【文章內(nèi)容簡介】 包進(jìn)行處理的 SA提供了完整性認(rèn)證服務(wù)，才會有該字段。 ? ESP協(xié)議有兩種工作模式（以應(yīng)用于 IPv4的數(shù)據(jù)包為例）：傳輸模式 (Transport Mode)和隧道模式 (Tunnel Mode) ? AH頭位于 IPv6頭和一些上層協(xié)議頭之間，如果存在擴(kuò)展包頭，則 AH必須位于逐跳選項(xiàng)頭、選路擴(kuò)展頭和分段擴(kuò)展頭之后。 AH的驗(yàn)證范圍與 ESP有所區(qū)別，包括了整個(gè) IPv6數(shù)據(jù)包。 ? AH可以工作在傳輸模式及隧道模式下，下圖分別顯示了在傳輸模式和隧道模式中增加 AH時(shí)IPv6數(shù)據(jù)包的變化 。 ? IPsec 安全關(guān)聯(lián) (security association, SA) 指定由通信主機(jī)識別的安全屬性。單個(gè) SA 保護(hù)單一方向的數(shù)據(jù)，此保護(hù)針對單個(gè)主機(jī)或一組（多播）地址。由于多數(shù)通信為對等通信或客戶機(jī) /服務(wù)器通信，因此，必須存在兩個(gè) SA 來保證兩個(gè)方向的通信安全。 ? 以下三個(gè)元素唯一地標(biāo)識 IPsec SA： ? 安全協(xié)議（ AH 或 ESP） ? 目標(biāo) IP 地址 ? security parameter index, SPI（安全參數(shù)索引）（任意 32 位的值，與 AH 或 ESP 包一起傳輸。） ? IPSec進(jìn)行加密可以有兩種工作模式，意味著 SA也有兩種工作模式即傳輸模式和隧道模式。 1. 傳輸模式的 SA 在該模式下，經(jīng)過 IPSec處理的 IP數(shù)據(jù)報(bào)格式如圖： 如果安全協(xié)議為 ESP，則 SA只為高層協(xié)議提供安全服務(wù)；如果選擇了 AH，則可將安全服務(wù)范圍擴(kuò)展到 IP頭的某些在傳輸過程中不變的字段。 ? 隧道模式的 SA將在兩安全網(wǎng)關(guān)之間或者主機(jī)與安全網(wǎng)關(guān)之間建立一個(gè) IP隧道。在這種模式下， IP數(shù)據(jù)包有兩個(gè) IP頭。一個(gè)是用來指明IPSec數(shù)據(jù)包源地址的外部 IP頭，；另一個(gè)是用于指明 IP數(shù)據(jù)包的目的地址的內(nèi)部 IP頭。 ? 如果選擇的安全協(xié)議為 ESP，則 SA只為內(nèi)部 IP頭、高層協(xié)議頭和數(shù)據(jù)提供安全服務(wù)；如果選擇使用 AH，則可將安全范圍擴(kuò)大到外部 IP頭中某些在傳輸過程中不變的字段。 ? 密鑰管理（ IKE）并非 IPSec專有，其他協(xié)議也可以用 IKE進(jìn)行具體的安全服務(wù)。在IPSec模型中，使用 IPSec保護(hù)一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)之前，必須先建立一個(gè) SA， SA可以手工創(chuàng)建，也可以自動(dòng)建立。在自動(dòng)建立 SA時(shí)，要使用 IKE協(xié)議。 IKE代表 IPSec與 SA進(jìn)行協(xié)商，并將協(xié)商好的 SA填入 SAD中。 ? IKE協(xié)議主要是對密鑰交換進(jìn)行管理，它主要包括四個(gè)功能： 協(xié)商服務(wù)：對使用的協(xié)議、加密算法和密鑰進(jìn)行協(xié)商。 身份認(rèn)證服務(wù)：對參與協(xié)商的身份進(jìn)行認(rèn)證，確保身份的合法性。 密鑰的管理：對協(xié)商的結(jié)果進(jìn)行管理。 安全交換：產(chǎn)生和交換所有密鑰的信息。 ? IKE是一種混合型協(xié)議，它建立在以下三個(gè)協(xié)議基礎(chǔ)上： ISAKMP：它是一種密鑰交換框架，獨(dú)立于具體的密鑰交換協(xié)議。在這個(gè)框架上，可以支持不同的密鑰交換協(xié)議。 OAKLEY：描述了一系列的密鑰交換模式，以及每種模式所提供服務(wù)的細(xì)節(jié)，如身份保護(hù)和認(rèn)證等。 SKEME：描述了一種通用的密鑰交換技術(shù)。這種技術(shù)提供了基于公鑰的身份認(rèn)證和快速密鑰刷新。 VPNIPSec拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 用戶在使用圖 VPNIPSec拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的 IPSec安全隧道時(shí)，應(yīng)按以下步驟進(jìn)行： （ 1）用戶終端與 VPN虛擬專用網(wǎng)上的安全網(wǎng)關(guān)進(jìn)行物理聯(lián)接； （ 2）用戶終端通過 DHCP動(dòng)態(tài)主機(jī)分配方式，動(dòng)態(tài)獲取一個(gè)專用的 IP地址。注意：此 IP地址在通過安全隧道通信之前要做動(dòng)態(tài)變動(dòng)。此 IP地址在未變動(dòng)前，先作為用戶外出包的源地址和進(jìn)入用戶的進(jìn)入包的目的地址； 3）進(jìn)入 IKE的初始化階段，一個(gè)部門和輸入數(shù)據(jù)的信息，首先通過 IPSec的安全性參考 SPI索引，自動(dòng)選擇AH協(xié)議或者 ESP協(xié)議，選擇加密算法、密鑰和密鑰的相應(yīng)生存周期，進(jìn)行了以上初始化定義后。 （ 4）進(jìn)行安全關(guān)聯(lián) SA處理。在 IKE第一階段，終端與網(wǎng)關(guān)之間只有一對交互數(shù)據(jù)包，在 IKE的第二階段會生成滿足雙方請求相應(yīng)的四對交互數(shù)據(jù)包； （ 5）經(jīng)過 IKE的兩個(gè)階段后，就建成動(dòng)態(tài)的專用安全隧道，此后進(jìn)入和輸出的數(shù)據(jù)包都要通過不同的 SPI進(jìn)行標(biāo)識； （ 6）安全隧道建成后，安全網(wǎng)關(guān)又通過 DHCP為用戶終端分配一個(gè)防竊取的 IP地址，供用戶及對方使用。 傳輸層安全協(xié)議 SSL/TSL ? SSL(Secure Sockets Layer 安全套接層 ),及其繼任者 傳輸層安全 （ Transport Layer Security， TLS）是為 網(wǎng)絡(luò)通信 提供安全及 數(shù)據(jù)完整性 的一種安全協(xié)議。 TLS與 SSL在 傳輸層 對網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行加密。 SSL協(xié)議建立在運(yùn)輸層和應(yīng)用層之間，是提供客戶和服務(wù)器雙方網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全通信的開放式協(xié)議。 SSL協(xié)議是一個(gè)分層協(xié)議，由兩層組成： SSL握手協(xié)議和 SSL記錄協(xié)議。其中記錄協(xié)議在握手協(xié)議的下端。 其中 Handshake Protocol用來協(xié)商密鑰，協(xié)議的大部分內(nèi)容就是通信雙方如何利用它來安全的協(xié)商出一份密鑰。 Record Protocol則定義了傳輸?shù)母袷?。 SSL握手協(xié)議是位于 SSL記錄協(xié)議之上的主要子協(xié)議，包含兩個(gè)階段。 第一階段用于交換密鑰等信息，通信雙方通過相互發(fā)送 HELLO消息進(jìn)行初始化。通過 HELLO消息，就有足夠的信息確定是否需要一個(gè)新的密鑰。 如果本次會話是建立在一個(gè)已有的連接上，雙方則進(jìn)入握手協(xié)議的第二階段；如果本次會話是一個(gè)新會話，則需要產(chǎn)生新的密鑰，雙方需要進(jìn)入密鑰交換過程。此時(shí)服務(wù)器方的 SERVER—HELLO消息將包含足夠的信息使客戶方產(chǎn)生一個(gè)新的密鑰。 第二階段用于用戶身份認(rèn)證。通常服務(wù)器方向客戶方發(fā)出認(rèn)證請求消息，客戶方在收到該請求后，發(fā)出自己的證書，并等待服務(wù)器的應(yīng)答。服務(wù)器如果收到客戶的證書，則返回成功的消息，否則返回錯(cuò)誤的消息。至此，握手協(xié)議結(jié)束。 (1)信息類型：該字段為 8位。指示封裝在數(shù)據(jù)段中的信息類型。 (2)主要版本：該字段為 8位。表明所使用 SSL協(xié)議的主要版本號。 (3)次要版本：該字段為 8位。表明所使用 SSL協(xié)議的次要版本號。對于 SSL ，值為 0。 (4)壓縮長度：該字段為 16位。以字節(jié)為單位表示數(shù)據(jù)段的長度。 (5)數(shù)據(jù)段：上層協(xié)議處理的數(shù)據(jù)。 發(fā)送方記錄層的工作過程如下 (接收方過程反之 )： ? 分段：把從高層接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，使其長度不超過 214個(gè)字節(jié)。 ? 壓縮：該操作是可選的。 SSL記錄協(xié)議不指定壓縮算法，但壓縮必須是無損的。實(shí)際情況中，有時(shí)使用壓縮算法后，使得數(shù)據(jù)擴(kuò)大了。因此必須保證不能增加 210字節(jié)以上的長度。對壓縮后的數(shù)據(jù)計(jì)算SSL記錄驗(yàn)證碼即 MAC。記錄可使用專用公式進(jìn)行計(jì)算。 ? 用當(dāng)前握手協(xié)議協(xié)商的一套加密參數(shù)中指定的 MAC算法計(jì)算壓縮后數(shù)據(jù)的 MAC；用加密算法加密壓縮數(shù)據(jù)和記錄驗(yàn)證的 MAC，形成密文結(jié)構(gòu)。而且加密不能增加 210字節(jié)以上的內(nèi)容長度 。 ? SSL最初的幾個(gè)版本（ SSL 、 、 SSL ）由網(wǎng)景公司設(shè)計(jì)和維護(hù)，從 ，SSL協(xié)議由因特網(wǎng)工程任務(wù)小組（ IETF）正式接管，并更名為 TLS（ Transport Layer Security），發(fā)展至今已有 TLS 、 、 本。新版本的 TLS（ Transport Layer Security，傳輸層安全協(xié)議）是 IETF（ Inter Engineering Task Force， Inter工程任務(wù)組）制定的一種新的協(xié)議，它建立在 SSL ，是SSL 。目前市面上所有的 Https都是用的是 TLS，而不是 SSL。 圖 典型的 TLS TLS與 SSL的差異 ? 1）版本號： TLS記錄格式與 SSL記錄格式相同，但版本號的值不同， TLS的版本 。 2）報(bào)文鑒別碼： TLS的 MAC算法及MAC計(jì)算的范圍不同。 TLS使用了 RFC2104定義的HMAC算法。 ，兩者差別在于 ，填充字節(jié)與密鑰之間采用的是連接運(yùn)算，而 HMAC算法采用的是異或運(yùn)算。但是兩者的安全程度是相同的。 3）偽隨機(jī)函數(shù)： TLS使用了稱為 PRF的偽隨機(jī)