IPsec

最新推荐文章于 2025-10-16 20:34:02 发布
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IPsec是一种确保IP数据包安全传输的框架，通过加密和数据摘要提供私密性、完整性和真实性。它包括AH和ESP协议，分别用于认证和加密。IPsec在NAT环境下运行时，AH模式不兼容，而ESP模式需配合NAT穿越。IPSec安全通道协商涉及IKE协议，分为两个阶段，用于建立和维护安全关联。

1. IPsec 概述

IPSec（IP security）是一种开放标准的框架结构，特定的通信方之间在IP层通过加密和数据摘要（hash）等手段，来保证数据包在Internet网上传输时的私密性（confidentiality）、完整性（data integrity）和真实性（origin authentication）。
IPSec只能工作在IP层，要求乘客协议和承载协议都是IP协议。在这里插入图片描述

  • 通过加密保证数据的私密性
  • 对数据进行hash运算来保证完整性
  • 通过身份认证保证数据的真实性
    1. 预共享密钥
    2. 数字签名

2. IPSec框架结构

在这里插入图片描述

  1. IPSec 安全协议
    IPSec 安全协议描述了如何利用加密和hash来保护数据安全。
    AH（Authentication Header）网络认证协议，只能进行数据摘要（hash），不能实现数据加密
    ESP（Encapsulating Security Payload）封装安全载荷协议，能够进行数据加密和数据摘要（hash）。
  2. IPSec封装模式
    IPSec 支持两种封装模式：传输模式和隧道模式
    • 传输模式：不改变原有的IP包头，通常用于主机与主机之间
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理解ipsec身份标识和认证选项
指点江山
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IPsec IKEv1中预共享密钥下使用标识符进行表示出现的问题
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05-04 7266
问题描述 如图所示，在IKEv1的主模式下使用标识符的方式而不是使用IP地址的方式去标识IPsec的双端就会导致主模式无法协商完成的情况，其主要原因就是主模式无法根据第一次数据报的交互中找寻到相关的预共享密钥用于后续的密钥生成，所以这就是主模式无法协商成功的原因以及野蛮模式出现的原因。 当使用IKEv2时 和上面的场景一模一样的配置，当我将版本切换成IKEv2后就可以进行正常的交互。 ...
IPSEC
zyp139的博客
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IPsec工作原理
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10-16 1027
IPsec 的工作原理可以概括为：分步协商：通过IKE 协议，先建立一个安全的管理通道，再在这个通道内协商安全的数据通道。参数合同：使用SA来唯一标识和存储一次安全通信所需的所有参数（密钥、算法、模式等）。灵活封装：通过ESP协议，在传输模式或隧道模式下对 IP 数据包进行加密和认证，确保数据的机密性、完整性和真实性。​正是这种严谨、模块化的设计，使得 IPsec 成为构建可信赖的、安全的网络连接（尤其是 VPN）的业界标准技术。
网际层的安全协议——IPSec
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该项目为基于FDio/vpp框架开发的VPP高性能国密IPSec VPN数据转发平台源码，共计4444个文件，涵盖多种编程语言。主要文件类型包括C语言源代码（1463个文件）、头文件（868个文件）、配置文件（344个文件）、Python...
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防火墙——IPSec协议框架（IPSec1）
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IPsec与多分支建立IPsec的实验中，总部配置多个ACL（感兴趣流）来使得不同的数据走不同的隧道，使得分支之间通过总部互通。将所有路由到IPSec虚拟隧道接口的报文都进行IPSec保护，根据该路由的目的地址确定哪些数据流需要IPSec保护。主要分为传输模式和隧道模式，将AH或者ESP的相关字段插入到原始IP报文中，以实现对报文的认证和加密。由于未添加额外的IP头，所以原始报文中的IP地址在加密后的报文中可见。由于添加额外的IP头，所以原始报文中的IP地址再加密后的报文中不可见。
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默认使用IP地址作为身份标识（因为身份验证是在第五六个数据包中，但是我们在前面的几个数据包过程都需要提取预共享密钥计算，要是等身份标识的话等不下去了，所以只能看IP地址了，然后在第五六个数据包的时候再进行身份认证确认，所以这个东西也很怕NAT），这个身份标识和身份认证是不一样的，在IPSec中多使用预共享密钥进行身份认证，然后这个预共享密钥可能一个人和另外好几个人都有。注意：野蛮模式前两个数据包中的参数用来协商密钥信息，则第三个数据包可以进行加密传输，因为，身份信息是通过明文传递的，所以，安全性较低。
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1 IPSec协议简介针对Internet安全需求，IETF(因特网工程任务组)于1998年11月颁发了IP层安全协议IPSec。它不是一个单独的协议，而是一组协议。IPsec是ip安全协议标准，是在IP层为ip业务提供保护的安全协议标准，其基本目的就是把安全机制引入IP协议。IPSec在IPv6中必需支持，在IPv4中则是可选的。2 体系结构2.1 SA（安全关联）1)SA简介SA是IPSec提...
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### IPSec协议详解 #### IPSec概述 IPSec (Internet Protocol Security) 是一种工业标准网络安全协议，工作在网络层(OSI模型的第三层)，为IP网络通信提供透明的安全服务[^4]。该协议旨在保障TCP/IP通信不被窃听和篡改，并能有效抵御各种形式的网络攻击。 #### 工作机制 为了实现上述目标，IPSec通过对等实体之间创建双向安全联盟(SA, Security Association)，从而构建起一条用于保护数据传输的安全隧道。这种机制允许两端设备验证彼此身份并协商加密算法和其他参数设置[^1]。 #### 组成部分 虽然常被称为单一“协议”，但实际上IPSec更像是一套框架或体系结构，内部包含了多种具体的技术组件共同协作以达成所需的功能： - **AH(Authentication Header)**: 提供源地址认证及完整性校验； - **ESP(Encapsulating Security Payload)**: 支持数据保密性和完整性保护； - **IKE(Internet Key Exchange)**: 基于应用层运行在UDP之上，负责自动化地处理密钥交换过程以及SA初始化等工作[^3]； 这些组成部分各自承担特定职责，在实际部署时可根据需求灵活选用不同的组合方式来满足不同场景下的安全性要求。 ```python # Python伪代码展示如何配置基本的IPSec连接（仅作为概念说明） def setup_ipsec_connection(local_gateway, remote_gateway): # 配置IKE策略 ike_policy = { 'encryption': 'aes', 'integrity': 'sha256' } # 创建IKE SA create_ike_sa(ike_policy) # 定义IPSec提议 ipsec_proposal = [ {'protocol': 'esp', 'transform': [{'name': 'aes'}, {'name': 'sha256'}]} ] # 构建IPSec SA build_ipsec_sa(ipsec_proposal, local_gateway, remote_gateway) ``` #### 应用范围 作为一种端到端的安全解决方案，IPSec使得通信双方可以直接对其交互的数据流实施加解密操作而不必依赖中间节点的支持。这意味着即使在整个路径上的其他路由器并不具备相应的能力也不会影响整体的安全性效果。
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