Skype电话协议分析.doc

王继军2(; ,江西萍乡 337055摘要:Skype是2003年由KaZaa开发的点对点宽频电话客户端。Skype做到几乎无缝地穿越网络地址转换和防火墙,并且比MSN和Yahoo等即时讯息软件具有更佳的语音质量。它实现端到端的呼叫加密,并以分布式存储用户信息。Skype也支持即时讯息和会议。本文分析Skype的主要功能,例如注册,穿越NAT和防火墙,呼叫建立,媒体传输,编解码以及在三种不同网络设置下的会议通讯。关键词:点对点;网络电话;超级节点;用户数据简单传输协议;网络地址解析中图分类号:TN915 文献标识码:A 文章编号:1007-9149(200603-0038-05 一、导言Skype是P2P覆盖网络。这种覆盖网络有两种类型的节点,普通节点和超级节点。普通节点是应用程序,能建立语音呼叫和发送文本信息。超级节点是普通节点的终端。任拥有公网IP地址的节点能成为一个超级节点的候选者。普通节点必须连接到一个超级节点并成功地注册到Skype注册服务器中。Skype节点和注册服务器都是Skype网络中的重要组成部分。服务器保存用户名和密码,注册时这台服务器处理用户身份认证;同时确保注册用户名在Skype网络中是唯一。除了注册服务器,在Skype网络中没有中心服务器。在线和离线用户信息以分布方式存储和传播,用户的搜索请求也以同样的方式处理。Skype重要的功能是穿越NAT和防火墙。我们相信每个Skype节点使用不同的STUN协议来确定它所处NAT和防火墙的类型。Skype网络是一个P2P覆盖网络,因此每个Skype客户(SC将建立和更新可连接节点的列表。在Skype中,这张列表被称为HostCache(HC,它包含超级节点的IP地址和端口号。列表存储在每个Skype节点的Windows注册表中。Skype应用了被称为第三代’P2P’或’全球索引’技术用以保证能够查到过去72小时内曾登陆到Skype网络中的用户。Skype使用宽频编解码器,使之在32kbs的有效带宽维持合理的呼叫质量。Skype使用TCP发信号,UDP和TCP媒体传输,两者使用不同的端口。二、Skype软件的主要构件Skype客户端(SC在指定端口侦听呼叫信息,维护更新其它Skype节点的列表,宽带编解码,维护好友列表,加密发送消息,并确定自身是否处于NAT和防火墙后。以下详细说明这些构件及其功能。(一端口Skype客户(SC打开一个TCP和一个UDP侦听端口,在连接对话框中配置。客户端在安装时随机地选择配置的端口号。此外,客户也同时打开80号端口(HTTP端口和433号端口(HTTPS端口作为TCP侦听端口。(二主机缓存(HCHC是记录超级节点IP地址和端口对的列表,客户端有规律的建立和更新该列表。它对于Skype运行是最关键的部分。HC中至少存在一个有效的条目(一个在线Skype超级节点的IP地址和端口号。Skype客户存储HC在Windows的注册表的HKEY CURRENT USERSOFTWARESKTPEPHONELIBCONNECTIONHOSTCACHE。在Skype客户端运行两天后,观察到HC中最多包含了200个条目。对于Skype而言,这样的主机和节点的缓存已不是新技术。Chord,另一个点对点协议有一收稿日期:2006-02-21作者简介:蔡方萍(1975-,男,江西萍乡人,讲师,研究方向:,能用来快速查找节点。(三编码解码(CodecsSkype使用了iLBC[8],iSAC[9]和第三个未知的编码解码。GlobalIPSound[10]运用iLBC和iSAC编码解码,它的网站列出Skype为他们的合作伙伴。相信Skype使用他们的编码解码技术实现。实验测量-Skype编码解码允许频率为50-8000Hz信号通过。这个频率范围是宽带编码解码的典型特性。(四好友列表Skype存储伙伴信息于Windows注册表中并对伙伴列表进行数字签名和加密。好友列表局限于一台机器而不是存储在中心服务器。如果用户在不同的机器上使用SC注册Skype网络,用户必须重新构建好友列表。(五加密Skype使用256位加密通话和文字信息,。Skype使用1536到2048位RSA来处理对称AES密钥。用户公钥在注册时由Skype服务器验证。(六网络地址转换和防火墙SC使用不同的STUN[1]和[TURN]协议来决定它所处在NAT和防火墙的类型,SC定期的更新这些信息。这些信息也存储在Windows注册表中。三、Skype的协议分析Skype的