华为公司IPSEC&IKE原理讲解

（协议号50）两个协议
IPSec有隧道（tunnel）和传送（transport）两种工作方式
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IPSec 的组成
IPSec 提供两个安全协议
AH (Authentication Header)报文认证头协议 − MD5(Message Digest 5) − SHA1(Secure Hash Algorithm) ESP (Encapsulation Security Payload)封装安全载荷协议 − DES (Data Encryption Standard) − 3DES − 其他的加密算法：Blowfish ，blowfish、cast …
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ESP 协议
IP 包头
传输模式 IP 包头 隧道模式 新IP 包头 ESP头
0
数据
ESP尾部 ESP验证
ESP头部
加密后的数据
加密部分
原IP 包头
8
数据百度文库
16 安全参数索引(SPI)
ESP尾部
24
ESP验证
ESP协议包结构
序列号 有效载荷数据（可变） 填充字段(0-255字节）
学习完此课程，您将会：
掌握IPSec的基本概念
了解IPSec的报文格式 掌握IPSec的数据加密流程 掌握IPSec和IKE之间的关系
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第1章 IPSec 概论 第2章 IKE 概论

IKE（Internet Key Exchange，因特网密钥交换协议）
为IPSec提供了自动协商交换密钥、建立安全联盟的服务 通过数据交换来计算密钥
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IKE的安全机制
完善的前向安全性 数据验证
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AH协议
IP 包头
传输模式
数据 数据
IP 包头
隧道模式
AH
新IP 包头
AH
原IP 包头
数据
16 31
0
8
AH头结构
下一个头
负载长度
安全参数索引(SPI) 序列号 验证数据
保留域
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参考资料
VRP ５.30 《操作手册》、《命令手册》 《故障信息收集排错指导书》 。
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Page 3
发起方的密钥生成信息
产生密钥
密钥生成
接收方的密钥生成信息
密钥交换
密钥生成
发起方身份和验证数据
验证对方 身份
身份验证和 交换过程验证
ID交换及验证
身份验证和 交换过程验证
接收方的身份和验证数据
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Page 17
IPSec 与IKE的关系
IKE的SA协商
IKE
IKE
SA
SA
TCP UDP
IPSec
TCP UDP
IPSec
IP
加密的IP报文
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DH交换及密钥产生
peer1
(g ,p)
peer2
a
c=gamodp
b
d=gbmodp cbmodp
damodp
damodp= cbmodp=gabmodp
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Page 16
IKE在IPSec中的作用
降低手工配置的复杂度 安全联盟定时更新 密钥定时更新 允许IPSec提供反重放服务 允许在端与端之间动态认证
身份验证 身份保护
DH交换和密钥分发
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IKE的交换过程
Peer1
发送本地 IKE策略
发起方策略
Peer2
确认对方使 用的算法 查找匹配 的策略
接收方确认的策略
SA交换
接受对端 确认的策略
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小结
VPN概念 IPSec原理与工作流程 IKE原理与密钥交换过程
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Page 19
谢谢
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Page 7
IPSec 的安全特点
数据机密性（Confidentiality） 数据完整性（Data Integrity） 数据来源认证 （Data Authentication）
反重放（Anti-Replay）
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IPSec
IPSec（IP Security）是IETF制定的为保证在Internet上传送数据的安
全保密性能的框架协议
IPSec包括报文验证头协议AH（协议号51） 和报文安全封装协议ESP
填充字段长度
下一个头
验证数据
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第1章 IPSec 概论 第2章 IKE概论
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IKE
Security Level: internal
DP500009 IPSEC&IKE原 理
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IPSec在IP层对IP报文提供安全服务，IPSec 协议本身定义了如何在IP数据包中增加字段 来保证IP包的完整性、 私有性和真实性，以 及如何加密数据包。使用IPsec数据就可以安 全地在公网上传输。IKE（Internet Key Exchange）为IPSec提供了自动协商交换密 钥、建立安全联盟的服务， 能够简化IPSec 的使用和管理，大大简化IPSec的配置和维护 工作。
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IPSec 基本概念
数据流 (Data Flow)
安全联盟 (Security Association) 安全参数索引 (Security Parameter Index) 安全联盟生存时间 (Life Time) 安全策略 (Crypto Map) 转换方式(Transform Mode)