【安全系列】ipsec ***之配置详解篇

IPSEC ×××之配置详解篇

 

无止境系列文档将以网络安全为方向，以专题的形式每周天发布，希望大家支持。

 

【阅读说明】

为了方便大家阅读，特作如下说明：

1. 专业术语或者一些概念用红色标识。

2. 重要或者强调的语句用蓝色标识。

3. 总结的部分用绿色标识。

 

【主要内容】

1.  IPSEC ×××理解

2.  封装模式

3.  IKE两个阶段

4.  ipsec ***配置

 

【IPSEC ×××理解】

IPSEC 是一套保护IP数据在不同的地点间传输时安全性的功能特性集。

×××可以仅仅是两个端点间的一条隧道或链路。

IPSEC ×××就是有安全保护的×××。

IPSEC有四个功能特性：数据机密性，数据完整性，数据源认证，防重放。

前面两篇已经介绍了上述概念（防重放除外），IPSEC ×××是通过相应的协议封装来实现的。

IPSEC使用的协议：

1）IKE，Internet Key Exchange，互联网密钥交换。

2）ESP，Encapsulation Security Payload，封装安全负载。

3）AH，Authentication Header，认证头。

通过IKE，ESP，AH这三个协议来保证IPSEC所提供的特性。

一。IKE介绍

IKE是协商和交换安全参数和认证密钥的体系框架。

使用isakmp和oakley协议来完成对等体验证和密钥生成工作。

 

二。ESP介绍

提供数据机密性，完整性，数据源认证和可选的防重放功能的体系框架。

可选机密性方法：esp-des esp-3des

可选数据源认证和完整性方法：esp-md5-hmac esp-sha-hmac

 

三。AH介绍

提供数据完整性，数据源认证和可选防重放功能的体系框架。

注意：没有提供机密性保护。

可选验证和完整性方法：ah-md5-hmac  ah-sha-hmac

 

IKE是必须要用到的协议，AH和ESP可以根据需要选择其中一个，或者也可以同时选择两个，但是同时使用ESP和AH效果不比单个好，所以建议仅选一个。

 

 

【封装模式】

封装模式有两种： 传输模式和隧道模式

传输模式：不改变原有的IP包头

隧道模式：增加新的IP头

一。传输模式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二。隧道模式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

从上述图中可以看出：

1.传输模式保护的是×××端点间传送的数据包内容，隧道模式下保护的是整个IP包。

2.AH验证的内容是二层头部之后的整个数据包，ESP对外层新IP头没有进行认证。

 

【IKE阶段】

SA（security association），安全关联。是两个对等体之间协商一致的一组安全服务（参数）。

双向SA：进站和出战用的同一组服务参数。

单向SA： 进站和出站用的是不同的服务参数，一个用于入站，一个用于出站。

 

IKE阶段一：

主要目的：建立IKE安全通道

作用：

1）在IPSEC对等体之间建立一个双向的SA

2）实现对等体的验证

建立SA需要协商的内容：

加密算法，hash算法，DH算法，身份认证方法，存活时间

 

IKE阶段二，建立IPSEC SA。

目的：协商IPSEC安全参数

建立单向SA需要协商内容：

加密算法，hash算法，安全协议，封装模式，存活时间

 

IKE的SA这里不讨论。这里再详细介绍一下IPSEC SA。

1.  SA由SPD (security policy database)和SAD(SA database)组成。

2.  图解表示：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           图3-3

 

SAD：每个客户端都使用SAD来跟踪所参与的SA，对每个客户端来说，都有两个SA。

一个用于数据进来的时候的算法集，一个用于数据出去的时候所使用的算法集。

SPD：包含了每个SA达成一致的参数。包括：加密算法，验证算法，IPSEC模式，密钥生命期。

 

虽然两个阶段都有协商加密算法、hash算法等，但是作用是不一样的。第一个阶段主要是为了先建立一个安全通道，是对isakmp消息自身的保护措施，跟用户的数据没有关系。第二个阶段才是真正协商对数据进行加密、完整性检验和认证的算法。

 

虽然是分为两个阶段，但是第二个阶段是要利用第一个阶段SA的相关内容的，所以两个阶段也是互相联系的。

 

 

 

【 ipsec *** 配置】

这部分比较长，见附件完整版。

 

下周主要内容预告： IPSEC ××× 之深入理解篇（主要分析 AH 和 ESP 报文格式 )   敬请期待！