Интернет магазин китайских планшетных компьютеров

Компьютеры - IPsec - Техническая информация

Протоколы IPsec работают на сетевом уровне. Другие широко распространённые защищённые протоколы сети Интернет, такие как SSL и TLS, работают на транспортном уровне. Это делает IPsec более гибким, поскольку IPsec может использоваться для защиты любых протоколов базирующихся на TCP и UDP. В то же время увеличивается его сложность из-за невозможности использовать протокол TCP для обеспечения надёжной передачи данных.

IPsec-протоколы можно разделить на два класса: протоколы отвечающие за защиту потока передаваемых пакетов и протоколы обмена криптографическими ключами. На настоящий момент определён только один протокол обмена криптографическими ключами — IKE — и два протокола, обеспечивающих защиту передаваемого потока: ESP обеспечивает целостность и конфиденциальность передаваемых данных, в то время как AH гарантирует только целостность потока.

Протокол IPSec включает криптографические методы, удовлетворяющие потребности управления ключами на сетевом уровне безопасности. Протокол управления ключами и группами параметров сетевой безопасности создает рамочную структуру для управления ключами в сети Интернет и предоставляет конкретную протокольную поддержку для согласования атрибутов безопасности. Само по себе это не создает ключей сессии, однако эта процедура может использоваться с разными протоколами, создающими такие ключи, и в результате мы получаем полное решение для управления ключами в Интернет. Протокол определения ключей Oakley Key Determination Protocol  пользуется гибридным методом Диффи-Хеллмана, чтобы создать ключи сессии Интернет для центральных компьютеров и маршрутизаторов. Протокол Oakley решает важную задачу обеспечения полной безопасности эстафетной передачи данных. Он основан на криптографических методах, прошедших серьезное испытание практикой. Полная защита эстафетной передачи означает, что если хотя бы один ключ раскрыт, раскрыты будут только те данные, которые зашифрованы этим ключом. Что же касается данных, зашифрованных последующими ключами, они останутся в полной безопасности. Протоколы ISAKMP и Oakley были совмещены в рамках гибридного протокола IKE — Internet Key Exchange. Протокол IKE, включающий ISAKMP и Oakley, использует рамочную структуру ISAKMP для поддержки подмножества режимов обмена ключами Oakley. Новый протокол обмена ключами обеспечивает полную защиту эстафетной передачи данных, полную защиту ассоциаций, согласования атрибутов, а также поддерживает методы аутентификации, допускающие отказ от авторства и не допускающие такого отказа. Этот протокол может, к примеру, использоваться для создания виртуальных частных сетей и для того, чтобы предоставить пользователям, находящимся в удаленных точках, доступ к защищенной сети.

Протоколы защиты передаваемого потока могут работать в двух режимах — в транспортном режиме и в режиме туннелирования. При работе в транспортном режиме IPsec работает только с информацией транспортного уровня, в режиме туннелирования — с целыми IP-пакетами.

IPsec-трафик может маршрутизироваться по тем же правилам, что и остальные IP-протоколы, но, так как маршрутизатор не всегда может извлечь информацию, характерную для протоколов транспортного уровня, то прохождение IPsec через NAT-шлюзы невозможно. Для решения этой проблемы IETF определила способ инкапсуляции ESP в UDP, получивший название NAT-T.

IPsec можно рассматривать как границу между внутренней и внешней сетью. Эта граница может быть реализована как на отдельном хосте, так и на шлюзе, защищающем локальную сеть. Заголовок любого пакета, проходящего через границу, анализируется на соответствие политикам безопасности, то есть критериям, заданным администратором. Пакет может быть либо передан дальше без изменений, либо уничтожен, либо обработан с помощью протоколов защиты данных. Для защиты данных создаются так называемые SA — безопасные соединения, представляющие собой виртуальные однонаправленные каналы для передачи данных. Для двунаправленной связи требуется два SA.

Параметры политик безопасности и безопасных соединений хранятся в двух таблицах: базе данных политик безопасности и базе данных безопасных соединений. Записи в SPD определяют в каких случаях нужно включать шифрование или контроль целостности, в то время как в SAD хранятся криптографические ключи, которые будут использованы для шифрования или подписи передаваемых данных. Если согласно SPD передаваемый пакет должен быть зашифрован, но в SAD нет соответствующего SA, реализация IPsec по протоколу IKE согласовывает с другой стороной создание нового SA и его параметры.

RFC 4301 дополнительно определяет третью таблицу — базу данных для авторизации узлов, предназначенную для хранения сведений об узлах, которым разрешено создавать SA с данным узлом и о допустимых параметрах этих SA.