第4讲 IP安全协议簇.ppt

安全协议与标准 第五章 IPsec 上节课回顾 PPP协议简介 PPTP协议简介 L2TP协议简介 第四章 IPsec协议簇 IPsec概述 AH协议 ESP协议 IKE协议 IPSec的若干问题 4.1 概述 4.1.1 IPsec产生的背景 IPv4的安全性缺陷 缺乏对通信双方身份真实性的鉴别能力； 缺乏对传输数据的完整性和机密性保护的机制； 由于IP地址可软件配置以及没有基于源IP地址的鉴别机制，IP层存在业务流被监听和捕获、IP地址欺骗、信息泄露和数据项篡改等攻击； IPsec正是为了弥补上述缺陷,为IP层及其上层协议提供保护而设计的. 4.1 概述 4.1.1 IPsec产生的背景 IPSeC(IPSeCurty Protcol,IP安全协议)是一组开放标准集，它们协同地工作来确保对等设备之间的数据机密性、数据完整性以及数据认证。 1994年IAB(Internet Architecture Board)发表一份报告“Internet体系结构中的安全性”(RFC1636) 保护网络基础设施，防止非授权用户监控网络流量 需要认证和加密机制增强用户-用户通信流量的安全性。 IAB决定把认证和加密作为下一代IP的必备安全特性（IPv6） 幸运的是，IPv4也可以实现这些安全特性。 4.1 概述 4.1.2 IPsec发展概述 1995年IETF发表IPsec的5个相关标准:RFC1825 – 1829 1998年IETF发表RFC2401 – 2412 2004年IETF发表RFC3664、RFC3686、RFC3715、RFC3884，对已有的标准进行了补充 2004年9月IETF发表了INTERNET草案ESP、IKEv2、和IP安全体系结构，10月发表IP认证头草案 4.1 概述 4.1.2 IPsec发展概述 IPsec必威体育精装版版本的文档分类 Architecture：RFC4301， Security architecture for the Internet Protocol( 升级至rfc6040) Authentication Header(AH):RFC4302,IP Authentication Header. 现已不用，其功能由ESP所替代 Internet Key Exchange(IKE): 主要是RFC4306，Internet Key Exchange(IKEv2) Protocol(已由rfc5996替代) Cryptographic algorithm:包括大量相关文档 Other: 大量与IPsec有关的RFC文档 4.1 概述 4.1.3 IPsec的设计目标及功能 设计目标是为IPv4和IPv6提供可互操作的、高质量的、基于密码学的安全性保护。 工作在IP层，保护IP层及其上层协议 提供多种安全服务 具有较好的安全一致性、共享性及应用范围。 4.1 概述 4.1.3 IPsec的设计目标及功能 RFC4301列出下列服务： 访问控制（Access control) 无连接的完整性（Connectionless integrity) 数据源认证（Data origin authentication) 抗重放攻击（Rejection of replayed packets) 机密性（Confidentiality) 有限的数据流机密性（Limited traffic flow confidentiality) 4.1 概述 下表表明AH和ESP协议提供什么服务。 4.1 概述 4.1.4 IPsec的体系结构 如下页图所示，IPsec体系结构由RFC2401所描述。 体系结构文档描述了IPsec的工作原理、系统组成以及各组件是如何协同工作提供上述安全服务的。 从目前来看，AH、ESP、IKE是IPsec保护TCP/IP协议簇安全的主要协议。 4.1 概述 4.1 概述 4.1.5 IPSec的应用 IPSec对跨越LAN/WAN，Internet的通讯提供安全性 （1）分支办公机构通过Internet互连。(Secure VPN) （2）通过Internet的远程访问。 （3）与合作伙伴建立企业间联网和的企业内联网接入。 （4）增强电子商务安全性。 IPSec的主要特征是可以支持IP级所有流量的加密和/或认证。因此可以增强所有分布式应用的安全性。应用情形如图所示： 4.1 概述 4.1 概述 4.1.6 IPSec的优势 在防火墙或路由器中实现时，可以对所有跨越周界的流量实施强安全性。而公司内部或工作组不必招致与安全相关处理的负担。 在防火墙中实现IPSec可以防止IP旁路。 IPSec