Технология IPsec

Протокол АН

Протокол AH используется для аутентификации, но не для шифрования IP трафика, и служит для подтверждения, что мы связаны именно с тем, с кем предполагаем, и что полученные данные не искажены и не подменены при транспортировке.

Аутентификация выполняется путем вычисления зашифрованного аутентификационного хэш-кода сообщения. Хэширование охватывает практически все поля IP пакета (исключая только те, которые могут модифицироваться при транспортировке, например, TTL или контрольная сумма заголовка). Этот код записывается в AH заголовке и пересылается получателю. Формат AH заголовка представлен на рис. 7.2.

Рис. 17.2. Формат заголовка протокола AH

Этот AH заголовок содержит пять важных полей.

Следующий заголовок

Идентифицирует тип протокола, используемого для следующего поля данных. Фактически это тип пакета, инкапсулированного в AH IPsec.

AH len

Определяет длину заголовка пакета, измеренную в 32-битовых словах, за вычетом двух слов (это диктуется RFC 1883 для IPv6).

Зарезервировано

Поле зарезервировано на будущее и должно содержать нули.

Индекс параметров безопасности (SPI)

32-битовый идентификатор, который помогает получателю выбрать, к какому из входных обменов относится этот пакет. Каждый обмен, защищенный AH, использует хэш-алгоритм (MD5, SHA-1 и т.д..), какие-то секретные и, возможно, некоторые иные данные. SPI может рассматриваться как индекс таблицы наборов таких параметров, чтобы облегчить выбор нужного набора.

Номер по порядку

Монотонно увеличивающийся идентификатор, который позволяет установить соответствие между посланным пакетом и откликом подтверждения его получения. Этот код включается в аутентификационные данные, что позволяет детектировать любые модификации, а также атаки воспроизведения.

Аутентификационные данные

Это контрольная сумма ICV (Integrity Check Value), вычисленная для всего пакета, включая большинство полей заголовка (см. рис. 17.3). Получатель повторно вычисляет тот же хэш. Если значения кодов не совпадут, пакет был поврежден в пути или не соответствует секретному ключу. Такие пакеты отбрасываются. ICV часто называется также МАС (Message Authentication Code). Для вычисления МАС используются следующие поля:

• Поля IP-заголовка, которые не меняются при транспортировке.
• Заголовок АН, кроме поля данных аутентификации
• Поле данных протокола верхнего уровня, которые остаются неизменными при транспортировке.

Транспортный режим

Транспортный режим применяется для защиты виртуальных соединений точка-точка. Эта защита осуществляется с использованием аутентификации, шифрования или обоих методов.

При транспортном режиме AH IP пакет модифицируется лишь слегка путем включения AH заголовка между IP заголовком и полем данных (TCP, UDP и т.д.) и перестановки кодов протокола.

Перестановка кодов протокола необходима для восстановления исходного вида IP пакетов конечным получателем: после выполнения проверки получателем корректности IPsec заголовка этот заголовок удаляется, а в поле код протокола IP заносится прежнее значение (TCP, UDP и т.д.).

Когда к адресату приходит пакет, успешно прошедший процедуру аутентификации, заголовок AH удаляется, а содержимое поля протокол (=AH) в IP заголовке заменяется запомненным значением поля следующий заголовок. Таким образом, восстанавливается первоначальный вид IP-дейтограммы и пакет может быть передан ожидающему процессу.

На рис. 17.3 показано преобразование форматов заголовков в транспортном режиме IPsec. Слева на рисунке размешен формат исходной дейтограммы с инкапсулированным ТСР-сегментом. Закрашенные области защищены аутентификационными данными АН. Поля TOS, TTL, флаги, указатель (фрагмента) и контрольная сумма заголовка не защищаются, так как их содержимое может изменяться в процессе транспортировки, а промежуточные узлы не владеют необходимыми ключами для дешифрования и повторного шифрования.

Рис. 17.3. Преобразование форматов в транспортном режиме АН Ipsec

Поля, не охватываемые защитой хэша, перед вычислением ICV заполняются нулями.