33651

Протокол ESP

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Протокол IKE Протокол IKE обеспечивает распределение ключей и согласование протоколов между участниками обмена. Протокол IKE решает три задачи: согласование алгоритмов шифрования и характеристик ключей которые будут использоваться в защищенном сеансе; непосредственный обмен ключами в том числе возможность их частой смены; контроль выполнения всех достигнутых соглашений. Протокол IKE функционирует в два этапа: Установление защищенного соединения для процедуры обмена IKE S. Два из них основной и агрессивный относятся к первому...

Русский

2013-09-06

42 KB

3 чел.

16. Протокол ESP

Протокол инкапсулирующей защиты содержимого (Encapsulating Security Payload — ESP) обеспечивает выполнение следующих функций по защите информационного обмена:

- криптографическое закрытие содержимого IP-пакетов;

- частичная защита от анализа трафика путем применения туннельного режима;

- формирование и проверка цифровой подписи IP-пакетов для их защиты от нарушений подлинности и целостности;

- защита от воспроизведения Ip-пакетов.

Протокол ESP обеспечивает конфиденциальность данных (рис. 3.2) и выполняет все функции протокола АН по защите зашифрованных не аутентифицируемых потоков данных.

Формат заголовка ESP

 

Рис. 3.2

Состав и назначение полей заголовка протокола ESP:

  •  SPI и порядковый номер - аналогично протоколу АН Полезная нагрузка - передаваемые данные.
  •  PAD (Padding) - заполнитель, используется для:
    •  правильной работы алгоритмов шифрования;
    •  правильного расположения данных в пакете ESP;
    •  намеренного искажения действительного размера пакета;
  •  Длина PAD - длина заполнителя.

Спецификация IPSec допускает работу протокола ESP без использования функций АН. В протоколе ESP можно использовать фиктивное шифрование, что равнозначно применению протокола АН без аутентификации IP-заголовка.

3.1.4. Протокол IKE

Протокол IKE обеспечивает распределение ключей и согласование протоколов между участниками обмена. Протокол IKE решает три задачи:

  •  согласование алгоритмов шифрования и характеристик ключей, которые будут использоваться в защищенном сеансе;
  •  непосредственный обмен ключами (в том числе возможность их частой смены);
  •  контроль выполнения всех достигнутых соглашений.

Протокол IKE функционирует в два этапа:

  •  Установление защищенного соединения для процедуры обмена (IKE SA).
  •  Согласование всех параметров, ассоциируемых с общим «каналом» SA.

Для установления «канала» инициирующая сторона должна предложить для согласования шесть пунктов: алгоритмы шифрования, алгоритмы хеширования, метод аутентификации, информацию о группе узлов, на которые будет распространяться алгоритм Диффи-Хеллмана, псевдослучайную функцию, с помощью которой предстоит хешировать величины, используемые при обмене ключами (впрочем, допускается непосредственное использование алгоритма хеширования) и тип протокола защиты (ESP или АН).

Предусмотрены три режима обмена информацией об алгоритмах и параметрах защиты и установления «канала» SA. Два из них (основной и агрессивный) относятся к первому этапу функционирования протокола IKE и один (быстрый) — ко второму.

Основной режим (Main mode) реализует стандартный механизм установления «канала» IKE SA. Он включает в себя три процедуры двунаправленного обмена:

Стороны договариваются о базовых алгоритмах и используемых методах хеширования.

Осуществляется обмен открытыми ключами в рамках алгоритма Диффи-Хеллмана и случайными числами (nonce), которые подписываются принимающими сторонами и отправляются обратно для идентификации. По пришедшим обратно подписанным значениям nonce проверяется подлинность сторон.

Открытый ключ, полученный по схеме Диффи-Хеллмана, каждой из сторон хешируется трижды — для генерации первого комбинированного ключа, ключа аутентификации и ключа шифрования, используемого в IKE SA.

Агрессивный режим (Aggressive mode) предназначен для тех же целей, что и основной, однако он проще в реализации и одновременно производительнее. Но агрессивный режим не обеспечивает защиту информации, служащей для идентификации сторон, так как такая информация передается по сети до согласования параметров защищенного «канала» SA, т. е. в незашифрованном виде. Данный режим требует только двух операций обмена, а количество передаваемых по сети пакетов уменьшается с шести до трех.

Быстрый режим (Quick mode) обеспечивает согласование параметров основного «канала» SA и генерацию новых ключей. Поскольку в быстром режиме все передачи осуществляются по защищенному туннельному соединению, в реализации он проще двух предыдущих. Пакет, передаваемый в данном режиме, обязательно начинается с хеша, который содержит ключ аутентификации, полученный в основном режиме для IKE SA, и служит для аутентификации остальной части пакета. Один цикл в быстром режиме включает в себя передачу трех пакетов и во многом аналогичен процедуре обмена, реализуемой в агрессивном режиме.

Если при генерации новых ключей необходимо обеспечить их полную независимость от предыдущих, по установленному «каналу» SA осуществляется дополнительный обмен в соответствии с алгоритмом Диффи-Хеллмана. Однако в том случае, когда указанное требование не является таким жестким, уже существующие ключи можно обновить с помощью дополнительного хеширования, обменявшись случайными числами nonce по защищенному соединению.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17749. Основы теории подобия насосов 451 KB
  Лекция 5. Основы теории подобия насосов. Теория подобия создавалась для накопления и хранения экспериментальных данных а также для их использования на объектах подобных между собой. Во все времена перед созданием достаточно крупного и ценного изделия старались сдела
17750. Кавитация в насосах и способы её учёта при выполнении расчётов 233 KB
  Лекция 6. Кавитация в насосах и способы её учёта при выполнении расчётов. Кавитацией в насосах обычно называют процессы сопровождающие вскипание жидкости в области входа в насос. Вскипание связано с падением давления в этой области и в зависимости от величины падения д
17751. Расчёт ступени центробежного насоса 222 KB
  Лекция 7. Расчёт ступени центробежного насоса. Определение частоты вращения ротора насоса n. При известных значениях расхода жидкости Q и удельной работы ступени L частота вращения ротора n определяется с учётом существующих ограничений на этот параметр. Эти ограничения...
17752. Расчёт ступени центробежного насос. Построение лопастей колеса в меридианном сечении и в плане 369.5 KB
  Лекция 8. Расчёт ступени центробежного насоса продолжение Построение лопастей колеса в меридианном сечении и в плане. Особенностью принятого способа изображения лопастей в меридианном сечении является то что лопасти не рассекаются плоскостью а в этой плоскости сов...
17753. Конструкция и работа центробежных насосов 1.33 MB
  Лекция 9. Конструкция и работа центробежных насосов Усилия в центробежных насосах. При работе центробежных насосов на роторе возникают осевое и радиальное усилия. Причина возникновения осевого усилия объясняется на основании рис. 9.1. В соответствии с рисунком осевое у...
17754. Объёмные насосы 709 KB
  Лекция №10. Объёмные насосы Специфической особенностью всех объёмных насосов является то что их производительность в основном определяется величинами периодически замыкаемых в них объёмов и скоростью переноса этих объёмов со стороны всасывания на сторону нагнетани
17755. Действительная подача шестерённого насоса 1.66 MB
  Лекция 11. Объёмные насосы продолжение 10.3. Действительная подача шестерённого насоса. Действительная подача шестерённого насоса меньше теоретической на величину объёмных потерь . Объёмные потери определяются внутренними утечками в насосе и потерями связанны
17756. Регулирование производительности насосов 331 KB
  Лекция №12. Регулирование производительности насосов. При регулировании производительности насосов используют разные способы соединения насосов между собой и разные способы изменения параметров характеристик как насосов так и систем на которые они работают. Все эти ...
17757. Поршневые пусковые компрессоры 4.37 MB
  Лекция №13. Поршневые пусковые компрессоры. 13.1. Устройство и работа поршневых пусковых компрессоров. На рис. 13.1 представлена принципиальная схема одноступенчатого поршневого компрессора. Поршень движется в цилиндре возвратнопоступательно от верхней мёртвой точки ВМ...