Using a Key escrow agent in conjunction with Voice over IP (VoIP) communication ensures that law enforcements agencies (LEAs) can retrieve the session key used to encrypt data between two users in a VoIP session. However, the use of a single escrow agent has some drawbacks. A fraudulent request by an evil employee from the LEA can lead to improper disclosure of a session key. After the escrow agent reveals the key this evil person could fabricate data according to his/her needs and encrypt it again (using the correct session key). In this situation the persons involved in the communication session can be accused of crimes that he or she or they never committed. The problems with a single escrow agent becomes even more critical as a failure of the escrow agent can delay or even make it impossible to reveal the session key, thus the escrow agent might not be able to comply with a lawful court order or comply with their escrow agreement in the case of data being released according to this agreement (for example for disaster recovery). This thesis project focused on improving the accessibility and reliability of escrow agents, while providing good security. One such method is based on dividing the session key into M chunks and escrowing the chunks with M escrow agents. Using threshold cryptography the key can be regenerated by gathering any N-out-of-M chunks. The value of M and N may differ according to the role of the user. For a highly sophisticated session, the user might define a higher value for M and N for improved, availability, reliability, and security. For a less confidential or less important session (call), the value of M and N might be smaller. The thesis examines the increased availability and increased reliability made possible by using multiple escrow agents. / Med en nyckel förvaringsinstitut som tillsammans med Röst över IP (VoIP) kommunikation säkerställer att brottsbekämpande organ (LEAs) kan hämta sessionsnyckeln används för att kryptera data mellan två användare i en VoIP-session. Däremot har användningen av ett enda förvaringsinstitut visa nackdelar. En bedräglig begäran av en ond arbetstagare från LEA kan leda till otillbörligt röjande av en sessionsnyckel. Efter förvaringsinstitut avslöjar nyckeln detta onda person kunde fabricera uppgifter i enlighet med hans eller hennes behov och kryptera den igen (med rätt sessionsnyckel). I denna situation personer som deltar i kommunikationssession kan anklagas för brott som han eller hon eller de aldrig begått. Problemen med en enda förvaringsinstitut som blir ännu mer kritisk som ett misslyckande av förvaringsinstitut kan försena eller till och med gör det omöjligt att avslöja sessionsnyckeln, vilket förvaringsinstituten kanske inte kan följa en laglig domstolsbeslut eller uppfyller sina depositionsavtalets när det gäller data frisläppas i enlighet med detta avtal (till exempel för katastrofer). Detta examensarbete fokuserar på att förbättra tillgängligheten och tillförlitligheten i spärrade medel, samtidigt som god säkerhet. En sådan metod bygger på att dela upp sessionsnyckeln till M bitar och escrowing i bitar med M förvaringsinstituten. Använda tröskel kryptografi nyckeln kan genereras genom att samla alla N-out-of-M bitar. Värdet på M och N kan variera beroende på användarens roll. För en mycket sofistikerad session kan användaren definiera ett högre värde för M och N för förbättrad tillgänglighet, tillförlitlighet och säkerhet. För en mindre konfidentiell eller mindre viktigt session (telefonsamtal), kan värdet på M och N vara mindre. I avhandlingen analyseras den ökade tillgänglighet och ökad tillförlitlighet möjligt genom att använda flera spärrade medel.

The fourth generation cellular mobile broadband, Long-Term Evolution (LTE), provides high speed Internet via Internet Protocol (IP). Today’s wireless infrastructure paves the way to a connected society where high speed Internet is seamlessly available at all times for anyone to use. To achieve this, a mobile service subscriber can no longer be bound to a single network provided by a single operator. Thus, roaming constitutes a key pillar in shaping the connected society Local Breakout (LBO) Voice over Long-Term Evolution (VoLTE) roaming enables a mobile service subscriber to breakout from its home network, and to use network services in a visited network. LBO requires control signalling and user data to be routed over several Public Land Mobile Networks (PLMNs), thus making mobile service subscriber’s the subject of Lawful Intercept (LI) across multiple networks. This thesis project investigates the possibility of using Multimedia Internet KEYing (MIKEY) and Secure Real-Time Transport Protocol (SRTP) to encrypt the payload of VoLTE media packets. More specifically, a Law Enforcement Monitoring Provider (LEMP) is designed, implemented, and evaluated. LEMP is deployed within a cell phone and serves to distribute cryptographic key shares to Trusted Third Parties (TTPs), i.e. multiple escrow agents, entrusted to store these cryptographic key shares. The result preserves the requirements for LI despite the fact that there may be multiple network operators involved. Moreover, the experiments show that the distribution time depends primarily on network latency rather than the time required to split the cryptographic key in chunks; hence the approach is usable in practice. / Den fjärde generationens mobila bredband, Long-Term Evolution (LTE), möjliggör användandet av höghastighetsinternet över Internet Protocol (IP). Dagens trådlösa infrastrukturer banar väg för ett fritt och lättillgängligt digitalt samhälle där alla kan vara uppkopplade samtidigt. För att uppnå global trådlös infrastruktur måste mobilabonnenten ha möjlighet att utnyttja flera andra trådlösa nätverk än det nätverk som teleoperatören binder dem till. Därför utgör fri roaming en viktig del i utvecklingen av framtidens globala trådlösa infrastrukturer. Local Breakout (LBO) Voice over Long-Term Evolution (VoLTE) är en roamingarkitektur som gör det möjligt för en mobilabonnent att kopplas upp från en teleoperatörs nät till en annans. LBO kräver att kontrollsignaler och användardata skickas mellan flera operatörer innan trafiken når sitt mål, och därmed utsätts mobilabonnenten för laglig avlyssning av elektronisk information på flera platser samtidigt. Det här examensarbetet undersöker möjligheten att använda Multimedia Internet KEYing (MIKEY) och Secure Real-Time Transport Protocol (SRTP) för att kryptera mediatrafik i VoLTE. Under arbetets gång utvecklas och utvärderas en Law Enforcement Monitoring Provider (LEMP). LEMP är placerad i en mobiltelefon och distribuerar delar av krypteringsnycklar till flera betrodda tredje parter (till flera escrow agents). Detta gör det möjligt att uppfylla kraven för laglig avlyssning av elektronisk information även när flera teleoperatörer avlyssnar användardata och kontrollsignaler. Resultatet visar att distribueringstiden primärt beror på nätverkslatens, och inte på den tid det tar att fördela krypteringsnyckeln i mindre delar. Därför kan den här metoden användas i praktiken.