IKE 协议与实现_原创精品文档.pdfVIP

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

IKE协议与实现一、IKE的作用当应用环境的规模较小时，可以用手工配置SA；当应用环境规模较大、参与的节点位置不固定时，

IKE可自动地为参与通信的实体协商SA，并对安全关联库（SAD）维护，保障通信安全。二、IKE的机制IKE属于一种混合型协议，

由Internet安全关联和密钥管理协议（ISAKMP）和两种密钥交换协议OAKLEY与SKEME组成。IKE创建在由ISAKMP定义的

框架上，沿用了OAKLEY的密钥交换模式以及SKEME的共享和密钥更新技术，还定义了它自己的两种密钥交换方式。IKE使用了

两个阶段的ISAKMP：第一阶段，协商创建一个通信信道（IKESA），并对该信道进行验证，为双方进一步的IKE通信提供机密性、

消息完整性以及消息源验证服务；第二阶段，使用已建立的IKESA建立IPsecSA（如图1所示）。

IKE共定义了5种交换。阶段1有两种模式的交换：对身份进行保护的主“模式”交换以及根据基本ISAKMP文档制订的野蛮“模式”

交换。阶段2交换使用快速“模式”交换。IKE自己定义了两种交换：1为通信各方间协商一个新的Diffie?Hellman组类型的新组模式“”

交换；2在IKE通信双方间传送错误及状态消息的ISAKMP信息交换。1．主模式交换．主模式交换提供了身份保护机制，经过三

个步骤，共交换了六条消息。三个步骤分别是策略协商交换、Diffie?Hellman共享值、nonce交换以及身份验证交换（如图2所示）。

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

2．野蛮模式交换．野蛮模式交换也分为三个步骤，但只交换三条消息：头两条消息协商策略，交换Diffie?Hellman公开值必需的辅

助数据以及身份信息；第二条消息认证响应方；第三条消息认证发起方，并为发起方提供在场的证据（如图3所示）。

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

3．快速模式交换．快速模式交换通过三条消息建立IPsecSA：头两条消息协商IPsecSA的各项参数值，并生成IPsec使用的密

钥；第二条消息还为响应方提供在场的证据；第三条消息为发起方提供在场的证据（如图4所示）。

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

4．新组模式交换．通信双方通过新组模式交换协商新的DiffieHellman组。新组模式交换属于一种请求/响应交换。发送方发送提议

的组的标识符及其特征，如果响应方能够接收提议，就用完全一样的消息应答（如图5所示）。

5．ISAKMP信息交换．参与IKE通信的双方均能向对方发送错误及状态提示消息。这实际上并非真正意义上的交换，而只是发送

单独一条消息，不需要确认（如图6所示）。

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

三、IKE的安全1．机密性保护．IKE使用Diffie?Hellman组中的加密算法。IKE共定义了五个Diffie?Hellman组，其中三个组

使用乘幂算法（模数位数分别是768、1024、1680位），另两个组使用椭圆曲线算法（字段长度分别是155、185位）。因此，IKE

的加密算法强度高，密钥长度大。2．完整性保护及身份验证．在阶段1、2交换中，IKE通过交换验证载荷（包含散列值或数字签

名）保护交换消息的完整性，并提供对数据源的身份验证。IKE列举了四种验证方法：1预共享密钥；2数字签名；3公钥加密；4改

进的公钥加密。3．抵抗拒绝服务攻击．对任何交换来说，第一步都是cookie