IPSec之IKEv1详解

目录

IKEv1协商安全联盟的过程

第一阶段：

IKEv1主模式的详细过程：

第一阶段的第①②个包

第一阶段的第③④个包

第一阶段的第⑤⑥个包（密文）

IKEv1野蛮模式的详细过程

第二阶段

第二阶段报文详解

 主模式与野蛮模式的区别

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IKEv1协商安全联盟的过程

IKE协议

因特网密钥交换IKE（Internet Key Exchange）协议建立在Internet安全联盟和密钥管理协议ISAKMP定义的框架上，是基于UDP（User Datagram Protocol）端口为500的应用层协议。

ISAKMP报文格式：

Initiator Cookie ― Initiator Cookie：启动 SA 建立、SA 通知或 SA 删除的实体 Cookie。
Responder Cookie ― Responder Cookie：响应 SA 建立、SA 通知或 SA 删除的实体 Cookie。
Next Payload ― 信息中的 Next Payload 字段类型。
Major Version ― 使用的 ISAKMP 协议的主要版本。
Minor Version ― 使用的 ISAKMP 协议的次要版本。
Exchange Type ―
表示所用的交换类型。这表示消息和载荷遵循所用的交换顺序。
                        交换类型                值
                         NONE                    0
                         Base                    1
                         Identity Protection     2
                         Authentication Only     3
                         Aggressive              4
                         Informational           5
                         ISAKMP Future Use     6 - 31
                         DOI Specific Use     32 - 239
                         Private Use         240 - 255

抓包对照：

 

采用IKEv1协商安全联盟主要分为两个阶段：

第一阶段，通信双方协商和建立IKE协议本身使用的安全通道，即建立一个IKE SA；

第二阶段，利用第一阶段已通过认证和安全保护的安全通道，建立一对用于数据安全传输的IPSec安全联盟（IPSec SA）

IKEv1协商阶段1的目的是建立IKE SA。IKE SA建立后对等体间的所有ISAKMP消息都将通过加密和验证，这条安全通道可以保证IKEv1第二阶段的协商能够安全进行。

IKEv1协商第一阶段支持两种协商模式：主模式（Main Mode）和野蛮模式（Aggressive Mode）。

图1 IKEv1协商阶段1的协商过程图

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主模式包含三次双向交换，用到了六条ISAKMP信息，协商过程如图1所示。这三次交换分别是：

1. 消息①和②用于提议交换

   发起方发送一个或多个IKE安全提议，响应方查找最先匹配的IKE安全提议，并将这个IKE安全提议回应给发起方。匹配的原则为协商双方具有相同的加密算法、认证算法、认证方法和Diffie-Hellman组标识。

2. 消息③和④用于密钥信息交换

   双方交换Diffie-Hellman公共值和nonce值，用于IKE SA的认证和加密密钥在这个阶段产生。

3. 消息⑤和⑥用于身份和认证信息交换（双方使用生成的密钥发送信息），双方进行身份认证和对整个主模式交换内容的认证。

• IKE安全提议指IKE协商过程中用到的加密算法、认证算法、Diffie-Hellman组及认证方法等。

• nonce是个随机数，用于保证IKE SA存活和抗重放攻击。

第一阶段：

IKEv1主模式的详细过程：

第一阶段的第①②个包

    1-2包，用于安全参数协商（明文）
 
              HDR, S