技术点详解IPSecVPN基本原理.doc
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2、司信息化之“忧”?IPSec VPN是目前VPN技术中点击率非常高的一种技术,同时提供VPN和信息加密两项技术,这一期专栏就来介绍一下IPSec VPN的原理。IPSec VPN应用场景IPSec VPN的应用场景分为3种:1.Site-to-Site(站点到站点或者网关到网关):如弯曲评论的3个机构分布在互联网的3个不同的地方,各使用一个商务领航网关互相建立VPN隧道,公司内网(若干PC)之间的数据通过这些网关建立的IPSec隧道实现安全互联。2.End-to-End(端到端或者PC到PC): 两个PC之间的通信由两个PC之间的IPSec会话保护,而不是网关。3.End-to-Site(端到
3、站点或者PC到网关):两个PC之间的通信由网关和异地PC之间的IPSec进行保护。VPN只是IPSec的一种应用方式,IPSec其实是IP Security的简称,它的目的是为IP提供高安全性特性,VPN则是在实现这种安全特性的方式下产生的解决方案。IPSec是一个框架性架构,具体由两类协议组成:1.AH协议(Authentication Header,使用较少):可以同时提供数据完整性确认、数据来源确认、防重放等安全特性;AH常用摘要算法(单向Hash函数)MD5和SHA1实现该特性。2.ESP协议(Encapsulated Security Payload,使用较广):可以同时提供数据完整
4、性确认、数据加密、防重放等安全特性;ESP通常使用DES、3DES、AES等加密算法实现数据加密,使用MD5或SHA1来实现数据完整性。为什么AH使用较少呢?由于AH无法提供数据加密,所有数据在传输时以明文传输,而ESP提供数据加密;另一方面AH由于提供数据来源确认(源IP地址一旦改变,AH校验失败),所以无法穿越NAT。当然,IPSec在极端的情况下可以同时使用AH和ESP实现最完整的安全特性,但是此种方案极其少见。IPSec封装模式介绍完IPSec VPN的场景和IPSec协议组成,再来看一下IPSec提供的两种封装模式(传输Transport模式和隧道Tunnel模式)上图是传输模式的封
5、装结构,再来对比一下隧道模式:可以发现传输模式和隧道模式的区别:1.传输模式在AH、ESP解决前后IP头部保持不变,重要用于End-to-End的应用场景。2.隧道模式则在AH、ESP解决之后再封装了一个外网IP头,重要用于Site-to-Site的应用场景。从上图我们还可以验证上一节所介绍AH和ESP的差别。下图是对传输模式、隧道模式合用于何种场景的说明。从这张图的对比可以看出:1.隧道模式可以合用于任何场景2.传输模式只能适合PC到PC的场景隧道模式虽然可以合用于任何场景,但是隧道模式需要多一层IP头(通常为20字节长度)开销,所以在PC到PC的场景,建议还是使用传输模式。为了使大家有个更
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