VPN技术专题讲座资料讲解.ppt

* Diffie—Hellman 密钥交换算法 在一个非安全的通道上安全地建立一个共享密钥 Internet 事先双方协商两个公共数值， 非常大的素数m和整数g 做计算 X=ga mod m 发送X=ga mod m 产生一个很大的数 b 产生一个很大的数 a 做计算 Y=gb mod m 发送Y=gb mod m KA=Ya mod m=gab mod m KB=Xb mod m=gab mod m 两者相等 得出共享密钥Key= gab mod m Host A Host B §3.1.4 哈希函数 特点：输入是变长的数据，输出是定长的数据HASH值； 主要应用方向：数据完整性校验和身份认证技术 有用的HASH函数必须是单向的，即正向计算很容易，求逆极其困难，就像还原捣碎的土豆 常用的HASH函数：MD5、SHA—1，这两种HASH函数都没有密钥输入，其中MD5的输出为128位、SHA—1的输出为160位 MAC：输出结果不仅依赖输入消息，同时还依赖密钥的HASH函数叫做消息认证代码；IPSec 中使用的是MAC，而不是直接使用MD5或者SHA—1 VPN概述 VPN功能 VPN工作原理 VPN具体应用 加密MD5 填充 负 载 IP头部 AH 共享密钥 HASH运算 (MD5) 输入要发送的消息 输入共享密钥 得到128位的定长输出 将输出结果填入到AH头部的认证数据字段 加密SHA—1 填充 负 载 IP头部 AH 共享密钥 HASH运算 (SHA—1) 输入要发送的消息 输入共享密钥 得到160位的定长输出 将输出结果填入到AH头部的认证数据字段 数字签名标准（DSS） 填充 负 载 IP头部 私钥 进行HASH运算 输入要发送的消息 用私钥加密HASH输出结果 得到定长输出 将数字签名附在数据报的后面供对方验证身份 得到数字签名 §3.1.5 数字证书和证书权威机构 Internet Bob Alice Hacker 将自己的公钥发给Bob，谎称是Alice的 将自己的公钥发给Alice ，谎称是Bob的 用Bob的“公钥”加密消息发给Bob 用Bob的“公钥”加密消息发给Bob 将消息截获，并解密 然后用Bob真正的公钥加密，重新发给Bob 收到消息，但已经被黑客看过 为了防止这种“中间人”攻击，消除上述安全隐患，提出了数字证书的概念，数字证书将身份标识与公钥绑定在一起，并由可信任的第三方权威机构用其私钥签名，这样就可验证期有效性 数字证书的国际标准是：ISO X.509 协议 由于一个CA不能无法满足所有的需求，因此形成了一个类似于DNS的层次CA结构 §3.2.1 IPSec 概念 通道 将一个数据报用一个新的数据报封装 〈Security Parameter Index, IP Destination Address, Security Protocol〉 安全关联(SA) SA就是两个IPSec系统之间的一个单向逻辑连接 32比特，用于标识具有相同IP地址和相同安全协议的不同SA。 可以是普通IP地址，也可是广播或者组播地址 可以是AH或者ESP 负 载 IP头部 IP头部 负 载 IP头部 §3.2.2 IPSec 框架的组成 身份认证报头——AH协议 提供数据源身份认证、数据完整性保护、重放攻击保护功能 负载安全封装——ESP协议 提供数据必威体育官网网址、数据源身份认证、数据完整性、重放攻击保护功能 因特网安全关联和密钥管理协议——IKE(以前被叫ISAKMP/Oakley) 提供自动建立安全关联和管理密钥的功能 VPN概述 VPN功能 VPN工作原理 VPN具体应用 §3.2. 2 认证头部（AH） 保留 负载长度 认证数据 （完整性校验值ICV）变长 序列号 安全参数索引（SPI） 下一头部 负 载 AH头部 IP头部 认证数据：一个变长字段，也叫Integrity Check Value，由SA初始化时指定的算法来计算。长度=整数倍32位比特 保留 负载长度 认证数据 （完整性校验值ICV）变长 序列号 安全参数索引（SPI） 下一头部 下一头部：8比特，标识认证头后面的下一个负载类型 负载长度：8比特，表示以32比特为单位的AH头部长度减2，Default=4 保留字段：16比特，保留将来使用，Default=0 SPI：32比特，用于标识有相同IP地址和相同安全协议的不同SA。由SA的创建者定义，只有逻辑意义 序列号：32比特，一个单项递增的计数器，用于防止重放攻击，SA建立之初初始化为0，序列号不允许重复 32位 传输模式下的