本章要点 15 IP安全(IPSec)通过附加的头部，融合到IPv4或IPv6 包头中，实现安全功能。 ●IPSec包含三个方面的功能：认证、保密及密钥管理 ·认证使用HMAC信息认证码。认证既可应用于整个初 始化P包（隧道模式）也可应用于除去P头部（传输模式） 外的P包。 ●1 保密是通过已知的安全加密方式保证的，适用于隧道 模式和传输模式。 ●IPSec为密钥管理定义了若干方法。 2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：P的安全 2/45
2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：IP的安全 2/45 本章要点 ⚫ IP安全(IPSec)通过附加的头部，融合到IPv4或IPv6 包头中，实现安全功能。 ⚫ IPSec包含三个方面的功能：认证、保密及密钥管理 ⚫ 认证使用HMAC信息认证码。认证既可应用于整个初 始化IP包(隧道模式)也可应用于除去IP头部(传输模式) 外的IP包。 ⚫ 保密是通过已知的安全加密方式保证的，适用于隧道 模式和传输模式。 ⚫ IPSec为密钥管理定义了若干方法
16.1P安全性概述 15 在当今的Internet中，存在着大量特制的协议，专门用来 保障网络各个层次的安全。到底在哪个层次上应用安全 措施，要依赖于应用（程序）对安全保密的要求，以及用户 自己的一些需要。通常可以在应用层、传输层、网络层 和数据链路层实现网络安全。 在网络层实现安全服务具有多方面的优点，多种传送协 议和应用程序可共享由网络层提供的密钥管理架构。假 如安全服务在较低层实现，那么需要改动的应用程序便 要少得多。通过它，我们不必集中在较高的层实现大量 安全协议。 网络层安全最有用的一项特性是能够构建VPN和内联网 (Intranet)。由于VPN和内联网是以子网为基础，而且网 络层支持以子网为基础的安全，所以很容易实现VPN和 内联网。 2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：P的安全 3/45
2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：IP的安全 3/45 16.1 IP安全性概述 ⚫ 在当今的Internet中，存在着大量特制的协议，专门用来 保障网络各个层次的安全。到底在哪个层次上应用安全 措施，要依赖于应用(程序)对安全保密的要求，以及用户 自己的一些需要。通常可以在应用层、传输层、网络层 和数据链路层实现网络安全。 ⚫ 在网络层实现安全服务具有多方面的优点，多种传送协 议和应用程序可共享由网络层提供的密钥管理架构。假 如安全服务在较低层实现，那么需要改动的应用程序便 要少得多。通过它，我们不必集中在较高的层实现大量 安全协议。 ⚫ 网络层安全最有用的一项特性是能够构建VPN和内联网 (Intranet)。由于VPN和内联网是以子网为基础，而且网 络层支持以子网为基础的安全，所以很容易实现VPN和 内联网
P安全性慨述 在网络层提供安全服务的缺点是很难解决像数据的“不可 抵赖”之类的问题，这样的问题最好还是在较高的层解决 若在网络层提供安全服务，很难在一部多用户的机器上实 现逐用户的控制。然而，我们可在终端主机上提供相应的 机制，实现以用户为基础的安全保障。 IP安全机制在网络层提供了安全服务，包括认证、机密性 和密钥管理。认证机制保证收到的分组的真实性，以及确 保分组在传输过程中未被修改；机密性机制使得通信节点 加密报文以防止窃听；密钥管理机制是处理密钥的安全交 换的。 ● IPSec是目前唯一一种能为任何形式的Interneti通信提供安 全保障的协议。此外，IPSec也允许提供逐个数据流或者 逐个连接的安全，所以能实现非常细致的安全控制。 2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：P的安全 4/45
2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：IP的安全 4/45 ⚫ 在网络层提供安全服务的缺点是很难解决像数据的“不可 抵赖”之类的问题，这样的问题最好还是在较高的层解决。 若在网络层提供安全服务，很难在一部多用户的机器上实 现逐用户的控制。然而，我们可在终端主机上提供相应的 机制，实现以用户为基础的安全保障。 ⚫ IP安全机制在网络层提供了安全服务，包括认证、机密性 和密钥管理。认证机制保证收到的分组的真实性，以及确 保分组在传输过程中未被修改；机密性机制使得通信节点 加密报文以防止窃听；密钥管理机制是处理密钥的安全交 换的。 ⚫ IPSec是目前唯一一种能为任何形式的Internet通信提供安 全保障的协议。此外， IPSec也允许提供逐个数据流或者 逐个连接的安全，所以能实现非常细致的安全控制。 IP安全性概述
16.1.1 IPSec的应用 作天名 105 。分支机构通过Internet安全互联 ●一个公司可以在Internet或公共广域网上建立安全的虚拟 专用网 ·Internet.上安全的远程访问 配备了PSeC的最终用户可以通过调用本地网络服务提供 商的服务获得对公司网络的安全访问 ·与合作者之间建立内联网和外联网的互联 IPSec可以用于与其他组织之间的安全通信 ·增强电子商务的安全性 。所有分布式应用，都可以透过PSec增加安全性 2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：P的安全 5/45
2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：IP的安全 5/45 16.1.1 IPSec的应用 ⚫ 分支机构通过Internet安全互联 ⚫ 一个公司可以在Internet或公共广域网上建立安全的虚拟 专用网 ⚫ Internet上安全的远程访问 ⚫ 配备了IPSec的最终用户可以通过调用本地网络服务提供 商的服务获得对公司网络的安全访问 ⚫ 与合作者之间建立内联网和外联网的互联 ⚫ IPSec可以用于与其他组织之间的安全通信 ⚫ 增强电子商务的安全性 ⚫ 所有分布式应用，都可以透过IPSec增加安全性
海车家大 TCP/IP Example 1950 End System Y End System Y Router 1 LAN,WAN, Router 2 or ▣ point-to-point link LAN LAN Appli- Appli- cation cation TCP TCP P P IP P LLC LLC LLC LLC MAC MAC MAC MAC Physical Physical Physical Physical Physica Physical 2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：P的安全 6/45
2022/10/9 现代密码学理论与实践-16：IP的安全 6/45 TCP/IP Example