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

31594. ПАТОФІЗІОЛОГІЯ СИСТЕМИ КРОВІ 82 KB
  Численні форми патології і реактивні зміни в системі крові умовно можна об’єднати у 5ть груп. Типові форми патології і реактивних змін загального об’єму співвідношення плазми і формених елементів крові. Типові форми патології зсідаючої та протизсідаючої систем крові порушення гемостазу.
31595. ПАТОФІЗІОЛОГІЯ ТРАВЛЕННЯ 85.5 KB
  Класифікація недостатності травлення: За масштабами порушення: а загальна тотальна порушення засвоєння всіх видів поживних речовин і б селективна парціальна – порушення засвоєння окремих класів поживних речовин. інфекційного походження вплив бактерій бактеріальних токсинів вірусів найпростіших гельмінтів обумовлену дією фізичних факторів травми гостра променева хвороба пов’язану із дією хімічних агентів отруєння неорганічними і органічними речовинами дисрегуляційну – різні види порушення нервової і гуморальної...
31596. ПОРУШЕННЯ БІЛКОВОГО та ВУГЛЕВОДНОГО ОБМІНІВ 80.5 KB
  Порушення білкового обміну проявляється розвитком білкової недостатності яка може обумовлюватися: 1 Аліментарними причинами. 2 Порушенням біосинтезу білка. 3 Порушенням проміжного обміну амінокислот.
31597. ПОРУШЕННЯ ВИЩОЇ НЕРВОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ 85.5 KB
  Порушення відчуттів і сприйняття подразнень із зовнішнього середовища. Порушення зорової сенсорної системи зона кори навколо шпорної борозни – sulcus clcrinus. Ушкодження зорового аналізатора письмової мови ІІ сигнальна система gyrus ngulris lobulus prietlis inferior супроводжується виникненням алексії – порушення здатності читати та розуміти написане.
31598. ПОРУШЕННЯ ГЕМОСТАЗУ. Тромбоцитопенії 83 KB
  2 Тромбоцитопенії пов’язані із посиленим руйнуванням тромбоцитів: а імунне ушкодження обумовлене антитромбоцитарними антитілами на власні компоненти кров’яних пластинок чи на лікарські препарати адсорбовані на тромбоцитах розвиток ідіопатичної тромбоцитопеничної пурпури хвороби Верльгофа; б гіперспленізм гіперфункція селезінки що супроводжується підвищенням фагоцитарної активності фіксованих макрофагів які фагоцитують усі формені елементи крові у тому числі і тромбоцити; в механічне ушкодження тромбоцитів часто виникає при...