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信息安全第十五次实验报告一.阐述IKESA和IPSECSA的建立过程，分析协商过程中各个阶段的作用:主要有两个阶段，第一阶段主要用于验证身份和确定会话密钥，第二阶段用于协商IPSECSA使用的安全参数,创建IPSECSA,使用AH或ESP来加密IP数据流。第一阶段详细过程主模式协商IKEphase1在IPSEC对等体间交换6条消息,这些消息的具体格式取决于使用的对等体认证方法一,使用预共享密钥进行验证的主模式(6条)协商过程使用ISAKMP消息格式来传递(UDP500)第一阶段准备工作在前2条消息发送以前,发送者和接受者必须先计算出各自的cookie(可以防重放和DOS攻击),这些cookie用于标识每个单独的协商交换消息cookie---RFC建议将源目IP,源目端口,本地生成的随机数,日期和时间进行散列操作.cookie成为留在IKE协商中交换信息的唯一标识,实际上cookie是用来防止DOS攻击的，它把和其他设备建立IPSEC所需要的连接信息不是以缓存的形式保存在路由器里，而是把这些信息HASH成个cookie值1&2消息消息1---发送方向对等体发送一条包含一组或多组策略提议,在策略提议中包括5元组(加密算法,散列算法,DH,认证方法,IKESA寿命)1．策略协商，在这一步中，就四个强制性参数值进行协商：1）加密算法：选择DES或3DES2）hash算法：选择MD5或SHA3）认证方法：选择证书认证、预置共享密钥认证或Kerberosv5认证4）Diffie-Hellman组的选择消息2---接受方查看IKE策略消息,并尝试在本地寻找与之匹配的策略,找到后,则有一条消息去回应注意!!!发起者会将它的所有策略发送给接受者,接受者则在自己的策略中寻找与之匹配的策略(对比顺序从优先级号小的到大的)（默认策略实际就是个模版没作用，如果认证只配置预共享的话，其他参数就会copy默认策略里的）在1&2消息中报错可能出现的原因1，peer路由不通2，cryptoiskmpkey没有设置3，一阶段的策略不匹配3&4消息这2条消息,用于交换DH的公开信息和随机数两个对等体根据DH的公开信息都算出了双方相等的密植后,两个nonce连通预共享密钥生成第一个skeyID随后便根据SKEY__ID来推算出其他几个skeyIDskeyID_d---用来协商出后续IPSECSA加密使用的密钥的skeyID_a---为后续的IKE消息协商以及IPSECSA协商进行完整性检查(HMAC中的密钥)skeyID_e---为后续的IKE消息协商以及IPSECSA协商进行加密5&6消息这2条消息用于双方彼此验证,这个过程是受skeyID_e加密保护的为了正确生成密钥,每一个对等体必须找到与对方相对应的预共享密钥,当有许多对等体连接时,每一对对等体两端都需要配置预共享密钥,每一对等体都必须使用ISAKMP分组的源IP来查找与其对等体对应的预共享密钥(此时由于ID还没到,彼此先用HASH来彼此验证对方)HASH认证成分－－－SKEYID_a,cookieA,cookieB，preshare_key,SApaload,转换集，策略第二阶段(3条)phase2的目标是协商IPSECSA,而且只有一种模式,快速模式,快速模式的协商是受IKESA保护的·使用哪种IPSec协议：AH或ESP·使用哪种hash算法：MD5或SHA使用什么模式:隧道还是传输·是否要求加密，若是，选择加密算法：3DES或DES在上述三方面达成一致后，将建立起两个SA，分别用于入站和出站通信。1&2消息消息1---发送方发送一条报文,其中包含HASH,IPSEC策略提议,NONCE和可选的DH,身份IDHASH:是用于给接受方作完整性检查的,用于再次认证对等体(必须)HASH的成分和5－6阶段一样IPSEC策略提议:其中包括了安全协议,SPI,散列算法,隧道模式,IPSECSA生命周期(必须)NONCE:用于防重放攻击,还被用作密码生成的材料,仅当启用PFS时用到ID:描述IPSECSA是为哪些地址,协议和端口建立的PFS(利用DH交换,可选):用了PFS后就会在第二阶段重新DH出个数据加密KEY,这个KEY和以前IKE协商出来的KEY没有任何关系,然后由这个新KEY来加密数据，只有到这个IPSECSA的生命周期后,会再次DH出新的KEY,这样,安全性就提高了（普通等ipecSA过期或密钥超时时，重新生成的数据加密密钥还是根据以阶段DH出来的skeyID_d衍生出来的）（PFS启用后，数据加密部分使用的密钥就没有了衍生的过程）DH:重新协商IPSECSA实使用的密钥(正常情况下IPSEC阶段使用的密钥都是由skeyID_d衍生而来,密钥之间都有一定的关系,就算IPSECSA超时,新的KEY还是和skeyID_d有一定的关系)。二．在WindowsIPSEC配置实验中，通过抓包工具抓取IKESA和IPSECSA建立过程的数据包，并进行分析。