IPSec环境搭建与分析

测试调试
网络拓扑

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路由器配置为:
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设置ipsec信息为:

隧道模式,配置远端路由网关192.168.151.73 即路由器2 IP
配置本地网端,与远端网段,设置ike协商
采用ESP中的封装安全荷载协议中的DES加密协议 完整性检测采用SHA1协议 配置密钥信息.
路由器1设置为初始者模式,路由器2设置为响应者模式,,通过抓包发现当设置为初始者模式时,路由器主动向对端建立ike协商,响应者模式则为被动状态等待ike连接请求。
测试可以PING通远端网段.

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报文解析
主动模式

建立IKEV1协商
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协商模式:主模式

第一个报文:
当配置好路由器ipsec信息时路由器之间将建立IKEV1协商,使用udp协议,端口为500

isakmP协议

SPI是为唯一标识SA而生成的一个32位比特的数值,它在AH和ESP头中传输。在手工配置SA时,需要手工指定SPI的取值。使用IKE协商产生SA时,SPI将随机生成。
Initiator spi 发起者的spi值
Responder spi : 响应者的spi值,第一次发起所以响应包为空。
Next payload : 有效荷载SA协议

Version :1 ikev1协议版本号

ikev协商:
重新协商IKE密钥周期3600
使用DES-CBC加密算法加密数据
使用预共享密钥认证
IKE使用SHA算法校验数据完整性
密钥交换进程中使用的768 bit的密钥的强度

第二个报文:
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Responder spi 响应者spi值
其他参数与请求者相同

第三个报文:
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Diffie-Hellman算法 DH公共值 生产共享密钥

第四个报文:
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第五个报文,第六个报文:
身份验证:由于已经协商好了加密算法,加密的KEY值,所以第五个和第六个的消息被加密。

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ipsec加密协商
此协商过程由于数据加密无法查看
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1.发起方主要是进行IPSEC SA的协商,建立安全联盟,报文内容主要是协商用的封装方式以及后面的加密算法以及生存时间和感兴趣流等等,IPSec协商时只有快速模式
2.响应方回应 协议确认
3.发送方发送确认报文:确认接收方的消息以及证明发送方处于主动状态

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协商模式:野蛮模式

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前两条报文用于协商IKE安全提议,交换Diffie-Hellman公共值、必需的辅助信息以及身份信息,并且第二个报文中还包括响应方发送身份信息供发起方认证,第三个报文用于响应方认证发起方。

ESP报文解析
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ESP(Encapsulating Security Payload):ESP的协议号是50,提供AH的三种服务,此外,数据包加密,可加密整个IP报文,也可只加密IP的数据部分;数据流加密,用于支持IPSec路由器。

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AH(Authentication Header):提供数据完整性验证,通过Hash实现;数据源身份认证,在计算验证码时加入共享密钥;防止重放攻击,AH包头的序列号可防止重放攻击。

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