网络安全——网络层安全协议（3）

• 作者简介：一名云计算网络运维人员、每天分享网络与运维的技术与干货。

• 座右铭：低头赶路，敬事如仪

• 个人主页：网络豆的主页​​​​​​

目录

前言

一.IPSec采用的安全技术

1.IPSec的安全特性

（1）不可否认性

（2）反重播性

（3）数据完整性

（4）数据可靠性（加密）

（5）认证

2.基于电子证书的公钥认证

3.预置共享密钥认证

4.公钥加密

（1）公钥加密

（2）秘钥交换

5.Hash函数保证数据完整性

6.加密保证数据可靠性

7.密钥管理

---

前言

本章本章讲解继续讲解本章将会继续讲解网络层的安全协议，IPSec采用的安全技术。

---

一.IPSec采用的安全技术

1.IPSec的安全特性

IPSec有两个基本安全目标，决定它应该拥有以下5个安全特性。

IPSec 的安全特性主要有不可否认性、反重播性、数据完整性和数据可靠性，认证。

---

（1）不可否认性

不可否认性。“不可否认性”可以证实消息发送方是唯一可能的发送者，发送者不能否认发送过消息。不可否认性”是采用公钥技术的一个特征，当使用公钥技术时，发送方用私钥产生一个数字签名，随消息一起发送，接收方用发送者的公钥来验证数字签名。

在理论上，只有发送者才唯一拥有私钥：“不可否认性”不是基于认证的共享密钥技术的特征，因为在基于认证的共享密钥技术中，发送方和接收方掌握相同的密钥。

---

（2）反重播性

反重播性。“反重播”确保每个IP包的唯一性，保证信息万一被截取复制后，不能再被重新利用、重新传输回目的地址。该特性可以防止攻击者截取破译信息，再用相同的信息包冒取非法访问权(即使这种冒取行为发生在数月之后)。

（3）数据完整性

数据完整性。防止传输过程中数据被篡改，确保发出数据和接收数据的一致性。IPSec利用Hash函数，为每个数据包产生一个加密检查和，接收方在打开包前，先计算检查和，若包遭篡改导致检查和不相符，数据包即被丢弃。

（4）数据可靠性（加密）

数据可靠性（加密）。传输前对数据进行加密，可以保证即使传输过程中数据包遭截取，信息也无法被读。该特性在IPSee中为可选项，与IPSec策略的具体设置相关。

（5）认证

认证。数据源发送信任状，由接收方验证信任状的合法性，只有通过认证的系统才可以建立通信连接。

---

2.基于电子证书的公钥认证

一个架构良好的公钥体系，在信任状的传递中不造成任何信息外泄，能解决很多安全问题。IPSec与特定的公钥体系相结合，可以提供基于电子证书的认证。

---

公钥证书认证在Windows 2000中，适用于对非Windows2000主机、独立主机、非信任域成员的客户机或者不运行Kerberos
v5认证协议（域内主要的安全身份验证协议）的主机进行身份认证。

---

3.预置共享密钥认证

IPSec也可以使用预置共享密钥进行认证。预共享意味着通信双方必须在IPSec策略设置中就共享的密钥达成一致。

之后，在安全协商过程中，信息在传输前使用共享密钥加密，接收端使用同样的密钥解密。如果接收方能够解密，即被认为可以通过认证，但在Windows 2000
IPSec策略中，这种认证方式被认为不够安全，而 一般不推荐使用 。

---

4.公钥加密

IPSec的公钥加密用于身份认证和密钥交换。

（1）公钥加密

公钥加密，也叫非对称（密钥）加密（public key
encryption），属于通信科技下的网络安全二级学科，指的是由对应的一对唯一性密钥（即公开密钥和私有密钥）组成的加密方法。它解决了密钥的发布和管理问题，是商业密码的核心。在公钥加密体制中，没有公开的是私钥，公开的是公钥。

（2）秘钥交换

秘钥一般指密钥。 密钥是一种参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数。密钥分为对称密钥与非对称密钥

使用公钥加密法，每个用户拥有一个密钥对，其中私钥仅为个人所知，公钥则可分发给任意需要与之进行加密通信的人。

例如：A想要发送加密信息给B.则A需要用B的公钥加密信息，之后只有B才能用他的私钥解密该加密信息，虽然密钥对中两把钥匙彼此相关，但要想从其中一把推导出另一把，以目前计算机的运算能力来看，这种做法非常困难。

因此，在这种加密法中，公钥可以广为分发，而私钥则需要仔细地妥善保管。

---

5.Hash函数保证数据完整性

Hash信息验证码（Hash Message Authentication
Codes,HMAC)验证接收消息和发送消息的完全一致性(完整性)。这在数据交换中非常关键，尤其当传输媒介，如公共网络中不提供安全保证时更显重要。

---

HMAC结合Hash算法和共享密钥提供完整性。Hash散列通常也被当成是数字签名，但这种说法不够准确，两者的区别在于：Hash散列使用共享密钥，而数字签名基于公钥技术。

Hash算法也称为消息摘要或单向转换。称它为单向转换的原因如下。

• （1）双方必须在通信的两端各自执行Hash函数计算。
• （2）使用Hash函数很容易从消息计算出消息摘要，但以目前计算机的运算能力，其逆向反演过程几乎不可实现。

---

6.加密保证数据可靠性

IPSec使用的数据加密算法是DES-Data Encryption Standard(数据加密标准）DES密钥长度为56位，在形式上是一个64位数。

DES以64位（8字节）为分组对数据加56密，每64位密文，经过16轮置换生成64位密文，其中每字节有1位用于奇偶校验，所以实际有效密钥长度是56位。IPSec还支持3DES算法，3DES可提供更高的安全性，但计算速度更慢。

---

7.密钥管理

• （1）动态密钥更新。IPSec策略使用“动态密钥更新”法决定一次通信中新密钥产生的频率。
• （2）密钥长度。密钥长度每增加一位，可能的密钥数就会增加一倍，相应地，破解密钥的难度也会随之呈指数级加大。
• （3）Diffie-Hellman算法。要启动安全通信，通信两端必须首先得到相同的共享密钥（主密钥），但共享密钥不能通过网络相互发送，因为这种做法极易泄密。

---

创作不易，求关注，点赞，收藏，谢谢~

题外话

初入计算机行业的人或者大学计算机相关专业毕业生，很多因缺少实战经验，就业处处碰壁。下面我们来看两组数据：

2023届全国高校毕业生预计达到1158万人，就业形势严峻；

国家网络安全宣传周公布的数据显示，到2027年我国网络安全人员缺口将达327万。

一方面是每年应届毕业生就业形势严峻，一方面是网络安全人才百万缺口。

6月9日，麦可思研究2023年版就业蓝皮书（包括《2023年中国本科生就业报告》《2023年中国高职生就业报告》）正式发布。

2022届大学毕业生月收入较高的前10个专业

本科计算机类、高职自动化类专业月收入较高。2022届本科计算机类、高职自动化类专业月收入分别为6863元、5339元。其中，本科计算机类专业起薪与2021届基本持平，高职自动化类月收入增长明显，2022届反超铁道运输类专业（5295元）排在第一位。

具体看专业，2022届本科月收入较高的专业是信息安全（7579元）。对比2018届，电子科学与技术、自动化等与人工智能相关的本科专业表现不俗，较五年前起薪涨幅均达到了19%。数据科学与大数据技术虽是近年新增专业但表现亮眼，已跻身2022届本科毕业生毕业半年后月收入较高专业前三。五年前唯一进入本科高薪榜前10的人文社科类专业——法语已退出前10之列。

“没有网络安全就没有国家安全”。当前，网络安全已被提升到国家战略的高度，成为影响国家安全、社会稳定至关重要的因素之一。

网络安全行业特点

1、就业薪资非常高，涨薪快 2022年猎聘网发布网络安全行业就业薪资行业最高人均33.77万！

2、人才缺口大，就业机会多

2019年9月18日《中华人民共和国中央人民政府》官方网站发表：我国网络空间安全人才 需求140万人，而全国各大学校每年培养的人员不到1.5W人。猎聘网《2021年上半年网络安全报告》预测2027年网安人才需求300W，现在从事网络安全行业的从业人员只有10W人。

行业发展空间大，岗位非常多

网络安全行业产业以来，随即新增加了几十个网络安全行业岗位︰网络安全专家、网络安全分析师、安全咨询师、网络安全工程师、安全架构师、安全运维工程师、渗透工程师、信息安全管理员、数据安全工程师、网络安全运营工程师、网络安全应急响应工程师、数据鉴定师、网络安全产品经理、网络安全服务工程师、网络安全培训师、网络安全审计员、威胁情报分析工程师、灾难恢复专业人员、实战攻防专业人员…

职业增值潜力大

网络安全专业具有很强的技术特性，尤其是掌握工作中的核心网络架构、安全技术，在职业发展上具有不可替代的竞争优势。

随着个人能力的不断提升，所从事工作的职业价值也会随着自身经验的丰富以及项目运作的成熟，升值空间一路看涨，这也是为什么受大家欢迎的主要原因。

从某种程度来讲，在网络安全领域，跟医生职业一样，越老越吃香，因为技术愈加成熟，自然工作会受到重视，升职加薪则是水到渠成之事。

黑客&网络安全如何学习

今天只要你给我的文章点赞，我私藏的网安学习资料一样免费共享给你们，来看看有哪些东西。

1.学习路线图

行业发展空间大，岗位非常多

网络安全行业产业以来，随即新增加了几十个网络安全行业岗位︰网络安全专家、网络安全分析师、安全咨询师、网络安全工程师、安全架构师、安全运维工程师、渗透工程师、信息安全管理员、数据安全工程师、网络安全运营工程师、网络安全应急响应工程师、数据鉴定师、网络安全产品经理、网络安全服务工程师、网络安全培训师、网络安全审计员、威胁情报分析工程师、灾难恢复专业人员、实战攻防专业人员…

职业增值潜力大

网络安全专业具有很强的技术特性，尤其是掌握工作中的核心网络架构、安全技术，在职业发展上具有不可替代的竞争优势。

随着个人能力的不断提升，所从事工作的职业价值也会随着自身经验的丰富以及项目运作的成熟，升值空间一路看涨，这也是为什么受大家欢迎的主要原因。

从某种程度来讲，在网络安全领域，跟医生职业一样，越老越吃香，因为技术愈加成熟，自然工作会受到重视，升职加薪则是水到渠成之事。

黑客&网络安全如何学习

今天只要你给我的文章点赞，我私藏的网安学习资料一样免费共享给你们，来看看有哪些东西。

1.学习路线图

攻击和防守要学的东西也不少，具体要学的东西我都写在了上面的路线图，如果你能学完它们，你去就业和接私活完全没有问题。

2.视频教程

网上虽然也有很多的学习资源，但基本上都残缺不全的，这是我自己录的网安视频教程，上面路线图的每一个知识点，我都有配套的视频讲解。

内容涵盖了网络安全法学习、网络安全运营等保测评、渗透测试基础、漏洞详解、计算机基础知识等，都是网络安全入门必知必会的学习内容。

3.技术文档和电子书

技术文档也是我自己整理的，包括我参加大型网安行动、CTF和挖SRC漏洞的经验和技术要点，电子书也有200多本，由于内容的敏感性，我就不一一展示了。

4.工具包、面试题和源码

“工欲善其事必先利其器”我为大家总结出了最受欢迎的几十款款黑客工具。涉及范围主要集中在 信息收集、Android黑客工具、自动化工具、网络钓鱼等，感兴趣的同学不容错过。

还有我视频里讲的案例源码和对应的工具包，需要的话也可以拿走。

这些题目都是大家在面试深信服、奇安信、腾讯或者其它大厂面试时经常遇到的，如果大家有好的题目或者好的见解欢迎分享。

参考解析：深信服官网、奇安信官网、Freebuf、csdn等

内容特点：条理清晰，含图像化表示更加易懂。

内容概要：包括 内网、操作系统、协议、渗透测试、安服、漏洞、注入、XSS、CSRF、SSRF、文件上传、文件下载、文件包含、XXE、逻辑漏洞、工具、SQLmap、NMAP、BP、MSF…

因篇幅有限，仅展示部分资料，需要点击下方链接即可前往获取

如果你对网络安全入门感兴趣，那么你需要的话可以点击这里