Window系统中IPSec协议配置及数据包分析.docx
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Window系统中IPSec协议配置及数据包分析
一、传输模式的实现
1.启动vmware，建立两个windowsserver2003虚拟机
2.
IP1:
192.168.72.128IP2:
192.168.72.13
2.新建本地安全策略IP安全策略-1（用作IPSec传输模式）
1
3编辑安全策略-1的属性,新建IP安全规则
4.设置安全规则的模式（传输模式）
5.设置对所有网络连接都是用这个安全策略新建并设置IP筛选器列表
7.设置源地址为我的IP地址，目标地址为192.168.72.131
8添加筛选器操作，选用不同的加密模式
9.设置共享密钥的密码。
10.完成，设置刚刚创建的规则为当前IP策略的规则查看当前规则的基本信息
11.完成后，指派当前的安全策略。
12.在另一台机器上新建安全策略，将源地址和目标地址分别设为本机和
192.168.72.128，设置筛选器操作以及共享密钥必须跟第一台机器上的设置完全相通
不指派查看结果
.
13.
14.指派一方IP策略查看结果
15.双方指派IP策略查看结果
二、隧道模式的实现
1.添加两个筛选器列表
2.采用同样的方式设置筛选器列表in和筛选器列表out的操作
3.不同的地方是，指定IP为192.168.72.128，out策略的隧道终点的IP地址为192.168.72.131
4.In策略的隧道终点为本身IP，指定IP为192.168.72.131，out策略的隧道终点的IP地址为192.168.72.128In策略的隧道终点为本身IP
5.
6.同时设置筛选器目标地址和源地址的IP
规则：
IP：
192.168.72.128筛选器out源地址：
本身目标地址：
192.168.72.131
筛选器in源地址：
192.168.72.131目标地址：
本身
IP：
192.168.72.131筛选器out源地址：
本身目标地址：
192.168.72.128
筛选器in源地址：
192.168.72.128目标地址：
本身
指派双方的安全策略，查看结
二.抓包分析isakmp协议过程
A.第一阶段主模式原理分析
MM模式下：
6个包1-2包：
双方互相提供可以实现的isakmp参数，包括以下内容1-2包：
双方互相提供可以实现的Isakmp参数包括下面的内容
1对端ip
2authentication方式：
presharekeyCA等
3加密类型 des3desaes
4hashmd5sha-1
5DH1,2.7
3-4包通过DH算法产生可以密钥
1给isakmpphase1阶段使用
2给ISakmapphase2阶段使用
5-6包验证对等体的身份,建立isakmpsa
1共享密钥
2CA
3NO-nonce
MM模式下要配置参数在
1cryipsecisakmpkeyciscoaddressX.x.X.X-----配置共享密钥
2authentication方式：
presharekeyCA等
3加密类型 des3desaes
4hashmd5sha-1
5DH1,2.7
第1-2个数据包
1.作用
（1）通过数据包源地址确认对端体的和合法性。
（2）协商IKE策略
2.第一个包的格式
通过比较收到的数据包的源地址和本端配置的CRYPTOISAKMPKEY密码addressIP中的IP是否相等验证合法性。
相等就接收设个包，不相等就丢弃。
∙
通过上图可以看出，模式是主模式，载荷类型是SA，数目是一个，内容是IKE策略。
3.第二个包
通过上面的图可以看出是协商后的策略。
第3-4个数据包
1.作用
（1）通过协商DH产生第一阶段的密码。
2第三个包格式
从上图可看出模式主模式，载荷类型是密钥交换和厂商载荷。
说明：
DH是一种非对称密钥算法，基于一个知名的单项函数，A=Ga modep这个函数的特点是在G和p很多的情况下已知a求A很容易，反之基本不可能。
关于这个算法详情可以参考网络上的相关文章。
IPSEC就是通过这种方式，协商密钥的。
有了这个秘密就可以通过衍生算法得到密钥和HMAC吃了IKE的密钥，感兴趣的密钥也从这个密钥衍生出来的，所以说这个密钥是IPSEC的始祖。
3.第四个包基本这第三个相同
第5-6个数据包
1.作用
这个过程主要任务是认证。
（通过1-2和3-4的协商已经具备策略和密钥所以这个阶段已经在安全环境中进行了）
2.第五个包的格式
从上图可以看出，模式只主模式，载荷联系身份认证，FLAGS这个开源参考IETFIP安全标识数据的特定细节。
（这些已经比较难了）
3.第六个包格式
说明此文档只是验证了共享密钥的验证方法，证书验证在以后的文章中给出。
第二阶段快速模式3个包
●1对MM模式的IKE参数做加密验证
●2交换IPSEC转换集—transformer-set
●3接受者确认发起者提出的参数，并建立ipsecsa
1.作用
●在安全的环境中协商处理感兴趣流的策略。
●主要包括：
●
（1）感兴趣流
●
（2）加密策略
●（3）散列函数
●（4）封装协议
●（5）封装模式
●（6）密钥的有效期
2.第一个包
发送方会把感兴趣流和相关的IPSEC策略发给对方，有对方选择合适的策略。
●从上图可以看出模式是快速模式，类型是HASH载荷，已经是安全环境了。
●由于是加密的数据，所以在这里看不出具体的内容。
3.第二三个包
●由于是加密数据包在此看不出什么。
其实在第二三包中已经有了个SPI,
●说明：
SPI简单的说就是一个字段，用于唯一标识一个IPSECSA。
●另外第一阶段的SA是双向的，这个阶段（快速模式）的SA是单向的。
●也就是说进入和出去使用不同SA。
●还有一点就SPI是由目的设备决定，以为发送方接收的SPI是接收方产生的。
●
2个阶段有什么联系和区别：
●1MM模式成功建立一个可以信赖的isakmpsa并利用DH算法产生用于1.2需要使用的密钥，实际上位2阶段做准备
●2实际在加密中使用的SA是2阶段的ipsecsa而不是1阶段的sa
●3MM模式的salifetime24h 在Qm模式下是1h
●4在MM阶段并未使用AHESP 只有在QM模式才使用AHESP因此ＩＰＳＥＣ的实际应有在２阶段
●5主模式MM_SA，为建立信道而进行的安全关联快速模式QM_SA，为数据传输而建立的安全关联
●
●安全关联SA（SecurityAssociation）是单向的，在两个使用IPSec的实体（主机或路由器）间建立的逻辑连接，定义了实体间如何使用安全服务（如加密）进行通信。
它由下列元素组成：
●安全参数索引SPI；
●IP目的地址；
●安全协议
三．实验遇到的问题及其解决方法
●在传输模式的配置中指派策略后ping不通。
●解决方法：
查看策略中筛选器列表所有加密算法及其顺序，发现不是完全相同，修改后问题解决。
●在隧道模式配置中指派策略ping不通。
●解决方法：
查看筛选器列表in，out的目标地址和源地址是否设置正确，因为有四种筛选器，所以配置起来容易出错。
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