IPSEC ***两个阶段的协商过程 

第一阶段 

有主模式和积极模式2种 

注意!!!只有remote ***和Easy ***是积极模式的,其他都是用主模式来协商的 让IKE对等体彼此验证对方并确定会话密钥,这个阶段用DH进行密钥交换,创建完IKE SA后,所有后续的协商都将通过加密和完整性检查来保护 

phase 1帮助在对等体之间创建了一条安全通道,使后面的phase 2过程协商受到安全保护


第二阶段 

快速模式 

协商IPSEC SA使用的安全参数,创建IPSEC SA,使用AH或ESP来加密IP数据流 

总结 

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IPSEC SA协商过程 

第二阶段作用-----协商IPSEC 单向SA,为保护IPS数据流而创建

 

主模式协商 

IKE phase 1在IPSEC对等体间交换6条消息,这些消息的具体格式取决于使用的对等体认证方法 

一,使用预共享密钥进行验证的主模式(6条) 

协商过程使用ISAKMP消息格式来传递(UDP 500)

第一阶段:  

准备工作 

在前2条消息发送以前,发送者和接受者必须先计算出各自的cookie(可以防重放和DOS***),这些cookie用于标识每个单独的协商交换消息 

cookie---RFC建议将源目IP,源目端口,本地生成的随机数,日期和时间进行散列操作.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***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保存在路由器里,而是把这些信息HASH成个cookie值  

1&2消息 

消息1---发送方向对等体发送一条包含一组或多组策略提议,在策略提议中包括5元组(加密算法,散列算法,DH,认证方法,IKE SA寿命) 

消息2---接受方查看IKE策略消息,并尝试在本地寻找与之匹配的策略,找到后,则有一条消息去回应 

注意!!!发起者会将它的所有策略发送给接受者,接受者则在自己的策略中寻找与之匹配的策略(对比顺序从优先级号小的到大的)(默认策略实际就是个模版没作用,如果认证只配置预共享的话,其他参数就会copy默认策略里的)  

在1&2消息中报错可能出现的原因 

1,peer路由不通 

2,crypto iskmp key没有设置 

3,一阶段的策略不匹配 

 

3&4消息 

这2条消息,用于交换DH的公开信息和随机数 

两个对等体根据DH的公开信息都算出了双方相等的密植后,两个nonce连通预共享密钥生成第一个skeyID 

随后便根据SKEY__ID来推算出其他几个skeyID 

skeyID_d---用来协商出后续IPSEC SA加密使用的密钥的 

skeyID_a---为后续的IKE消息协商以及IPSEC SA协商进行完整性检查(HMAC中的密钥) 

skeyID_e---为后续的IKE消息协商以及IPSEC SA协商进行加密


5&6消息 

这2条消息用于双方彼此验证,这个过程是受skeyID_e加密保护的 

为了正确生成密钥,每一个对等体必须找到与对方相对应的预共享密钥,当有许多对等体连接时,每一对对等体两端都需要配置预共享密钥,每一对等体都必须使用ISAKMP分组的源IP来查找与其对等体对应的预共享密钥(此时由于ID还没到,彼此先用HASH来彼此验证对方)

HASH认证成分---SKEYID_a, cookieA, cookieB,preshare_key, SA paload,转换集,策略  

在5&6消息中报错可能出现的原因 

1,crypto iskmp key设置错了  

消息6--接受者处理过程 

1,用skeyID_e对消息进行加密 

2,用ID(源IP)查找出与共享密钥 3,skeyID_a和preshare-key等一堆东西一起来计算HASH 4,和收到的HASH做比较


第二阶段(3条) 

phase 2的目标是协商IPSEC SA,而且只有一种模式,快速模式,快速模式的协商是受IKE SA保护的  

1&2消息 

消息1---发送方发送一条报文,其中包含HASH,IPSEC策略提议,NONCE和可选的DH,身份ID 

HASH:是用于给接受方作完整性检查的,用于再次认证对等体(必须)HASH的成分和5-6阶段一样 

IPSEC策略提议:其中包括了安全协议,SPI,散列算法,隧道模式,IPSEC SA生命周期(必须) 

NONCE:用于防重放***,还被用作密码生成的材料,仅当启用PFS时用到 ID:描述IPSEC SA是为哪些地址,协议和端口建立的 

PFS(利用DH交换,可选):用了PFS后就会在第二阶段重新DH出个数据加密KEY,这个KEY和以前IKE协商出来的KEY没有任何关系,然后由这个新KEY来加密数据,只有到这个IPSEC SA的生命周期后,会再次DH出新的KEY,这样,安全性就提高了(普通等ipec SA过期或密钥超时时,重新生成的数据加密密钥还是根据以阶段DH出来的skeyID_d衍生出来的)(PFS启用后,数据加密部分使用的密钥就没有了衍生的过程) 

DH:重新协商IPSEC SA实使用的密钥(正常情况下IPSEC阶段使用的密钥都是由skeyID_d衍生而来,密钥之间都有一定的关系,就算IPSEC SA超时,新的KEY还是和skeyID_d有一定的关系)  

在1&2消息中报错可能出现的原因 1,ipsec trasport不匹配 2,感兴趣流不对称 3, 

消息2---使用相同的消息进行相应  

3消息 

发送方发送第三条消息,其中包含一个HASH,其作用时确认接受方的消息以及证明发送方处于Active状态(表示发送方的第一条消息不是伪造的)