「IKE」- 安全联盟,SA,Security Association

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解决方案

IPSec是在两个端点之间提供安全通信,端点被称为IPSec对等体。IPSec能够允许系统、网络的用户或管理员控制对等体间安全服务的粒度。例如,某个组织的安全策略可能规定来自特定子网的数据流应同时使用AH和ESP进行保护,并使用 3DES 进行加密;另一方面,策略可能规定来自另一个站点的数据流只使用ESP保护,并仅使用DES密。通过 SA(Security Association,安全联盟),IPSec 能够对不同的数据流提供不同级别的安全保护,在建立 IPSec Tunnel 过程中,需要完成 SA 的建立。

SA 是通信对等体问对某些要素的约定,通信的双方符合 SA 约定的内容,就可以完成 SA 的建立。SA 定义 IPSec 通信对等体间将使用的 数据封装模式认证和加密算法密钥 等等参数。SA 是 IPSec 的基础,也是 IPSec 的本质。SA 是通信对等体间对某些要素的约定,例如,使用哪种安全协议、协议的操作模式(传输模式和隧道模式)、加密算法(DES和3DES)、特定流中保护数据的共享密钥以及密钥的生存周期等。

SA 是单向的逻辑连接(IPSec SA,但注意 IKE SA 是双向的),所以:
1)两个 IPSec 对等体间的双向通信(即建立一条 IPSec 隧道),至少需要两个 SA 来分别对两个方向(出向、入向)的数据流进行安全保护;
2)如果两个对等体希望同时使用 AH 和 ESP 安全协议来进行通信,则对等体针对每种安全协议都需要协商一对 SA,一个用于 AH,另个用于 ESP;

SA 通过三元组来标识,该三元组包括:
1)安全参数索引(SPI,Security Parameter Index),SPI 是为唯一标识 SA 而生成的一个 32 位比特的数值,它在 AH 和 ESP 头中传输;在手工配置 SA 时,需要手工指定 SPI 的取值;当使用 IKE 协商产生SA时,SPI 将随机生成。
2)目的网络地址(DST-IP-ADDR)
3)安全协议号(AH 或 ESP)

生成方式

生成 SA 的方式通常有两种:通过手动配置、通过 IKE 协商自动生成:

手工方式:SA 所需的全部信息都必须手工配置。手工方式建立 SA 比较复杂,但优点是不依赖 IKE 而单独实现 IPSec 功能。
—- 当对等体设备数量较少时,或在小型静态环境中,手工配置 SA 是可行的。

IKE 动态协商方式:只需要通信对等体间配置好 IKE 协商参数,由 IKE 自动协商来创建和维护 SA。动态协商方式建立 SA 相对简单些。
—- 对于中、大型的动态网络环境中,推荐使用IKE协商建立SA。

IPSec 设备会把 SA 的相关参数放入 SPD(Security Policy Database)里面,SPD里面存放着“什么数据应该进行怎样的处理”这样的消息,在IPSec数据包出站和入站的时候会首先从SPD数据库中查找相关信息并做下一步处理。