随着因特网商业化革命和网络技术的不断发展,融合了数据、视频、音频业务的多媒体通信业务得到了飞速的发展,并将成为下一代网络NGN的主流业务之一。软交换作为NGN网络的核心单元,成为人们研究与应用的热点。因为简单、灵活和易扩展等特点,SIP将在3GPP中得到广泛应用。但是SIP本身缺少有力的安全机制使其面临很多安全威胁,因此SIP的安全机制也成为目前的研究热点之一。本文首先对SIP通信的网络架构、消息结构、注册和会话管理过程进行研究。对系统需求进行分析设计,利用oSIP和eXosip协议栈,在Linux下实现了一个功能比较全面的IP电话软件。另外,本文对SIP中的安全问题和安全性要求进行分析,为了解决SIP中消息认证和消息加密的问题,把基于身份加密这种结构简单、应用容易的安全方法引入到SIP协议中,提出了一种改进的SIP认证加密方法。采用基于身份的加密机制使得系统初始化简单,并且维护容易。该方法实现了认证和数据加密双项安全,满足了SIP的安全要求,保证了会话建立和消息通信过程中的完整性、可靠性和不可抵赖性。