8788

IP-Security (IPSec)

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

IPSec IP-Security (IPSec) - набор протоколов сетевого уровня для защищенного обмена данными в TCP/IP сетях. Актуальная версия датируется осенью 1998 г. Допустимы два режима работы - транспортный и туннельный. Первый режим х...

Русский

2013-02-17

66 KB

9 чел.

IPSec

IP-Security (IPSec) – набор протоколов сетевого уровня для защищённого обмена данными в TCP/IP сетях [8, с. 427-436]. Актуальная версия датируется осенью 1998 г.

Допустимы два режима работы - транспортный и туннельный. Первый режим характерен для локальных сетей, а второй – глобальных. Организация соединения в этих режимах иллюстрирует рисунок 1., на котором аббревиатурой SG (Security Gateway) обозначены шлюзы защиты.

Рис. 1. Соединения IPSec.

В IPSec используется два механизма защиты – защита заголовка IP пакета и шифрование содержимого IP пакета. В первом случае к заголовку пакета добавляется заголовок идентификации, позволяющий проверить целостность и подлинность данных, а также обеспечить защиту от повторений. Во втором случае данные шифруются, обеспечивая их конфиденциальность, и с помощью дополнительного заголовка - защищаются от подмены и повторения.

Таблица 1 иллюстрирует положение заголовка идентификации АН (Authentication Header) в IP пакете в транспортном и туннельном режимах.

Таблица 1. Положение заголовка идентификации АН.

Исх.IP заголов.

ТСР заголовок и Данные

← Оригинальный IP пакет

Исх.IP заголов.

АН

ТСР заголовок и Данные

← Транспортный режим

←−−Идентификация (кроме изменяемых полей)−−−−−−−−→

Нов.IP заголов.

АН

Исх.IP заголов.

ТСР заголовок и Данные

← Тунн.р.

←−−−−−−−−−−−−−Идентификация (кроме изменяемых полей)−−−−−−−−−−−→

Согласно протоколу формирования заголовка АН данные идентификации вычисляются по всему пакету без учета изменяемых в процессе передачи по сети полей IP пакета. Формат заголовка АН приведён в таблице 2.

Таблица 2. Формат заголовка АН.

32 бита (4 байта)

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

Следующий заголовок

Длина значимых данных

Зарезервировано

Индекс параметра безопасности

Последовательный номер

Данные идентификации

В таблице 2 использованы следующие обозначения:

  •  Следующий заголовок (Next header) - указывает тип данных за заголовком АН. Поле регламентировано IANA (Internet Assigned Numbers Authority)
  •  Длина значимых данных (Payload length) – длина заголовка АН в 32битовых словах – 2
  •  Зарезервированное поле заполняется нулями
  •  Индекс параметра безопасности (Security parameters index) – идентификатор способа защиты (0 – защиты нет)
  •  Последовательный номер (Sequence number) – порядковый (с 0) номер пакета
  •  Данные идентификации (Authentication data) – например, хэш-функция неизменяемых или предсказуемых полей заголовка пакета.

В случае шифрования содержимого пакета к заголовку добавляется ESP (Encapsulated Security Payload) как это показано в таблице 3.

Таблица 3. Размещение ESP в IP пакте.

Исх.IP заголов.

ТСР заголовок и Данные

← Оригинальный IP пакет

Исх.IP заголов.

Загол.ESP

ТСР заголовок и Данные

Хв.

Иден

← Трансп.режим

                                                ←−−−−−−−Шифрование−−−−−−−−−−→

                           ←−−−−−−−−−−−−Идентификация −−−−−−−−−−−−→

         Туннельный режим

Нов.IP заголов.

Загол.ESP

Исх.IP заголов.

ТСР заголовок и Данные

Хв.

Аут

                                               ←−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−Шифрование−−−−−−−−−−→

                          ←−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−Идентификация −−−−−−−−−−−−→

Загол(овок) ESP содержит 2 32-битных слова - индекс параметра безопасности (Security parameters index) и последовательный номер (Sequence number) (см. заголовок АН).

Хв(ост) ESP состоит из заполнителя (Padding), дополняющего блок шифруемых данных до требуемого размера и скрывающего истинный размер этих данных; 8-битового поля длины заполнителя (Pad length) и 8-битового поля следующего заголовка (Next header).

Иден(тификационные) данные (Authentication data) представляют собой «цифровую подпись» содержимого пакета.

Для защиты как IP заголовков, так и содержимого пакета следует использовать оба механизма.

 IPSec – мощный метод защиты в TCP/IP сетях, однако его широкому распространению мешает сложность и, следовательно, стоимость реализации. Так, при использовании обычных сетевых адаптеров, вычислительные процедуры настолько загружают процессор, что скорость обмена данными может уменьшиться вдвое. Специальные сетевые адаптеры, берущие на себя основные вычислительные операции, имеют примерно на порядок большую стоимость.


LAN

1

SG1

SG2

IP сеть

Транспортный режим IPSec

Internet

Туннельный режим IPSec

LAN

2

LAN

1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55759. Портфоліо – перспективна форма представлення індивідуальної спрямованості професійного саморозвитку і самоактуалізації педагога 36 KB
  Мета створення портфоліо забезпечення відслідковування індивідуального прогресу вчителя в широкому освітньому контексті демонстрація його здібності до практичного застосування освітніх надбань.
55760. Формирование критического мышления путем использования интерактивных технологий обучения 87.5 KB
  Интерактивное обучение построено на основе критического мышления. Готовить детей к жизни помочь им стать образованными и конкурентоспособными помогает и выбранная мной педагогическая технология критического мышления на современном этапе – самая продуктивная. Принципы активного обучения и критического мышления. Мною изучено научнометодическое пособие по проблемам развития критического мышления в американском издании – презентация интерактивного курса проработаны восемь пособий – рекомендаций Международной Ассоциации Читателей.
55761. Поняття про комп’ютерні віруси. Класифікація вірусів 29.5 KB
  Антивірусні програмні продукти, як правило, об`єднують основні функції детектора — доктора — ревізора. Антивірусні програми постійно поновлюються (не рідше 1 разу на місяць). Вони можуть захистити ПК від вірусів, що відомі на даний момент.
55762. ВІДЧУВАТИ В СОБІ ВІЛЬНУ ЛЮДИНУ 49 KB
  €œНавчання -– це лише одна з пелюсток тієї квітки що називається вихованням у широкому розумінні цього поняття. Отже виховання не просто складова освіти а її внутрішня сутність що й виражене в завданні освіти €œсформувати людину.
55763. Виховна година «Єдина справжня розкіш — це розкіш людського спілкування» (А. Екзюпері) 60 KB
  Мета: озброїти учнів знаннями і практичними рекомендаціями про основи спілкування; дати їм практичні рекомендації щодо удосконалення свого мовлення уміння спілкуватися; спонукати учнів застосовувати набуті знання у повсякденному спілкуванні...
55765. Механізми формування психологічних проблем і психосоматичних розладів 57 KB
  Найбільш загальним підходом до опису тілеснопсихологічних проблем що слугують точкою прилягання тілесної психокорекції служить уявлення про порушення психологічної адаптації як механізм їх формування.
55766. Як розмовляти, щоб тебе розуміли 43 KB
  Мета: ознайомити дітей з основними правилами спілкування; вчити застосовувати їх у житті; залучати учнів до рольового моделювання з метою набуття власного досвіду...
55767. Стилизация в декоративной росписи 1.15 MB
  Цель: продолжить знакомство учащихся с декоративно-прикладным искусством петриковской росписи; Ознакомить со стилизацией учить выполнять стилизованные декоративные изображения...