IPSec 主模式、快速模式、预共享密钥

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IPSecVPN详解(深入浅出简单易懂)讲解

IPSecVPN详解(深入浅出简单易懂)讲解IPSec VPN详解1.IPSec概述IPSec(ip security)是一种开放标准的框架结构，特定的通信方之间在IP层通过加密和数据摘要(hash)等手段，来保证数据包在Internet网上传输时的私密性(confidentiality)、完整性(data integrity)和真实性(XXX)。

IPSec只能工作在IP层，要求乘客协议和承载协议都是IP协议1.1.通过加密保证数据的私密性★私密性：防止信息泄漏给未经授权的个人★通过加密把数据从明文变成无法读懂的密文，从而确保数据的私密性1.2.对数据进行hash运算来保证完整性★完整性：数据没有被非法篡改★通过对数据进行hash运算，产生类似于指纹的数据摘要，以保证数据的完整性对数据和密钥一起进行hash运算★攻击者篡改数据后，可以根据修改后的数据生成新的摘要，以此袒护自己的攻击行为。

★经由进程把数据和密钥一同进行hash运算，可以有效抵御上述攻击。

DH算法的基本原理1.3.经由进程身份认证保证数据的真实性★真实性：数据确实是由特定的对端发出★通过身份认证可以保证数据的真实性。

常用的身份认证方式包括：Pre-shared key，预同享密钥RSA Signature，数字签名1.3.1.预同享密钥预共享密钥，是指通信双方在配置时手工输入相同的密钥。

1.3.2.数字证书★RSA密钥对，一个是可以向大家公开的公钥，另一个是只有自己知道的私钥。

★用公钥加密过的数据只有对应的私钥才能解开，反之亦然。

★数字证书中存储了公钥，以及用户名等身份信息。

2.IPSec框架结构2.1.IPSec安全协议IPSec平安协议描述了如何利用加密和hash来保护数据平安★AH (XXX)网络认证协议,只能进行数据摘要(hash)，不能实现数据加密ah-md5-hmac、ah-sha-hmac★ESP (Encapsulating Security Payload)封装平安载荷协议,能够进行数据加密和数据摘要(hash)esp-des、esp-3des、esp-md5-hmac、esp-sha-hmac2.2.IPSec封装模式IPSec支持两种封装模式：传输模式和隧道模式◆传输模式：不改变原本的IP包头，通常用于主机与主机之间。

IPSecVPN两个阶段协商过程分析-李心春

（b）必须计算出两边使用的加密KEY值，例如，两边使用3DES算法加密，3DES算法则需要一个密码，这个密码两端必须一样，但又不能在链路上传递。
（c）对等体的验证，如何才能知道对端就是我要与之通信的对端。这里验
证有三种方法：预共享、数字签名和加密临时值。
上面一系列过程都是IK（EInternet密钥交换协议，大多数厂商都把这个叫做VPNs Gateway）这个协议来实现。对于第一阶段需要注意以下几点：
段过程协商受到安全保护。
十九）协商IPSec SA使用的安全参数，创建IPSec SA（SA可以加密两个对等体之间的
数据，这才是真正的需要加密的用户数据），使用AH或ESP来加密IP数据流。至此
IPSec VPN隧道才真正建立起来。
二十）综上，有如下结论：
二十一）第一阶段作用：对等体之间彼此验证对方，并协商出IKE SA，保护第二阶段中
四十一）（a）协商模式：可以选择主模式（Main Mode）或者野蛮模式（Aggressive）。
当选择主模式时，只能使用IP地址作为ID的类型。当用户端设备的IP地址为动态
获取的情况时，需要选择野蛮模式。IKE野蛮模式相对于主模式来说更加灵活，可以选择根据协商发起端的IP地址或者ID来查找对应的身份验证字，并最终完成协商。
间进行散列操作。Cookie成为留在IKE协商中交换信息的唯一标识，实际上cookie
是用来防止DOS攻击的，它把和其他设备建立IPSec所需要的连接信息不是以缓存
的形式包存在路由器里，而是把这些信息HASH成个cookie值。
三十）（2）1&2消息：
三十一）消息1：由发送方（协商发起端）发起，携带一些参数，发送方向接收方发送一条包含一组或多组策略提议（Raisecom工业路由器中是多组），在策略提议中包括5元组信息：

ipsec的密钥交换原理

ipsec的密钥交换原理
IPSec的密钥交换原理：
1. 预共享密钥交换：该方法是在两个节点之间使用预先共享的
密钥，这些密钥由安全管理员在节点之间配置并存储。

在IKE SA的第
一步，节点之间交换由预共享密钥保密的随机数。

之后，节点使用这
些随机数来生成IKE SA的密钥。

缺点是密钥分发不太安全，当一个节
点的密钥泄漏，整个系统的安全性都会被威胁。

2. 公钥密钥交换(PKI)：在此过程中，每个节点都有自己的加密
密钥和解密密钥。

当两个节点交换信息时，一个节点使用另一个节点
的公共密钥来加密信息，然后另一个节点使用自己的私钥来解密信息。

PKI方法提供了高度保密性，但需要使用证书颁发机构(CA)签名的公共密钥证书来建立安全连接。

3. 数字签名方式：数字签名方法是在IKE过程中使用公钥证书
来保护消息的完整性和真实性。

在此过程中，IKE SA发起方使用自己
的私钥来加密IKE SA建立请求，然后接收方使用发起方的公钥来验证
请求的真实性，并检查发起方的证书是否有效。

该方法提供了高度的
数据完整性和验证，但可能会损害IKE SA建立的速度。

IPsecVPN协议的主模式与快速模式

IPsecVPN协议的主模式与快速模式IPsec VPN协议的主模式与快速模式在网络通信中，隐私和安全是至关重要的。

为了保护数据的机密性和完整性，许多组织和个人使用虚拟私人网络（VPN）来建立加密的连接。

IPsec VPN是一种常用的VPN协议，它提供了安全的Internet通信通道。

IPsec VPN协议使用主模式与快速模式进行网络通信的建立和管理。

I. IPsec VPN概述IPsec（Internet Protocol Security）是一种网络协议套件，用于确保IP数据包在网络上的安全传输。

IPsec VPN则采用了IPsec协议来建立和管理VPN连接。

它通过加密和验证数据包，保护用户在公共网络上传输的数据。

IPsec VPN可用于保护远程办公、跨区域网络连接和云平台访问等通信需求。

II. IPsec VPN主模式主模式是IPsec VPN协议中用于建立安全隧道的第一阶段。

它通常涉及以下步骤：1. 安全关联的建立：在主模式的第一步中，两个VPN设备（通常是网关或防火墙）必须建立安全关联，以便进行安全通信。

安全关联是一个双向的安全通信通道，双方在此通道上协商加密和认证算法。

2. 身份验证：在主模式的第二步中，VPN设备使用预共享密钥或证书进行身份验证。

身份验证确保只有合法的设备可以建立VPN连接。

3. 密钥交换：在主模式的第三步中，VPN设备协商共享密钥。

共享密钥用于加密和解密数据包，确保数据的机密性。

4. 第四步与第五步：在主模式的最后两步中，细节是与具体实现和配置有关，包括其他参数的交换和协商，以确保安全隧道的建立。

III. IPsec VPN快速模式快速模式是IPsec VPN协议中用于建立安全隧道的第二阶段。

它的主要目标是建立VPN设备之间的安全关联，以便进行加密的数据传输。

以下是快速模式的主要步骤：1. 安全关联的建立：在快速模式中，首先需要建立安全关联。

这个安全关联是在主模式中协商的，并包含了与加密和认证相关的参数。

IPSec主模式、快速模式、预共享密钥

IPSec主模式、快速模式、预共享密钥IPSec 主模式、快速模式、预共享密钥创建时间：2010-01-02文章属性：原创文章来源：Longhai文章提交：Longhai本文介绍下IPSec 主模式、快速模式、预共享密钥。

中用到的算法和一些密钥。

·DH算法依赖以下特性：存在DH公共值Xa =ga mod p 其中g 是产生器p是一个大素数a是只有发起者才知道的私有密钥。

并且还有另外一个DH公共值XbXb=gb mod p 其中g 是产生器p是一个大素数b是只有发起者才知道的私有密钥。

由SKEYID和K（是Pre-shared keys，或是证书的公钥）经H计算得出。

SKEYID_a：用于在IKE第二阶段协商中，为信道中传输的数据（协商数据，非用户数据）进行认证时，认证算法所用的认证密钥。

由SKEYID 、SKEYID_d、K经H算出。

有关IPsec预共享密钥的注意事项

有关IPsec预共享密钥的注意事项IPSec中的预共享密钥预共享密钥（PSK）是站点到站点IPsec VPN隧道最常⽤的⾝份验证⽅法。

那么关于PSK的安全性呢？它对⽹络安全起什么作⽤？PSK应该有多复杂？是否应该另外存储它们？如果攻击者获得了我的PSK，会发⽣什么？以下部分仅与站点到站点VPN有关，与远程访问VPN不相关。

1. 预共享密钥仅⽤于⾝份验证，不⽤于加密！IPsec隧道依靠ISAKMP / IKE协议来交换密钥以进⾏加密等。

但是，在IKE正常⼯作之前，两个对等⽅都需要彼此进⾏⾝份验证（相互⾝份验证）。

这是使⽤PSK的唯⼀部分（）。

2. 如果双⽅都使⽤静态IP地址（=可以使⽤主模式），则拥有PSK的攻击者还必须在⾃⼰⾝上进⾏欺骗/重定向这些公共地址，以建⽴VPN连接。

即：即使攻击者拥有PSK，他也必须欺骗公共IP地址以使⽤它对另⼀⽅进⾏⾝份验证。

对于具有普通ISP连接的普通⼈来说，这是⾮常不现实的。

甚⾄熟练的⿊客也必须能够注⼊伪造的BGP路由或位于客户默认⽹关/路由器附近。

3. 但是：如果⼀个远端只有⼀个动态IP地址，则IKE必须使⽤主动模式进⾏⾝份验证。

在这种情况下，来⾃PSK的哈希会遍历Internet。

攻击者可以对此哈希进⾏离线蛮⼒攻击。

也就是说：如果PSK不够复杂，则攻击者可能会成功，并且能够建⽴与⽹络的VPN 连接（如果他进⼀步知道站点到站点VPN对等体的ID，这也没问题，因为它们遍历也以明⽂形式通过互联⽹）。

PSK的最佳做法由于PSK只能在每侧配置⼀次，因此在防⽕墙上写20-40个字母应该没问题。

由此，可以⽣成真正复杂的密钥并将其⽤于VPN对等⽅的⾝份验证。

这是我的建议：1. 为每个VPN隧道⽣成⼀个新的/不同的PSK。

2. 使⽤来创建PSK。

3. ⽣成⼀个⾄少包含30个字符的长PSK，以抵抗暴⼒攻击。

（为避免出现问题，请仅使⽤字母数字字符。

由于带有30个字符的PSK确实很长，因此仅62个字母和数字的“⼩”字符集就没有问题。

IPSec性能调优：提升安全通信的速度和效率(七)

IPSec性能调优：提升安全通信的速度和效率简介：IPSec（Internet Protocol Security）是一种用于保护网络通信安全的协议套件，它提供了数据机密性、完整性和身份验证等重要功能。

然而，由于加密和认证等操作的复杂性，IPSec在实际应用中可能会降低通信速度和效率。

本文将探讨一些IPSec性能调优的方法，以帮助提升安全通信的速度和效率。

优化IPSec性能方法一：选择合适的加密算法IPSec支持多种加密算法，包括DES、3DES、AES等。

不同加密算法在性能上可能存在差异，因此选择适合具体应用场景的加密算法非常重要。

对于高性能要求的通信，如数据中心内部通信，可以优先选择AES算法，因为它具有较高的吞吐量和较低的延迟。

而对于低带宽或资源受限的场景，可以考虑使用更轻量级的加密算法，如Salsa20。

优化IPSec性能方法二：使用硬件加速由于加密算法的复杂性，软件实现的IPSec可能会成为性能瓶颈。

因此，利用硬件加速可以显著提升IPSec的性能。

现代的网络设备和服务器通常配备了专用的加密芯片或网络处理器，可以在硬件级别优化IPSec的处理能力。

通过利用硬件加速指令集，如Intel的AES-NI指令集，可以实现快速的IPSec加密和解密操作。

优化IPSec性能方法三：使用IPSec加速设备在大规模网络环境中，部署专用的IPSec加速设备可以显著提升性能。

这些设备使用定制的硬件和优化的软件算法，能够同时处理大量的IPSec连接，并提供高性能的加密和解密功能。

通过将加速设备放置在通信路径上，可以减轻主机或服务器上的计算负载，从而提高整体通信效率。

优化IPSec性能方法四：调整MTU和分段大小IPSec在保护通信时会对通信数据进行封装，从而增加了数据包的大小。

在某些情况下，由于封装后的数据包超过了网络设备的MTU （Maximum Transmission Unit），可能会导致数据包被分段传输，增加了传输延迟和网络开销。

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书(一)

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书IPSec（Internet Protocol Security）是一种用于保护Internet通信安全的协议套件。

在建立安全连接时，IPSec通常需要使用一种方式获取密钥，以确保通信的机密性和完整性。

本文将讨论两种广泛使用的方式：预共享密钥和公开密钥证书。

一、预共享密钥预共享密钥，又称为共享密钥或预共享密钥认证，是IPSec中最简单的密钥获取方式。

它涉及在建立安全连接之前，管理员将相同的密钥配置在两个或多个设备上。

这些设备使用预先分发的密钥来加密和解密IPSec通信中的数据。

预共享密钥的优点是简单易用。

它不需要复杂的密钥协商过程，因此可以快速地建立安全连接。

此外，由于共享密钥只需事先配置一次，因此对于具有相同密钥的所有设备来说，维护成本较低。

然而，预共享密钥也存在一些缺点。

首先，由于密钥是事先分发的，安全性在一定程度上取决于如何管理和保护这些密钥。

如果密钥被泄露或未经授权地使用，可能会导致安全漏洞。

其次，当需要为大量设备部署IPSec连接时，手动配置预共享密钥将变得极其繁琐和容易出错。

二、公开密钥证书公开密钥证书是一种基于非对称加密算法的密钥获取方式。

在使用公开密钥证书时，每个通信方都有自己的密钥对，包括公钥和私钥。

公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。

公开密钥证书的主要优点是更好的安全性。

由于每个通信方都有自己的密钥对，因此即使公钥被泄露，也不会对通信的安全性产生重大影响。

此外，通过使用数字签名，公开密钥证书能够确保通信方的身份验证和消息的完整性。

然而，使用公开密钥证书也存在一些挑战。

首先，公开密钥证书需要使用可信的第三方机构（如证书颁发机构）来签发和管理。

这会带来一定的成本和复杂性。

其次，密钥协商和证书验证过程可能需要更多的计算资源和时间，相对于预共享密钥，可能导致一定的性能延迟。

综上所述，预共享密钥和公开密钥证书是IPSec获取密钥的两种常用方式。

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书(七)

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书1. 引言在网络通信中，确保数据传输的安全性至关重要。

IPSec是一种用于保护数据传输安全性的协议，它提供了加密和认证机制。

在IPSec 中，获取密钥是确保数据安全的一个重要步骤。

本文将讨论IPSec获取密钥的两种常见方式：预共享密钥和公开密钥证书。

2. 预共享密钥预共享密钥是一种对称密钥，用于在建立IPSec连接时进行身份验证和密钥交换。

在这种方式下，建立连接的两个节点需要提前共享相同的密钥。

预共享密钥的优点是简单、高效，适用于小规模网络环境。

然而，预共享密钥存在一些安全隐患。

首先，密钥需要提前在节点之间共享，这增加了密钥泄露的风险。

其次，如果密钥被泄露，攻击者可以轻易地解密和篡改传输的数据。

3. 公开密钥证书公开密钥证书是一种基于非对称加密算法的密钥获取方式。

在这种方式下，每个节点都拥有两把密钥：公钥和私钥。

公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。

节点使用数字证书来验证对方的身份，并获取对方的公钥。

公开密钥证书的优点是安全性较高，不需要提前共享密钥，并且可以实现数字签名和身份认证。

然而，使用公开密钥证书方式也存在一些问题。

首先，需要可信的第三方机构来签发和管理证书，增加了系统的复杂性。

其次，使用非对称加密算法相比对称加密算法会消耗更多的计算资源。

4. 对比与选择在选择IPSec获取密钥的方式时，需根据具体情况权衡其优劣。

如果是小规模网络环境，预共享密钥是一个简单且高效的选择。

然而，在大规模网络环境或对安全性要求较高的场景下，公开密钥证书更为可取。

通过公开密钥证书，可以实现更高级别的身份认证和数据安全保护。

5. 总结IPSec作为一种用于保护数据传输安全性的协议，在获取密钥的方式上提供了两种选择：预共享密钥和公开密钥证书。

预共享密钥简单、高效，适用于小规模网络环境，但存在密钥泄露的风险。

公开密钥证书安全性较高，但需要可信的第三方机构管理证书，且消耗更多的计算资源。

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书(九)

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书在网络通信中，信息安全是一个至关重要的问题。

为了确保数据的机密性、完整性和可用性，许多安全协议和算法被开发出来。

IPSec （Internet Protocol Security）就是其中之一，它提供了一种安全的通信方式，使得数据在传输过程中能够被有效地保护。

而在IPSec 中，获取密钥的方式主要有两种：预共享密钥和公开密钥证书。

1. 预共享密钥预共享密钥是指在通信双方建立IPSec连接之前，双方必须事先共享一个密钥。

这个密钥可以在通信双方之间交换，并在建立连接时使用。

预共享密钥的优点是简单、易于实现和使用。

只需要将密钥事先共享给通信双方即可。

此外，由于密钥是预先分配的，所以在实际通信过程中，不需要实时的密钥交换，可以提高通信的效率。

然而，预共享密钥也存在一些问题。

首先，密钥的安全性高度依赖于其被共享的方式。

如果密钥被第三方获取，将会对通信安全造成严重威胁。

另外，当需要更改密钥时，通信双方必须重新进行密钥的共享，这可能会带来一定的困扰和延误。

2. 公开密钥证书与预共享密钥不同，公开密钥证书使用了一对非对称密钥，即公钥和私钥。

在通信过程中，通信双方使用对方的公钥对消息进行加密，并使用自己的私钥对消息进行解密。

公开密钥证书的优点是可以实现更强的安全性和灵活性。

通信双方可以通过数字证书机构（Certificate Authority, CA）获得自己的公钥证书。

数字证书机构是一个可信的第三方，可以对公钥进行认证并签名，确保公钥的可信性。

通过数字证书机构颁发的公钥证书可以实现对公钥的身份验证。

然而，使用公开密钥证书的方式也存在一些缺点。

首先，使用非对称密钥的加密算法相比对称密钥的算法而言，计算复杂度更高，会对通信的性能产生一定的影响。

此外，公开密钥证书的建立和管理需要借助于数字证书机构，因此会增加一定的成本和复杂性。

综上所述，预共享密钥和公开密钥证书是IPSec中获取密钥的两种主要方式。

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书(三)

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书一、引言IPSec（Internet Protocol Security）是一种网络协议，用于保护互联网传输中的数据安全和隐私。

它提供了加密和认证功能，以确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。

IPSec实现这些安全目标的关键是通过使用密钥对进行加密和解密。

在IPSec中，有两种常见的密钥获取方式，即预共享密钥和公开密钥证书。

本文将对这两种方式进行比较和分析。

二、预共享密钥预共享密钥是IPSec中一种常见的密钥获取方式。

顾名思义，它是在通信双方之间事先共享的密钥。

预共享密钥的工作原理如下：在建立安全通信之前，两个通信节点必须事先约定好相同的密钥。

在实际部署中，管理员可以手动配置这些密钥。

当两个节点要建立安全通信时，它们就使用预共享密钥来进行身份认证和密钥交换。

由于预共享密钥是事先约定好的，因此它具有较高的安全性，可以预防中间人攻击。

同时，由于不需要证书颁发机构（CA）的参与，预共享密钥的部署较为简单和灵活。

然而，预共享密钥也存在一些缺点。

首先，由于密钥必须事先共享，因此在部署过程中管理和保护密钥变得很重要。

如果密钥被泄露或者被恶意获取，那么整个安全系统将会受到威胁。

其次，由于密钥是对称密钥，因此在通信节点数量较多时，需要维护和管理大量的密钥对。

这给管理员带来较大的负担。

三、公开密钥证书与预共享密钥相比，公开密钥证书是另一种常见的密钥获取方式。

它使用了非对称密钥，即公钥和私钥。

公开密钥证书的工作原理如下：通信节点首先生成一对公钥和私钥，其中公钥可以公开共享，而私钥保密保存。

然后，通信节点需要向证书颁发机构（CA）申请证书，CA将其公钥和身份信息进行绑定，并使用CA的私钥对其进行签名。

其他节点在与该通信节点建立连接时，会验证其证书的合法性，以及CA的签名是否有效。

通过这种方式，节点可以建立安全的连接，并进行身份认证和密钥交换。

公开密钥证书的优点在于它提供了更强的身份认证保证，因为证书的签名需要CA进行验证。

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书(八)

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书引言：在网络通信中，保证数据的安全性和机密性是至关重要的。

IPSec （Internet Protocol Security）是一种常用的安全协议，它通过加密和认证技术来保护网络通信。

在使用IPSec时，关键的一步是获取密钥。

本文将探讨两种常用的密钥获取方式，即预共享密钥和公开密钥证书，并比较它们的优缺点。

一、预共享密钥预共享密钥是一种简单而实用的密钥获取方式。

在预共享密钥模式下，网络中的每个终端都使用相同的密钥来进行加密和解密操作。

这个密钥需要在网络设备之间事先共享，通常通过人工输入的方式进行。

预共享密钥的使用方式类似于古代传递秘密信息时使用的暗号。

优点：1. 简单易用：预共享密钥的使用不需要复杂的密钥管理系统。

只需将密钥手动配置到每个终端上即可，省去了公钥基础设施（PKI）建设所需的大量时间和精力。

2. 效率高：预共享密钥的使用不需要进行复杂的加密和解密算法计算，可以快速地完成加密和解密操作，提高了通信的效率。

缺点：1. 密钥分发问题：预共享密钥需要在网络设备之间进行共享，这就带来了密钥分发的问题。

如果密钥泄露或被他人截取，将导致通信的机密性无法保证。

此外，当网络设备数量众多时，频繁维护和更新密钥是一项繁琐的工作。

2. 安全性较弱：预共享密钥相对于公开密钥证书而言，安全性较弱。

因为每个终端都使用相同的密钥，一旦有一个终端的密钥泄露，整个网络的通信安全将面临风险。

二、公开密钥证书公开密钥证书是一种基于公钥基础设施（PKI）的密钥获取方式。

在公开密钥证书模式下，每个网络终端都有一对密钥，即公钥和私钥。

公钥用于加密数据，私钥用于解密数据，而私钥只有终端拥有。

公开密钥证书通过数字证书机构（CA）颁发和验证，保证了密钥的安全性。

优点：1. 安全性较高：公开密钥证书使用非对称加密算法，确保了密钥的安全性。

即使其中一个终端的私钥泄露，其他终端的私钥仍然是安全的。

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书(二)

现代通信中，隐私和安全问题是任何一个网络系统都需要考虑的重要因素。

在保护网络通信中的数据安全性方面，IPSec（Internet Protocol Security）作为一种网络安全协议，被广泛应用于虚拟专用网络（VPN）等场景中。

IPSec通过加密和认证机制，确保了数据的机密性和完整性。

在IPSec中，密钥是确保安全通信的核心要素。

密钥的安全性直接影响到整个通信过程的保密性。

在IPSec中，有两种常用的密钥获取方式：预共享密钥和公开密钥证书。

首先，让我们来认识一下预共享密钥。

预共享密钥是一种对称加密算法中的密钥，在通信双方之间共享。

具体而言，预共享密钥是预先在通信的两端设备中配置好的，用于加密和解密数据的密码。

在IPSec中，当两个设备建立安全通信时，它们需要事先协商好预共享密钥。

然后，这两个设备使用该密钥进行数据传输过程中的加密和解密操作。

预共享密钥的优点在于简单、高效、灵活，适用于小规模网络。

然而，缺点是密钥管理的复杂性增加，如果有较多的设备需要通信，那么密钥的更新和分发就面临一定的挑战。

而公开密钥证书则提供了一种更为便捷和安全的密钥获取方式。

公开密钥证书使用了非对称加密算法，其中包含了一个公钥和一个私钥。

在IPSec中，公开密钥证书的获取通过证书颁发机构（CA）完成。

设备在通信之前，需要事先获取到对方的公钥证书。

在通信过程中，发送方使用对方的公钥进行数据加密，而接收方需要使用自己的私钥进行解密。

公开密钥证书的优点在于相对较高的安全性，因为私钥只有持有者自己知道，外部人员无法获取。

此外，公开密钥证书还可以支持网络的扩展性，能够适应大规模网络环境下的通信需求。

但是，公开密钥证书的不足在于证书签发和验证的过程相对复杂，需要依赖CA的信任机制。

在比较这两种密钥获取方式时，还需要考虑到不同的应用场景和需求。

对于小规模网络，预共享密钥是一种简单、高效的选择，而且在性能方面也有一定的优势。

然而，随着网络规模的增大和通信需求的增加，预共享密钥的管理变得更加困难。

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书(十)

IPSec获取密钥的方式：预共享密钥 vs 公开密钥证书导语：在网络通信中，信息安全是至关重要的。

IPSec（Internet Protocol Security）协议是一种常用的加密和认证协议，用于确保数据在传输过程中的安全性。

而在IPSec中，获取密钥的方式有两种：预共享密钥和公开密钥证书。

本文将分别介绍这两种方式的原理、优缺点以及应用场景，帮助读者更好地了解和选择适合自己的密钥获取方式。

一、预共享密钥预共享密钥是一种将密钥提前协商好并保存在通信双方之间的方式。

通信双方在建立安全通道时，使用预共享密钥进行身份认证和密钥交换。

预共享密钥具有以下特点：1. 简单快速：预共享密钥的生成和协商过程相对简单，仅需要在通信双方事先约定好相同的密钥，就可以进行身份认证和密钥交换。

2. 安全性较低：由于预共享密钥需要在通信双方之间共享，并且需要保存在设备中，因此密钥的安全性相对较低。

一旦密钥泄露，攻击者可以轻易地获取通信双方之间的加密和认证信息。

3. 适用于小规模网络：由于预共享密钥需要手动保存和协商，适用于小规模网络环境，如小型企业内部网络或个人家庭网络。

二、公开密钥证书公开密钥证书是一种使用非对称加密算法的密钥获取方式。

通信双方可以通过公钥和私钥来进行身份认证和密钥交换。

公开密钥证书具有以下特点：1. 较高的安全性：公开密钥证书使用非对称加密算法，通过公钥加密和私钥解密的方式进行通信。

私钥只有所有者拥有，不容易被攻击者获取，因此具有较高的安全性。

2. 复杂且耗时：公开密钥证书的生成和管理过程相对复杂，需要申请证书、验证身份、生成公钥和私钥等多个步骤。

且由于需要进行数字签名和加密解密等计算操作，会增加通信的时间延迟。

3. 适用于大规模网络：由于公开密钥证书可以通过权威证书机构进行验证，适用于大规模网络环境，如企业内部网络或互联网通信。

三、应用场景选择根据不同的网络环境和需求，选择合适的密钥获取方式十分重要。

易懂的IP_SEC技术介绍

Router 1配置： Ø 配置IKE（密钥管理协议） 1. R1(config)#crypto isakmp policy 1建立IKE协商策略（策略号为1） 2. R1(config-isakmp)#authentication pre-share使用共享密钥 3. R1(config-isakmp)#hash md5 使用md5认证 4. R1(config-isakmp)#encryption aes设置加密的算法 5. R1(config-isakmp)#lifetime 86400协商的生存时间 6. R1(config)#crypto isakmp key 0 cisco address 192.168.2.2设置共享密钥和对端地址 Ø 配置Ipsec（ip安全协议） 1. R1(config)#access-list 101 permit ip host 192.168.1.100 host 192.168.3.100 定义加密的流量 2. R1 (config)#crypto ipsec transform-set benet ah-md5-hmac esp-aes 配置传输模式以及指定模式名称 Ø 配置端口的应用 1. R1(config)#crypto map map1 1 ipsec-isakmp 设置crypto map 2. R1(config-crypto-map)#set peer 192.168.2.2 指定对端地ip地址 3. R1(config-crypto-map)#set transform-set benet 指定此crypto map所使用的传输模式 4. R1(config-crypto-map)#match address 101 指定此crypto map所使用的ACL 5. R1(config)#interface s0/0 6. R1(config-if)#crypto map map1 应用crypto map到端口查看命令： show crypto isakmp sa ******************************************************************** Router 2配置： Ø 配置IKE（密钥管理协议） 1. R2(config)#crypto isakmp policy 2 2. R2(config-isakmp)#authentication pre-share 3. R2(config-isakmp)#hash md5 4. R2(config-isakmp)#encryption aes 5. R2(config-isakmp)#lifetime 86400 6. R2(config)#crypto isakmp key 0 cisco address 192.168.2.1 配置Ipsec（ip安全协议）

IPsec的ike主模、野蛮模式有什么区别

IPsec的ike主模、野蛮模式有什么区别对于两端IP地址不是固定的情况（如ADSL拨号上⽹），并且双⽅都希望采⽤预共享密钥验证⽅法来创建IKE SA，就需要采⽤野蛮模式。

另外啊如果发起者已知回应者的策略，采⽤野蛮模式也能够更快地创建IKE SA。

ipsec下两种模式的区别：1、野蛮模式协商⽐主模式协商更快。

主模式需要交互6个消息，野蛮模式只需要交互3个消息。

2、主模式协商⽐野蛮模式协商更严谨、更安全。

因为主模式在5、6个消息中对ID信息进⾏了加密。

⽽野蛮模式受到交换次数的限制，ID 信息在1、2个消息中以明⽂的⽅式发送给对端。

即主模式对对端⾝份进⾏了保护，⽽野蛮模式则没有。

3、两种模式在确定预共享的⽅式不同。

主模式只能基于IP地址来确定预共享密钥。

⽽积极模式是基于ID信息（主机名和IP地址）来确定预共享密钥。

野蛮模式的必要性：两边都是主机名的时候，就⼀定要⽤野蛮模式来协商，如果⽤主模式的话，就会出现根据源IP地址找不到预共享密钥的情况，以⾄于不能⽣成SKEYID。

1、因为主模式在交换完3、4消息以后，需要使⽤预共享密钥来计算SKEYID，但是由于双⽅ID信息在消息5、6中才会被发送，此时主模式的设备只能使⽤消息3、4中的源IP地址来找到与其对应的预共享密钥；如果主模式采⽤主机名⽅式，主机名信息却包含在消息5、6中，⽽IPOSEC双⽅必须在iaoxi5、6之前找到其相应的预共享密钥，所以就造成了⽭盾。

2、在野蛮模式中，ID信息（IP地址或者主机名）在消息1、2中就已经发送了，对⽅可以根据ID信息查找到对应的预共享密钥，从⽽计算出SKEYID。

1、野蛮模式协商⽐主模式协商更快。

主模式需要交互6个消息，野蛮模式只需要交互3个消息。

2、主模式协商⽐野蛮模式协商更严谨、更安全。

因为主模式在5、6个消息中对ID信息进⾏了加密。

⽽野蛮模式由于受到交换次数的限制，ID信息在1、2个消息中以明⽂的⽅式发送给对端。

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IPSec 主模式、快速模式、预共享密钥
创建时间：2010-01-02
文章属性：原创
文章来源：Longhai
文章提交：Longhai
本文介绍下 IPSec 主模式、快速模式、预共享密钥。

中用到的算法和一些密钥。

·<DH 算法>
DH算法依赖以下特性：
存在DH公共值Xa =ga mod p 其中
g 是产生器
p是一个大素数
a是只有发起者才知道的私有密钥。

并且还有另外一个DH公共值Xb
Xb=gb mod p 其中
g 是产生器
p是一个大素数
b是只有发起者才知道的私有密钥。

由
SKEYID和K（是Pre-shared keys，或是证书的公钥）经H计算得出。

SKEYID_a：用于在IKE第二阶段协商中，为信道中传输的数据（协商数据，非用户数据）进
行认证时，认证算法所用的认证密钥。

由SKEYID 、SKEYID_d、K经H算出。

SKEYID_e：用于在IKE第二阶段协商中，为信道中传输的数据进行加密是，加密算法所用的
加密密钥。

由SKEYID_D 、SKEYID_a、K经H算出。

·<实际数据加密密钥>
在快速模式中，最后一条消息发送前，连接的两端必须用和DH 相关的信息生成一个新的DH密钥并用该密钥同SKEYID_d 以及其他一些参数连接生
成IPSec加解密密钥。

下面是步骤：
发起者生成的密钥资源:
1，生成新的DH共享密钥=(Xb') mod p
2，用于入口的IPSec SA 的IPSec会话密钥=PRF(SKEYID_d,portocol(ISAKMP),新的共享密钥,SPIr,Ni',Nr')
3，用于出口的IPSec SA 的IPSec会话密钥=PRF(SKEYID_d,portocol(ISAKMP),新的共享密钥,SPIi,Ni',Nr')
响应者生成的密钥资源:
1，生成新的DH共享密钥=(Xa') mod p
2，用于入口的IPSec SA 的IPSec会话密钥=PRF(SKEYID_d,portocol(ISAKMP),新的共享密钥,SPIi,Ni',Nr’)
3，用于出口的IPSec SA 的IPSec会话密钥=PRF(SKEYID_d,portocol(ISAKMP),新的共享密钥,SPIr,Ni',Nr’)
简单介绍1-9个消息的负载
·主模式
主模式共有6条消息，交换3次。

第一个消息
是发起者发送、有5个负载：
1个SA负载:
一个解释域-因为ISAKMP是个一般协议，所以要说明此消息用于IPSec 。

位置-位置定义了一个32位的掩码来表示IPSec 建议与协商是在何种情况下被传送的。

2个提议负载:
包含提议号协议 ID SPI(安全参数索引)
2个转换负载:
包含转换号转换 ID 以及IKE SA 属性。

IKE SA 属性包括发起者想要响应者同意的属性
散列类型
密钥资源 (在协商过程中被计算协议用到的密钥资源)
加密机制 (用于当共享密钥被建立后就对IKE协商消息进行加密)
DH交换机制
认证方法
IKE SA 协商的时间限制
第二个消息
响应者发送、大部分都和发起者发出的分组相同，所以我们只讨论不同之处。

这是因为响应者，只同意一对提议转换对，将其返回作为一致同意的提议转换对。

第三个消息
密钥负载-传送的DH公共值(Xab) 而生成
临时值负载-当DH临时值一被计算出来，两个对等体就独立计算临时值。

(发起者的临时值Ni,响应者的临时值Nr)
第四个消息
和第三个相似是由响应者发起的。

此时计算出3个密钥
· SKEYID_d
· SKEYID_a
· SKEYID_e
第五个消息
表示负载-他表示发起者的IP地址或者是主机名
散列负载-如果两个散列被计算出同一值，就可以认证。

第六个消息
和第五包相似，又响应者发起。

·快速模式
有3个包共一次交换
（介绍快速模式包前简单的说下PFS(完美转发)
PFS 是在快速模式交换中产生新的DH密钥的属性。

这允许使用新的DH密钥生成用于加密数据的加密密钥。

假设此处开启了PFS）
第一个消息
请求PFS的密钥交换负载
新的临时值负载
散列负载IPSec提议转换负载对包括封装类型(AH、ESP) 模式(传输模式、隧道模式) 还有SPI 是一个32位数
被用来发起者用来唯一标示一个出口的IPSecSA
第二个消息
有响应者发起
第三个消息
正确消息的ID 以及最新的临时值的散列值。

响应者用来确定发起者是否就收到响应者在快速模式中的第一个包
避免dos攻击
现在双方都同意了IPSec SA 可以用来进行加密流量的交换。

一些小的知识点和值得注意的地方
1,对于1~4个包为明文内容，用UDP的500，以后的5~9个包都为加密内容，用UDP的4500
2,为了正确地生成密钥，每一个对等体必须找到与对方相应的预共享密钥，当有许多对等体要连接时，每一对对等体都要配置预共享密钥，这样就
会有很多预共享密钥被配置。

不过标示对等体IP地址或者主机名的负载直到下一条消息交换才会到来。

因此，每一对对等体必须使用ISAKMP分组
的源地址来找到与其对等体对应的预共享密钥
3，第二阶段的3个包主要用来协商用于加密用户数据的安全策略（只有认证和加密方法和对应算法），当第二阶段协商完毕之后，第一阶段的策略将
暂时不会被使用，直到有新的VPN连接建立时或IPSEC SA加密密钥超时时，才会用第一阶段的策略重新生成并传递新的加密数据和认证的密钥。

4，加密5-9消息的密钥SKEYID_e =PRF(SKEYID, SKEYID_a| gab |CKY-i|CKY-r|2)
5，真正加密数据的密钥用于入口的IPSec SA 的IPSec会话密钥=PRF(SKEYID_d,portocol(ISAKMP),新的共享密钥,SPIr,Ni',Nr')
用于出口的IPSec SA 的IPSec会话密钥=PRF(SKEYID_d,portocol(ISAKMP),新的共享密
钥,SPIi,Ni',Nr')
6，第一阶段配置的加密算法是加密5-9个包的算法。

不是用户数据的加密算法。

7，如果穿越的是路由，则在放行UDP 500号端口的基础之上，还需要放行UDP的4500号端口。

8，如果穿越的是防火墙，刚在放行UDP 500号端口的基础之上，还需要放行ESP协议
9，这个阶段要协商的SA是密钥交换协议最终要协商的IPSEC SA，当IKE为IPSec协商时
可以称为IPSec SA，是保证AH或者ESP的安全通信。

阶段2的安全由阶段1的协商结果
来保证。

阶段1所协商的一个SA可以用于协商多个阶段2的SA。

第1个包协商IP sec SA的策略，建立IP sec的安全关联，
在IKE SA协商进行认证的基础上，产生新的Key再次进行双方的认证。