SIP注册
在上篇中我们对SIP有了一个全面的认识，现在让我们来重点看看SIP注册。
流程示例：
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请求示例：
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响应示例：
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注册是biloxi.com服务器了解Bob当前位置的一种方式。初始化后，Bob的SIP电话会定期向biloxi.com域中的SIP registrar发送注册消息。
注册消息关联Bob的SIP或SIPS URI（SIP:bob@biloxi.com)和他当前登录的机器（在Contact header字段中作为SIP或SIPS URI传送）。
registrar将此关联（也称为绑定）写入一个称为位置服务的数据库，该数据库可供biloxi.com域中的代理使用。
IMS中的SIP注册
sequenceDiagram
actor Endpoint as Endpoint
actor Bob as S-CSCF
actor HSS as HSS
actor A1 as as
Endpoint ->> Bob: Register
Bob ->> Endpoint: 100 Trying
Bob ->> HSS: Multimedia-Auth Request
HSS ->> Bob: Multimedia-Auth Answer
Bob ->> Endpoint: 401 Unauthorized
Endpoint ->> Bob: Register
Bob ->> HSS: Server-Assignment Request
HSS ->> Bob: Server-Assignment Answer
Bob ->> A1: Register
A1 ->> Bob: 200 OK
Bob ->> Endpoint: 200 OK
这个过程确保了用户终端 (UA) 在网络中可以被找到（注册），并且网络确认了用户的身份（认证），允许其使用服务。
- 注册 (Registration): 用户终端向 SIP 注册服务器报告其当前的可达地址（Contact URI），以便其他用户可以通过用户的 SIP 地址（公共用户标识）找到它并建立会话。注册建立了用户标识（例如 SIP URI）与设备地址（Contact URI）之间的绑定关系。
- 认证 (Authentication): SIP 服务器验证用户终端的身份，确认其有权在网络中注册和使用服务。这通常基于用户名和密码，但密码本身不会在网络中明文传输。
SIP 注册认证过程（基于 Digest 认证）：
第一步：用户终端 (UA) 发送未认证的 REGISTER 请求
用户终端启动或连接到网络后，会尝试向其配置的 SIP 注册服务器（通常是通过 P-CSCF 找到的归属网络的 S-CSCF）发送第一个 REGISTER 请求。
这个请求包含了用户的身份信息和希望注册的联系地址：
- REGISTER sip:domain.com SIP/2.0
- To:
sip:user@domain.com (用户的公共用户标识，指示谁在注册) - From:
sip:user@domain.com (通常与 To 相同，标识发起请求的用户) - Contact:
[sip:ua_ip:ua_port;transport=udp](sip:ua_ip:ua_port;transport=udp) (用户终端当前的可达地址) - Expires:
3600 (希望的注册有效期，单位秒) - 还包含 Via, Call-ID, CSeq 等其他标准 SIP 头部。
第二步：服务器发送 401/407 响应（质询 Challenge）
注册服务器（Registrar，通常是 S-CSCF）收到未认证的 REGISTER 请求后，发现无法确定请求者的身份。
服务器会拒绝这个请求，并发送一个认证质询响应给用户终端。响应状态码通常是
401 Unauthorized (如果质询来自 Registrar/UA Server) 或407 Proxy Authentication Required (如果质询来自代理服务器 P-CSCF)。这个响应中包含了进行认证所需的参数，这些参数位于
WWW-Authenticate头部（对应 401 响应）或Proxy-Authenticate 头部（对应 407 响应）中：SIP/2.0 401 Unauthorized (或 407 Proxy Authentication Required)
WWW-Authenticate:
Digest realm="domain.com", algorithm=MD5, nonce="..."-
realm: 认证的领域或范围。 - algorithm :
-
nonce: 一个由服务器生成的、每次质询都不同的随机字符串，用于防止重放攻击。
-
还包含 Via (原样返回), From, To, Call-ID, CSeq 等与原请求匹配的头部。
第三步：用户终端计算响应并重发已认证的 REGISTER 请求
用户终端收到 401/407 响应后，解析出
WWW-Authenticate或Proxy-Authenticate头部中的认证参数（realm, nonce, opaque, qop 等）。用户终端利用这些参数、用户名和密码等来计算一个响应摘要 (response digest) 。计算过程使用指定的哈希算法（如 MD5 或 SHA-256）
用户终端构建一个新的 REGISTER 请求，内容与第一次请求基本相同，但额外添加了
Authorization头部（对应 401 质询）或Proxy-Authorization 头部（对应 407 质询）。Authorization或Proxy-Authorization头部包含了计算出的响应摘要以及计算过程中使用的参数：Authorization:
Digest username="user", realm="domain.com", nonce="...", uri="sip:domain.com", response="..."-
username: 用户名。 -
realm: 从质询中获取的领域。 -
nonce: 从质询中获取的随机字符串。 -
uri: 用于计算 HA2 的 URI。 -
response: 计算出的响应摘要。
-
用户终端将这个包含
Authorization 或Proxy-Authorization 头的请求发送给服务器。
第四步：服务器验证响应并发送 2xx OK 响应（成功）
注册服务器收到带有
Authorization 或Proxy-Authorization 头的 REGISTER 请求。服务器解析出头部中的所有参数，特别是
response 值。服务器根据请求中的信息、之前发送的质询参数（nonce等）以及从其用户数据库（如 HSS）中获取的用户密码，使用与用户终端相同的算法独立计算一个响应摘要。
服务器比较自己计算出的响应摘要与用户终端在
Authorization 头部中提供的response 值。如果两者匹配，则认证成功。服务器确认用户的身份有效，并执行注册操作（更新位置绑定信息）。然后服务器发送一个 2xx 成功响应（最常见是 200 OK）给用户终端，表示注册成功。200 OK 响应的 Contact 头部会包含用户注册的 Contact URI 和服务器接受的有效期。
- SIP/2.0 200 OK
- To:
sip:user@domain.com;tag=... (包含服务器生成的 tag) - From:
sip:user@domain.com;tag=... (包含用户终端生成的 tag) - Contact:
[sip:ua_ip:ua_port;transport=udp](sip:ua_ip:ua_port;transport=udp);expires=3600 (服务器确认的注册信息和有效期)
如果两者不匹配，则认证失败。服务器可能会再次发送一个 401/407 质询，或者发送其他错误响应（如 403 Forbidden）。
注册刷新和去注册也都是需要认证的