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Linux内核中的IPSEC实现(1)_ipsec linux内核实现

ipsec linux内核实现
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  1. 1. 前言  
  2.   
  3. 在Linux2.6内核中自带了IPSEC的实现,这样就不用象2.4那样打补丁来实现了。该实现包括以下几个部分: PF_KEY类型套接口, 用来提供和用户层空间进行PF_KEY通信,代码在net/key目录下,前面已经介绍过;安全联盟SA和安全策略SP管理,是使用xfrm库来实现的,代码在net/xfrm/目录下定义;ESP,AH等协议实现,在net/ipv4(6)下定义;加密认证算法库,在crypto目录下定义,这些算法都是标准代码了。本系列文章主要描述XFRM库的实现以及在IPV4下相关协议的处理部分, IPV6的忽略。  
  4.   
  5. 本文Linux内核代码版本为2.6.19.2。xfrm是内核中变化比较大的部分,每个版本中都有不小的差异, 同时也说明了该模块的不成熟性。  
  6. 在net/xfrm目录下的各文件大致功能说明如下:  
  7. xfrm_state.c: xfrm状态管理  
  8. xfrm_policy.c: xfrm策略管理  
  9. xfrm_algo.c: 算法管理  
  10. xfrm_hash.c: HASH计算函数  
  11. xfrm_input.c: 安全路径(sec_path)处理,用于进入的ipsec包  
  12. xfrm_user.c:  netlink接口的SA和SP管理  
  13. 在net/ipv4目录下的和ipsec相关各文件大致功能说明如下:  
  14. ah4.c: IPV4的AH协议处理  
  15. esp4.c: IPV4的ESP协议处理  
  16. ipcomp.c: IP压缩协议处理  
  17. xfrm4_input: 接收的IPV4的IPSEC包处理  
  18. xfrm4_output: 发出的IPV4的IPSEC包处理  
  19. xfrm4_state: IPV4的SA处理  
  20. xfrm4_policy: IPV4的策略处理  
  21. xfrm4_tunnel: IPV4的通道处理  
  22. xfrm4_mode_transport: 传输模式  
  23. xfrm4_mode_tunnel: 通道模式  
  24. xfrm4_mode_beet: BEET模式  
  25.   
  26. 2. 数据结构  
  27.   
  28. 内核SA的定义用xfrm_state结构定义,SP用xfrm_policy结构定义,在include/net/xfrm.h中定义。  
  29.   
  30. 2.1 状态(SA)  
  31.   
  32. xfrm_state状态结构用来描述SA在内核中的具体实现:  
  33. struct xfrm_state  
  34. {  
  35.  /* Note: bydst is re-used during gc */  
  36. // 每个状态结构挂接到三个HASH链表中  
  37.  struct hlist_node bydst; // 按目的地址HASH  
  38.  struct hlist_node bysrc; // 按源地址HASH  
  39.  struct hlist_node byspi; // 按SPI值HASH  
  40.  atomic_t  refcnt; // 所有使用计数  
  41.  spinlock_t  lock;   // 状态锁  
  42.  struct xfrm_id  id; // ID结构, 即目的地址,SPI,协议三元组  
  43.  struct xfrm_selector sel; // 状态选择子  
  44.  u32   genid; // 状态的标志值, 防止发生碰撞  
  45.  /* Key manger bits */  
  46.  struct {  
  47.   u8  state;  
  48.   u8  dying;  
  49.   u32  seq;  
  50.  } km;  // KEY回调管理处理结构参数  
  51.  /* Parameters of this state. */  
  52.  struct {  
  53.   u32  reqid; // 请求ID  
  54.   u8  mode;  // 模式: 传输/通道  
  55.   u8  replay_window; // 回放窗口  
  56.   u8  aalgo, ealgo, calgo; // 认证,加密,压缩算法ID值  
  57.   u8  flags; // 一些标准  
  58.   u16  family; // 协议族  
  59.   xfrm_address_t saddr;  // 源地址  
  60.   int  header_len;  // 添加的协议头长度  
  61.   int  trailer_len; //  
  62.  } props; // SA相关参数结构  
  63.  struct xfrm_lifetime_cfg lft; // 生存时间配置  
  64.  /* Data for transformer */  
  65.  struct xfrm_algo *aalg; // hash算法  
  66.  struct xfrm_algo *ealg; // 加密算法  
  67.  struct xfrm_algo *calg; // 压缩算法  
  68.  /* Data for encapsulator */  
  69.  struct xfrm_encap_tmpl *encap; // NAT-T封装信息  
  70.  /* Data for care-of address */  
  71.  xfrm_address_t *coaddr;  
  72.  /* IPComp needs an IPIP tunnel for handling uncompressed packets */  
  73.  struct xfrm_state *tunnel;  // 通道, 实际是另一个SA  
  74.  /* If a tunnel, number of users + 1 */  
  75.  atomic_t  tunnel_users; // 通道的使用数  
  76.  /* State for replay detection */  
  77.  struct xfrm_replay_state replay; // 回放检测结构,包含各种序列号掩码等信息  
  78.  /* Replay detection state at the time we sent the last notification */  
  79.  struct xfrm_replay_state preplay; // 上次的回放记录值  
  80.  /* internal flag that only holds state for delayed aevent at the 
  81.   * moment 
  82.  */  
  83.  u32   xflags; // 标志  
  84.  /* Replay detection notification settings */  
  85.  u32   replay_maxage; // 回放最大时间间隔  
  86.  u32   replay_maxdiff; // 回放最大差值  
  87.  /* Replay detection notification timer */  
  88.  struct timer_list rtimer; // 回放检测定时器  
  89.  /* Statistics */  
  90.  struct xfrm_stats stats; // 统计值  
  91.  struct xfrm_lifetime_cur curlft; // 当前时间计数器  
  92.  struct timer_list timer;  // SA定时器  
  93.  /* Last used time */  
  94.  u64   lastused; // 上次使用时间  
  95.  /* Reference to data common to all the instances of this 
  96.   * transformer. */  
  97.  struct xfrm_type *type;  // 协议, ESP/AH/IPCOMP  
  98.  struct xfrm_mode *mode;  // 模式, 通道或传输  
  99.  /* Security context */  
  100.  struct xfrm_sec_ctx *security; // 安全上下文, 加密时使用  
  101.  /* Private data of this transformer, format is opaque, 
  102.   * interpreted by xfrm_type methods. */  
  103.  void   *data; // 内部数据  
  104. };  
  105.    
  106. 2.2 安全策略(SP)  
  107.   
  108. xfrm_policy结构用于描述SP在内核内部的具体实现:  
  109. struct xfrm_policy  
  110. {  
  111.  struct xfrm_policy *next; // 下一个策略  
  112.  struct hlist_node bydst; // 按目的地址HASH的链表  
  113.  struct hlist_node byidx; // 按索引号HASH的链表  
  114.  /* This lock only affects elements except for entry. */  
  115.  rwlock_t  lock;  // 策略结构锁  
  116.  atomic_t  refcnt; // 引用次数  
  117.  struct timer_list timer; // 策略定时器  
  118.  u8   type;     // 类型  
  119.  u32   priority; // 策略优先级  
  120.  u32   index;    // 策略索引号  
  121.  struct xfrm_selector selector; // 选择子  
  122.  struct xfrm_lifetime_cfg lft;     // 策略生命期  
  123.  struct xfrm_lifetime_cur curlft;  // 当前的生命期数据  
  124.  struct dst_entry       *bundles;  // 路由链表  
  125.  __u16   family;   // 协议族  
  126.  __u8   action;   // 策略动作, 接受/加密/阻塞...  
  127.  __u8   flags;    // 标志  
  128.  __u8   dead;     // 策略死亡标志  
  129.  __u8   xfrm_nr;  // 使用的xfrm_vec的数量  
  130.  struct xfrm_sec_ctx *security; // 安全上下文  
  131.  struct xfrm_tmpl        xfrm_vec[XFRM_MAX_DEPTH]; // 状态模板  
  132. };  
  133.   
  134. xfrm模板结构, 用于状态和策略的查询:  
  135. struct xfrm_tmpl  
  136. {  
  137. /* id in template is interpreted as: 
  138.  * daddr - destination of tunnel, may be zero for transport mode. 
  139.  * spi   - zero to acquire spi. Not zero if spi is static, then 
  140.  *    daddr must be fixed too. 
  141.  * proto - AH/ESP/IPCOMP 
  142.  */  
  143. // SA三元组, 目的地址, 协议, SOI  
  144.  struct xfrm_id  id;  
  145. /* Source address of tunnel. Ignored, if it is not a tunnel. */  
  146. // 源地址  
  147.  xfrm_address_t  saddr;  
  148. // 请求ID  
  149.  __u32   reqid;  
  150. /* Mode: transport, tunnel etc. */  
  151.  __u8   mode;  
  152. /* Sharing mode: unique, this session only, this user only etc. */  
  153.  __u8   share;  
  154. /* May skip this transfomration if no SA is found */  
  155.  __u8   optional;  
  156. /* Bit mask of algos allowed for acquisition */  
  157.  __u32   aalgos;  
  158.  __u32   ealgos;  
  159.  __u32   calgos;  
  160. };  
  161.    
  162. 2.3 协议结构  
  163. 对ESP, AH, IPCOMP等协议的描述是通过xfrm_type结构来描述的, 多个协议的封装就是靠多个协议结构形成的链表来实现:  
  164. struct xfrm_type  
  165. {  
  166.  char   *description; // 描述字符串  
  167.  struct module  *owner; // 协议模块  
  168.  __u8   proto;  // 协议值  
  169.  __u8   flags;  // 标志  
  170. #define XFRM_TYPE_NON_FRAGMENT 1  
  171. // 初始化状态  
  172.  int   (*init_state)(struct xfrm_state *x);  
  173. // 析构函数  
  174.  void   (*destructor)(struct xfrm_state *);  
  175. // 数据输入函数  
  176.  int   (*input)(struct xfrm_state *, struct sk_buff *skb);  
  177. // 数据输出函数  
  178.  int   (*output)(struct xfrm_state *, struct sk_buff *pskb);  
  179. // 拒绝函数  
  180.  int   (*reject)(struct xfrm_state *, struct sk_buff *, struct flowi *);  
  181. // 头部偏移  
  182.  int   (*hdr_offset)(struct xfrm_state *, struct sk_buff *, u8 **);  
  183. // 本地地址  
  184.  xfrm_address_t  *(*local_addr)(struct xfrm_state *, xfrm_address_t *);  
  185. // 远程地址  
  186.  xfrm_address_t  *(*remote_addr)(struct xfrm_state *, xfrm_address_t *);  
  187.  /* Estimate maximal size of result of transformation of a dgram */  
  188. // 最大数据报长度  
  189.  u32   (*get_max_size)(struct xfrm_state *, int size);  
  190. };  
  191. 具体的协议结构定义如下, 通常只定义初始化,析构,输入和输出四个成员函数:  
  192. AH协议定义  
  193. /* net/ipv4/ah4.c */  
  194. static struct xfrm_type ah_type =  
  195. {  
  196.  .description = "AH4",  
  197.  .owner  = THIS_MODULE,  
  198.  .proto       = IPPROTO_AH,  
  199.  .init_state = ah_init_state,  
  200.  .destructor = ah_destroy,  
  201.  .input  = ah_input,  
  202.  .output  = ah_output  
  203. };  
  204. ESP协议定义:  
  205. /* net/ipv4/esp4.c */  
  206. static struct xfrm_type esp_type =  
  207. {  
  208.  .description = "ESP4",  
  209.  .owner  = THIS_MODULE,  
  210.  .proto       = IPPROTO_ESP,  
  211.  .init_state = esp_init_state,  
  212.  .destructor = esp_destroy,  
  213.  .get_max_size = esp4_get_max_size,  
  214.  .input  = esp_input,  
  215.  .output  = esp_output  
  216. };  
  217. IP压缩协议定义:  
  218. /* net/ipv4/ipcomp.c */  
  219. static struct xfrm_type ipcomp_type = {  
  220.  .description = "IPCOMP4",  
  221.  .owner  = THIS_MODULE,  
  222.  .proto       = IPPROTO_COMP,  
  223.  .init_state = ipcomp_init_state,  
  224.  .destructor = ipcomp_destroy,  
  225.  .input  = ipcomp_input,  
  226.  .output  = ipcomp_output  
  227. };  
  228. IPIP协议定义:  
  229. /* net/ipv4/xfrm4_tunnel.c */  
  230. static struct xfrm_type ipip_type = {  
  231.  .description = "IPIP",  
  232.  .owner  = THIS_MODULE,  
  233.  .proto       = IPPROTO_IPIP,  
  234.  .init_state = ipip_init_state,  
  235.  .destructor = ipip_destroy,  
  236.  .input  = ipip_xfrm_rcv,  
  237.  .output  = ipip_output  
  238. };  
  239. 2.4 模式结构  
  240.   
  241. 模式结构用于描述IPSEC连接描述, 可为通道模式或传输模式两种:  
  242. struct xfrm_mode {  
  243. // 数据输入函数  
  244.  int (*input)(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb);  
  245. // 数据输出函数  
  246.  int (*output)(struct xfrm_state *x,struct sk_buff *skb);  
  247. // 模块指针  
  248.  struct module *owner;  
  249. // 封装  
  250.  unsigned int encap;  
  251. };  
  252. 通道模式结构定义:  
  253. /* net/ipv4/xfrm4_mode_tunnel.c */  
  254. static struct xfrm_mode xfrm4_tunnel_mode = {  
  255.  .input = xfrm4_tunnel_input,  
  256.  .output = xfrm4_tunnel_output,  
  257.  .owner = THIS_MODULE,  
  258.  .encap = XFRM_MODE_TUNNEL,  
  259. };  
  260. 传输模式结构定义:  
  261. /* net/ipv4/xfrm4_mode_transport.c */  
  262. static struct xfrm_mode xfrm4_transport_mode = {  
  263.  .input = xfrm4_transport_input,  
  264.  .output = xfrm4_transport_output,  
  265.  .owner = THIS_MODULE,  
  266.  .encap = XFRM_MODE_TRANSPORT,  
  267. };  
  268. beet模式, 不知道在哪用  
  269. /* net/ipv4/xfrm4_mode_beet.c */  
  270. static struct xfrm_mode xfrm4_beet_mode = {  
  271.  .input = xfrm4_beet_input,  
  272.  .output = xfrm4_beet_output,  
  273.  .owner = THIS_MODULE,  
  274.  .encap = XFRM_MODE_BEET,  
  275. };  
  276.   
  277. 2.5 策略的相关协议处理结构  
  278.   
  279. 以下结构用于描述具体协议族下的的策略处理:  
  280. struct xfrm_policy_afinfo {  
  281. // 协议族  
  282.  unsigned short  family;  
  283. // 协议类型  
  284.  struct xfrm_type *type_map[IPPROTO_MAX];  
  285. // 模式  
  286.  struct xfrm_mode *mode_map[XFRM_MODE_MAX];  
  287. // 目的操作结构  
  288.  struct dst_ops  *dst_ops;  
  289. // 垃圾搜集  
  290.  void   (*garbage_collect)(void);  
  291. // 路由选择  
  292.  int   (*dst_lookup)(struct xfrm_dst **dst, struct flowi *fl);  
  293. // 获取源地址  
  294.  int   (*get_saddr)(xfrm_address_t *saddr, xfrm_address_t *daddr);  
  295. // 查找路由项  
  296.  struct dst_entry *(*find_bundle)(struct flowi *fl, struct xfrm_policy *policy);  
  297. // 创建新路由项  
  298.  int   (*bundle_create)(struct xfrm_policy *policy,  
  299.        struct xfrm_state **xfrm,  
  300.        int nx,  
  301.        struct flowi *fl,  
  302.        struct dst_entry **dst_p);  
  303. // 解码会话  
  304.  void   (*decode_session)(struct sk_buff *skb,  
  305.         struct flowi *fl);  
  306. };  
  307.   
  308. IPV4的策略协议相关处理结构定义如下:  
  309. /* net/ipv4/xfrm4_policy.c */  
  310. static struct xfrm_policy_afinfo xfrm4_policy_afinfo = {  
  311.  .family =   AF_INET,  
  312.  .dst_ops =  &xfrm4_dst_ops,  
  313.  .dst_lookup =  xfrm4_dst_lookup,  
  314.  .get_saddr =  xfrm4_get_saddr,  
  315.  .find_bundle =   __xfrm4_find_bundle,  
  316.  .bundle_create = __xfrm4_bundle_create,  
  317.  .decode_session = _decode_session4,  
  318.   
  319. 2.5 状态的相关协议处理结构  
  320. 以下结构用于描述具体协议族下的的状态处理:  
  321. struct xfrm_state_afinfo {  
  322. // 协议族  
  323.  unsigned short  family;  
  324. // 初始化标志  
  325.  int   (*init_flags)(struct xfrm_state *x);  
  326. // 初始化模板选择  
  327.  void   (*init_tempsel)(struct xfrm_state *x, struct flowi *fl,  
  328.       struct xfrm_tmpl *tmpl,  
  329.       xfrm_address_t *daddr, xfrm_address_t *saddr);  
  330. // 模板排序  
  331.  int   (*tmpl_sort)(struct xfrm_tmpl **dst, struct xfrm_tmpl **src, int n);  
  332. // 状态排序  
  333.  int   (*state_sort)(struct xfrm_state **dst, struct xfrm_state **src, int n);  
  334. };  
  335. IPV4的状态相关协议处理结构  
  336. /* net/ipv4/xfrm4_state.c */  
  337. static struct xfrm_state_afinfo xfrm4_state_afinfo = {  
  338.  .family   = AF_INET,  
  339.  .init_flags  = xfrm4_init_flags,  
  340.  .init_tempsel  = __xfrm4_init_tempsel,  
  341. };  
  342.   
  343. 2.6 回调通知信息结构  
  344. struct xfrm_mgr  
  345. {  
  346.  struct list_head list;  
  347.  char   *id;  
  348. // 状态通知  
  349.  int   (*notify)(struct xfrm_state *x, struct km_event *c);  
  350. // 获取, 如获取SA  
  351.  int   (*acquire)(struct xfrm_state *x, struct xfrm_tmpl *, struct xfrm_policy *xp, int dir);  
  352. // 编译策略  
  353.  struct xfrm_policy *(*compile_policy)(struct sock *sk, int opt, u8 *data, int len, int *dir);  
  354. // 映射  
  355.  int   (*new_mapping)(struct xfrm_state *x, xfrm_address_t *ipaddr, u16 sport);  
  356. // 策略通知  
  357.  int   (*notify_policy)(struct xfrm_policy *x, int dir, struct km_event *c);  
  358. // 报告  
  359.  int   (*report)(u8 proto, struct xfrm_selector *sel, xfrm_address_t *addr);  
  360. };  
  361.   
  362. 在net/key/pf_key.c中定义了pkeyv2_mgr结构:  
  363. static struct xfrm_mgr pfkeyv2_mgr =  
  364. {  
  365.  .id  = "pfkeyv2",  
  366.  .notify  = pfkey_send_notify,  
  367.  .acquire = pfkey_send_acquire,  
  368.  .compile_policy = pfkey_compile_policy,  
  369.  .new_mapping = pfkey_send_new_mapping,  
  370.  .notify_policy = pfkey_send_policy_notify,  
  371. };  
  372.   
  373. 3. 初始化  
  374.   
  375. /* net/xfrm/xfrm_policy.c */  
  376. // xfrm初始化函数包括状态, 策略和输入处理的三初始化函数  
  377. // xfrm是不支持模块方式的  
  378. void __init xfrm_init(void)  
  379. {  
  380.  xfrm_state_init();  
  381.  xfrm_policy_init();  
  382.  xfrm_input_init();  
  383. }  
  384.   
  385. 3.1 xfrm状态初始化  
  386. /* net/xfrm/xfrm_state.c */  
  387. void __init xfrm_state_init(void)  
  388. {  
  389.  unsigned int sz;  
  390. // 初始HASH表不大, 每个HASH中初始化为8个链表, 但随着状态数量的增加  
  391. // 会动态增加HASH表数量  
  392.  sz = sizeof(struct hlist_head) * 8;  
  393. // 建立3组HASH, 分别按SA的源地址, 目的地址和SPI值  
  394.  xfrm_state_bydst = xfrm_hash_alloc(sz);  
  395.  xfrm_state_bysrc = xfrm_hash_alloc(sz);  
  396.  xfrm_state_byspi = xfrm_hash_alloc(sz);  
  397.  if (!xfrm_state_bydst || !xfrm_state_bysrc || !xfrm_state_byspi)  
  398.   panic("XFRM: Cannot allocate bydst/bysrc/byspi hashes.");  
  399. // xfrm_state_hmask初始值为=7, 计算出的HASH值与该值与来得到链表号  
  400.  xfrm_state_hmask = ((sz / sizeof(struct hlist_head)) - 1);  
  401. // 初始化工作队列work_queue, 完成对状态垃圾的搜集和释放  
  402.  INIT_WORK(&xfrm_state_gc_work, xfrm_state_gc_task, NULL);  
  403. }  
  404.   
  405. 3.2 策略初始化  
  406.   
  407. static void __init xfrm_policy_init(void)  
  408. {  
  409.  unsigned int hmask, sz;  
  410.  int dir;  
  411. // 建立一个内核cache, 用于分配xfrm_dst结构()  
  412.  xfrm_dst_cache = kmem_cache_create("xfrm_dst_cache",  
  413.         sizeof(struct xfrm_dst),  
  414.         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC,  
  415.         NULL, NULL);  
  416. // 分配状态HASH表, 初始是8个HASH链表,以后随着策略数量的增加  
  417. // 会动态增加HASH表的数量  
  418.  hmask = 8 - 1;  
  419.  sz = (hmask+1) * sizeof(struct hlist_head);  
  420. // 该HASH表是按策略的index参数进行索引的  
  421.  xfrm_policy_byidx = xfrm_hash_alloc(sz);  
  422.  xfrm_idx_hmask = hmask;  
  423.  if (!xfrm_policy_byidx)  
  424.   panic("XFRM: failed to allocate byidx hash\n");  
  425. // 输入, 输出, 转发三个处理点, 双向  
  426.  for (dir = 0; dir < XFRM_POLICY_MAX * 2; dir++) {  
  427.   struct xfrm_policy_hash *htab;  
  428. // 初始化inexact链表头, inexact处理选择子相关长度不是标准值的一些特别策略  
  429.   INIT_HLIST_HEAD(&xfrm_policy_inexact[dir]);  
  430. // 分配按地址HASH的HASH表  
  431.   htab = &xfrm_policy_bydst[dir];  
  432.   htab->table = xfrm_hash_alloc(sz);  
  433.   htab->hmask = hmask;  
  434.   if (!htab->table)  
  435.    panic("XFRM: failed to allocate bydst hash\n");  
  436.  }  
  437. // 初始化策略垃圾搜集的工作队列, 完成对策略垃圾的搜集和释放  
  438.  INIT_WORK(&xfrm_policy_gc_work, xfrm_policy_gc_task, NULL);  
  439. // 登记网卡通知  
  440.  register_netdevice_notifier(&xfrm_dev_notifier);  
  441. }  
  442. xfrm的网卡通知回调结构  
  443. static struct notifier_block xfrm_dev_notifier = {  
  444.  xfrm_dev_event,  
  445.  NULL,  
  446.  0  
  447. };  
  448. // 网卡通知回调函数  
  449. static int xfrm_dev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event, void *ptr)  
  450. {  
  451.  switch (event) {  
  452. // 如果网卡down掉的话, 清除相关的所有的xfrm路由项  
  453.  case NETDEV_DOWN:  
  454.   xfrm_flush_bundles();  
  455.  }  
  456.  return NOTIFY_DONE;  
  457. }  
  458. // 清除相关的所有的xfrm路由项  
  459. static int xfrm_flush_bundles(void)  
  460. {  
  461. // 将不用的路由项删除  
  462.  xfrm_prune_bundles(stale_bundle);  
  463.  return 0;  
  464. }  
  465.    
  466. 3.3 输入初始化  
  467. /* net/xfrm/xfrm_input.c */  
  468. void __init xfrm_input_init(void)  
  469. {  
  470. // 建立一个内核cache, 用于分配sec_path结构(安全路径)  
  471.  secpath_cachep = kmem_cache_create("secpath_cache",  
  472.         sizeof(struct sec_path),  
  473.         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC,  
  474.         NULL, NULL);  
  475. }  
  476. struct sec_path结构是对输入的加密包进行层层解包的处理, 在sk_buff中有该结构的指针sp, 如果sp非空表示这是个IPSEC解密后的包。  
  477.    
  478. ...... 待续 ......  
  479.    
  480.   
  481. 发表于: 2007-06-03,修改于: 2007-06-03 00:27,已浏览6239次,有评论23条 推荐 投诉  
  482.     网友: 本站网友    时间:2007-10-12 15:19:10 IP地址:222.64.17.★  
  483.       
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  517. 邮件过滤、邮件拒收、邮件夹管理、邮件域管理、定制邮件数   
  518.   
  519.   
  520.     网友: zetalog     时间:2007-11-19 10:57:41 IP地址:218.81.225.★  
  521.       
  522.   
  523. 为什么bundle是路由?!!  
  524.   
  525. 根据RFC2401,对于外出处理SPD entry直接指向SA Bundle,是这SA束吧!  
  526.   
  527. 看看注释也知道了:  
  528.   
  529.    dst -. xfrm  .-> xfrm_state #1  
  530.   
  531.     |---. child .-> dst -. xfrm .-> xfrm_state #2  
  532.   
  533.                      |---. child .-> dst -. xfrm .-> xfrm_state #3  
  534.   
  535.                                       |---. child .-> NULL  
  536.   
  537. dst_entry和xfrm_dst都是包含xfrm_state的,而且通过.child连接为SA束。  
  538.   
  539.   
  540.     网友: yfydz   时间:2007-11-19 12:36:03 IP地址:218.247.216.★  
  541.       
  542.   
  543. 那你觉得这SA束又是什么东西?  
  544.   
  545.   
  546.     网友: yfydz   时间:2007-11-19 12:36:56 IP地址:218.247.216.★  
  547.       
  548.   
  549. 或者说dst_entry/xfrm_dst又是什么东西?  
  550.   
  551.   
  552.     网友: zetalog     时间:2007-11-20 11:27:13 IP地址:218.81.225.★  
  553.       
  554.   
  555. 安全关联束(Security Association Bundle)是一个SA序列,传输必须通过它处理以满足一个安全策略。组成束的SA可以终止于不同端点。  
  556.   
  557.   
  558.     网友: Zetalog     时间:2007-11-20 11:29:39 IP地址:218.81.225.★  
  559.       
  560.   
  561. 我再来提个小意见。  
  562.   
  563. struct xfrm_policy  
  564.   
  565. {  
  566.   
  567.  struct xfrm_policy *next; // 下一个策略  
  568.   
  569. next是不要的,我保证你去掉它可以编译通过,策略存储是通过byidx和bydst还有inexact哈希表完成的。这些哈希表都是动态哈希表,会根据节点数量的多少自动增加。  
  570.   
  571. next留在那里一定是改造不彻底,我打算发个patch去。  
  572.   
  573.   
  574.     网友: Zetalog     时间:2007-11-20 11:33:17 IP地址:218.81.225.★  
  575.       
  576.   
  577. 我再来补充一下SA bundle。  
  578.   
  579. RFC2401定义了组成SA bundle的几种方式:  
  580.   
  581. 传输邻接(transport adjacency),只能是AH应用于ESP输出,其他方式没有意义。  
  582.   
  583. 迭代隧道(iterated tunneling):允许多重迭代,仅road warrior和VPN两种情况需要支持。  
  584.   
  585. 隧道模式和传输模式两种方式也可以被任意组合。  
  586.   
  587.   
  588.     网友: Zetalog     时间:2007-11-20 11:44:44 IP地址:218.81.225.★  
  589.       
  590.   
  591. 根据RFC2401定义,策略必须有一个参数用来表示报文的流向。  
  592.   
  593. 为什么xfrm_policy里面没有呢?其实index的第三位就是方向。  
  594.   
  595.   
  596.     网友: yfydz   时间:2007-11-20 12:34:14 IP地址:218.247.216.★  
  597.       
  598.   
  599. 你说的没错,但RFC只定义了SA bundle的形式,却没限制这个bundle是如何实现的. xfrm的实现就是扩展了路由dst_entry为xfrm_dst,这个xfrm_dst的in/output函数就是IPSEC的解封/加封操作,通过dst链表实现bundle的处理.不要一提路由就立即为就是发送数据包,我在该系列后面文章也详细分析了这个路由链的处理,这里直接称其为路由是透过现象说本质的说法,当然如果是其他方式的实现,当然就不会称其为路由  
  600.   
  601.   
  602.     网友: Zetalog     时间:2007-11-20 12:41:17 IP地址:218.81.225.★  
  603.       
  604.   
  605. 这么说可以理解了,呵呵。  
  606.   
  607.   
  608.     网友: yfydz   时间:2007-11-20 13:23:22 IP地址:218.247.216.★  
  609.       
  610.   
  611. 由此就可以把xfrm和klips归为一类,都是靠路由来实现安全策略的,如果从FW+VPN角度说,FW的访问控制策略和VPN连接就需要分开定义的,VPN只处理点到点。而以前用过checkpoint的FW,可以在访问控制策略的动作中定义加密,也就是IPSEC封装,这说明其SA bundle应该和路由没关系,所以强调这点也是在区分不同的IPSEC的实现流派.  
  612.   
  613.   
  614.     网友: Zetalog     时间:2007-11-20 16:25:57 IP地址:218.81.225.★  
  615.       
  616.   
  617. 我这样理解不知道是否可以:  
  618.   
  619. 在报文进行路由处理的时候,xfrm_lookup会被调用。在xfrm_lookup处理中,如果对当前的传输流有对应的policy(可能是sk_policy也可能是一般的policy),则查找dst_entry中是否缓存过IPsec处理的表项。如果没有,则根据policy的xfrm_tmpl解析出一个SA bundle,并且将它创建为dst_entry并缓存在bundle成员中,这个新创建或者查找到的dst_entry挂载在插入点中(xfrm_lookup)传入的dst_p。这样当报文发送的时候外出处理的回调就会被调用到。不知道是不是这样的?好像您在该系列的第三篇里面有描述,不过跟我现在看的git_kernel的代码有些不同。  
  620.   
  621.   
  622.     网友: Zetalog     时间:2007-11-20 16:34:40 IP地址:218.81.225.★  
  623.       
  624.   
  625. 如果我的理解正确,bundle里面只是缓存了跟IPsec处理相关的处理项,其它路由项还是在__xfrm_lookup函数的传入参数的dst_p所关联的另一个链表中中。所以xfrm_policy的成员bundle就是RFC2401描述的那个SPD表项必然实现的SA bundle缓存。  
  626.   
  627.   
  628.     网友: Zetalog     时间:2007-11-20 16:46:19 IP地址:218.81.225.★  
  629.       
  630.   
  631. 我是对着RFC2401在看xfrm_policy。RFC描述SPD表项必须要有以下参数:  
  632.   
  633. 流向:linux的dir应该在index里面了  
  634.   
  635. 动作:linux应该就是action  
  636.   
  637. 有序:linux应该是priority  
  638.   
  639. 由选择符索引:linux中应该是family和selector,因为xfrm_address_t没有协议族,所以xfrm里面到处都要family  
  640.   
  641. 有一个外出处理SA bundle缓存:linux就是bundle  
  642.   
  643. 有一个管理接口(xfrm_mgr)  
  644.   
  645. 主机端允许、用户对单独的流修改策略(sk_policy)  
  646.   
  647. 允许SA选择继承SPD表项还是传输流的选择子,好像linux实现在试验这个功能,在XFRM_SUB_POLICY有效时能看到相关代码。  
  648.   
  649. 。。。。。。  
  650.   
  651.   
  652.     网友: Zetalog     时间:2007-11-20 17:04:46 IP地址:218.81.225.★  
  653.       
  654.   
  655. 呵呵,我有点追求名字了。  
  656.   
  657. 本质上说Linux就是路由型的IPsec处理。  
  658.   
  659.   
  660.     网友: yfydz   时间:2007-11-21 12:40:58 IP地址:218.247.216.★  
  661.       
  662.   
  663. 基本就是这样吧  
  664.   
  665.   
  666.     网友: zetalog     时间:2007-11-21 20:53:31 IP地址:58.33.88.★  
  667.       
  668.   
  669. 楼主,你好。  
  670.   
  671. 我这两天一直在分析xfrm代码,今天的总体感觉xfrm里面dst_entry好像还是用来实现PMTUD对应的功能。  
  672.   
  673. 在xfrm_state里面有一个genid参数,当新的SA加入时候会调用__xfrm_state_bump_genids把所有目标源地址相同的SA(他们的路由也应该一样)的genid改成一样。xfrm_dst里面也有genid。看到注释中说好像也和PMTUD相关的。不过实在没看明白是干吗的。不知道楼主对genid了解吗?  
  674.   
  675.   
  676.     网友: yfydz   时间:2007-11-23 11:06:37 IP地址:218.247.216.★  
  677.       
  678.   
  679. xfrm_dst里的genid和xfrm_state的没关系,前者只是flow的ID,因为是路由,xfrm_dst也是flow的一种  
  680.   
  681.   
  682.     网友: 本站网友    时间:2008-03-22 12:07:41 IP地址:202.198.16.★  
  683.       
  684.   
  685. 斑竹你好,想把red算法的平均队列,瞬时队列,以及时间作为日志输出到一文件中,却不知怎么下手,请指点....  
  686.   
  687.   
  688.     网友: _Lightsky_  时间:2008-04-01 10:27:31 IP地址:222.88.1.★  
  689.       
  690.   
  691. 这些天一直在阅读XFRM里的源代码,却发现里面全是.h和.C,找不到调用的源头在那里?指点一下!谢谢了!  
  692.   
  693.   
  694.     网友: _Lightsky_  时间:2008-04-01 10:30:52 IP地址:222.88.1.★  
  695.       
  696.   
  697. XFRM里面有一个USER,好像是调用的接口,但不知道编程的时候该怎么调用,不知道楼主有没有相关的文档?  
  698.   
  699.   
  700.     网友: _Lightsky_  时间:2008-04-01 11:05:18 IP地址:222.88.1.★  
  701.       
  702.   
  703. 我的邮箱是yangzhongxiqq@163.com,谢谢帮助啊!你的邮箱呢?  
  704.   
  705.   
  706.     网友: yfydz   时间:2008-04-02 13:11:39 IP地址:218.247.216.★  
  707.       
  708.   
  709. 看最新的iproute2代码,就是用户层接口  
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