终端标识。
其中，话单数据包括以下一个或者多个数据：主叫号码、被叫号码、终端标识、通话时长、通话起始时间、通话结束时间。
还提供VOIP话单还原系统，包括处理器和上述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
通过部署在国家主干网或者省主干网上的系统进行数据监控提取分析，基于上述方法还原出VOIP话单，以供执法部门预警，破案。通过上述用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质可以准确获还原VOIP话单，能够从网络数据源头自动识别还原VoIP话单数据，对所有可能存在电信诈骗的VoIP数据话单进行还原，给公安机关或第三方厂家提供更全面、更实时的VoIP通话话单。
具体实施方式
本实施例提供VOIP话单还原系统以及在该系统上运行的用于还原VOIP话单的方法，该方法的具体步骤如下：
步骤S1，获取网络数据包，预先设有与VOIP协议的SIP报文相匹配的数据条件，判断网络数据包的报文的结构特征是否满足数据条件，若判断结果为是，则存储该网络数据包从而得到基于SIP报文的VOIP数据。
步骤S2，对上述VOIP数据进行分流处理，对其中属于同一会话的VOIP数据进行相同的分流处理。系统部署采用集群的方式来处理海量的VoIP数据，考虑到负载均衡的特性，针对网络四元组采用随机性的哈希对称算法，把VoIP数据流量分流到不同的主机上网口上，其中属于同一通话的RTP媒体数据都会在同一台主机上做处理。并且，使用传统方法在网卡捕获数据很容易出现大量丢包的情况，该系统使用Intel 82576芯片系列的网卡，采用PF_RING NAPI技术，可高速捕获经过网卡的网络数据；另外，普通网卡接受网络数据包采用硬件中断的方式，而系统网卡使用多个缓存队列采用软件轮训的方式接受数据包，并且将多个缓存队列分别映射到不同的CPU核上做读写处理，极大的提高I/O数据吞吐量，提升了处理速度。
步骤S3，根据SIP报文信息对上述分流处理后的VOIP数据进行解析处理，得到解析数据。
步骤S4，同一会话的VOIP数据解析完成后，把该会话的解析数据转换成话单数据，存储到话单数据库中。其中，话单数据包括以下一个或者多个数据：主叫号码、被叫号码、终端标识、通话时长、通话起始时间、通话结束时间。
其中，在步骤S1中，与VOIP协议的SIP报文相匹配的数据条件是指：预先设有字节序列表，所获取的网络数据包的报文的TCP/UDP层有效负载首部的起始字节序列在该字节序列表中。该字节序列表包括SIP INVITE消息、SIP ACK消息、SIP PRACK消息、SIP BYE消息和SIP 200OK消息中的至少两种。
具体的，上述字节序列表为：
1)SIP INVITE消息：0x49 0x4E 0x56 0x49 0x54 0x45 0x20 0x73 0x69 0x700x3A
2)SIP ACK消息：0x41 0x43 0x4B 0x20 0x73 0x69 0x70 0x3A
3)SIP PRACK消息：0x50 0x52 0x41 0x43 0x4B 0x20 0x73 0x69 0x70 0x3A
4)SIP BYE消息：0x42 0x59 0x45 0x20 0x73 0x69 0x70 0x3A
5)SIP 200OK消息：0x53 0x49 0x50 0x20 0x32 0x30 0x30 0x4F 0X4B
其中，在步骤S2中，基于四元组哈希对称算法对上述VOIP数据进行分流处理，该哈希对称算法的对称哈希值通过如下步骤获取：
数据转换步骤，把四元组共12个字节数据每两相邻依次存放在12字节缓冲区中，通过左移、异或、取模中的一种或者多种运算方式把12字节数据转换为4字节数据A；
数据对调步骤，把四元组共12个字节数据对称调换后执行数据转换步骤，得到4字节数据B；
哈希值计算步骤，把数据转换步骤和数据对调步骤得到的4字节数据A、B相加得到32位数据，对这个32位数据的高16位和低16位进行异或运算得到该网络四元组的对称哈希值。
由于绝大部分VoIP数据是由UDP协议传输，和网络五元组计算哈希值算法相比，该四元组哈希对称算法不包含三层协议类型，在计算哈希值时，减少了计算量而减少系统时间开销。并且，在计算对称哈希值时，该哈希算法完美支持对称性，同一则通话的上行数据和下行数据都会被分拣到同一通道，从而达到同源同宿的目的，不会造成数据混淆。该哈希算法计算的哈希值范围更宽，包含65536只哈希桶，一般系统内存开销都能满足，这样可以大大降低哈希冲突，从而提高系统查找数据效率。另外，该哈希算法采用大量位运算，可以在一定程度上提高运算效率。
在步骤S3中，解析处理包括如下步骤：
字节序列识别步骤，提取所获取的VOIP数据的报文的TCP/UDP层有效负载首部的起始字节序列；
序列判断步骤，判断所提取的起始字节序列中是否存在与话单数据的消息对应的字段；
序列对应步骤，若上述判断结果为是，则把该VOIP数据标记为与消息对应的话单数据类型。
序列判断步骤中，话单数据的消息与字节序列表，是指SIP INVITE消息、SIP ACK消息、SIP PRACK消息、SIP BYE消息或SIP 200OK消息。其中，SIP INVITE消息的From字段对应话单数据的主叫号码，To字段对应话单数据的被叫号码，User-Agent字段对应话单数据的终端标识。
对序列判断步骤举例说明如下：
TCP/UDP有效负载的起始字节序列为0x49 0x4E 0x56 0x49 0x54 0x45 0x200x73 0x690x70 0x3A的消息是SIP INVITE消息，该消息是VOIP通话的发起请求标志，通过解析该报文，可以得到其中的主叫号码，被叫号码，终端标识。具体的，主叫号码获取：INVITE消息的From字段中，以紧跟字符串”From:<sip:”或”From:<tel:”后面的字符开始提取，直到遇到”@”符号结束，不包括”@”符号；被叫号码获取：INVITE消息的To字段中，以紧跟字符串”To:<sip:”或”To:<tel:”后面的字符开始提取，直到遇到”@”符号结束，不包括”@”符号；终端标识：INVITE消息的User-Agent字段中,以紧跟字符串”User-Agent:<sip:”或”User-Agent:<tel:”后面的字符开始提取，直到遇到换行符”\r”或”\n”结束，不包括换行符。
TCP/UDP有效负载的起始字节序列为0x53 0x49 0x50 0x20 0x32 0x30 0x300x4F 0X4B消息是SIP 200OK消息的响应；如果该消息中的CSeq字段与INVITE中的CSeq字段值相同，且Call-ID字段与INVITE中的Call-ID字段值相同，证明是同一路通话，并且是对INVITE请求的最终通话确认响应；同时，如果INVITE消息中含有SDP媒体描述，则收到SIP200OK响应的时间为通话开始时间T1；否则需要等待该200OK消息的ACK响应，以ACK响应的时间为开始时间T1；(TCP/UDP有效负载的起始字节序列为0x41 0x43 0x4B 0x20 0x730x690x70 0x3A为SIP的ACK消息，如果Call-ID字段值与INVITE的Call-ID字段值相同，则为同一会话；)。
TCP/UDP有效负载的起始字节序列为0x42 0x59 0x45 0x20 0x73 0x69 0x700x3A消息为SIP BYE消息，该消息是sip通话的结束标志；如果该消息中，Call-ID字段值与INVITE中Call-ID字段值相同，则认为是同一路通话，并记录通话结束时间为T2；通话时长L＝T2-T1。
通过部署在国家主干网或者省主干网上的系统进行数据监控提取分析，基于上述方法还原出VOIP话单，以供执法部门预警，破案。通过上述用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质可以准确获取诈骗分子的声纹特征，能够从网络数据源头自动识别还原VoIP话单数据，对所有可能存在电信诈骗的VoIP数据话单进行还原，给公安机关或第三方厂家提供更全面、更实时的VoIP通话话单。

Claims (8)

1.用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
步骤S1，获取网络数据包，预先设有与VOIP协议的SIP报文相匹配的数据条件，判断网络数据包的报文的结构特征是否满足所述数据条件，若判断结果为是，则存储该网络数据包从而得到基于SIP报文的VOIP数据；
步骤S2，基于四元组哈希对称算法对上述VOIP数据进行分流处理，对其中属于同一会话的VOIP数据进行相同的分流处理，所述四元组哈希对称算法的对称哈希值通过数据转换步骤、数据对调步骤、哈希值计算步骤获取，所述数据转换步骤，把四元组共12个字节数据每两相邻依次存放在12字节缓冲区中，通过左移、异或、取模中的一种或者多种运算方式把12字节数据转换为4字节数据A，所述数据对调步骤，把四元组共12个字节数据对称调换后执行数据转换步骤，得到4字节数据B，所述哈希值计算步骤，把数据转换步骤和数据对调步骤得到的4字节数据A、B相加得到32位数据，对这个32位数据的高16位和低16位进行异或运算得到该四元组的对称哈希值；
步骤S3，根据SIP报文信息对上述分流处理后的VOIP数据进行解析处理，得到解析数据；
步骤S4，同一会话的VOIP数据解析完成后，把该会话的解析数据转换成话单数据，存储到话单数据库中。
2.根据权利要求1所述的用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，其特征在于，在步骤S1中，与VOIP协议的SIP报文相匹配的数据条件是指：预先设有字节序列表，所获取的网络数据包的报文的TCP/UDP层有效负载首部的起始字节序列在该字节序列表中。
3.根据权利要求2所述的用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，其特征在于，所述字节序列表包括SIP INVITE消息、SIP ACK消息、SIP PRACK消息、SIP BYE消息和SIP 200OK消息中的至少两种。
4.根据权利要求1所述的用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，其特征在于，在步骤S3中，解析处理包括如下步骤：
字节序列识别步骤，提取所获取的VOIP数据的报文的TCP/UDP层有效负载首部的起始字节序列；
序列判断步骤，判断所提取的起始字节序列中是否存在与话单数据的消息对应的字段；
序列对应步骤，若上述判断结果为是，则把该VOIP数据标记为与所述消息对应的话单数据类型。
5.根据权利要求4所述的用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，其特征在于，序列判断步骤中，话单数据的消息是指SIP INVITE消息、SIP ACK消息、SIP PRACK消息、SIP BYE消息或SIP 200OK消息。
6.根据权利要求5所述的用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，其特征在于，所述SIP INVITE消息的From字段对应话单数据的主叫号码，To字段对应话单数据的被叫号码，User-Agent字段对应话单数据的终端标识。
7.根据权利要求1所述的用于还原VOIP话单的计算机可读存储介质，其特征在于，话单数据包括以下一个或者多个数据：主叫号码、被叫号码、终端标识、通话时长、通话起始时间、通话结束时间。
8.VOIP话单还原系统，包括处理器，其特征在于，还包括如权利要求1～7中任一项所述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
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