目錄

1.什么是數(shù)據(jù)認(rèn)證，有什么用，有哪些實現(xiàn)的技術(shù)手段？

2.什么是身份認(rèn)證，有什么用，有哪些實現(xiàn)的技術(shù)手段？

3.什么是VPN技術(shù)？

4.VPN技術(shù)有哪些分類？

5.IPsec技術(shù)能夠提供哪些安全服務(wù)？

6.IPsec的技術(shù)架構(gòu)是什么？

7.AH與ESP封裝的異同？

8.IKE的作用是什么？

9.詳細(xì)說明IKE的工作原理？

10.IKE第一階段都有哪些模式？有什么區(qū)別，使用場景是什么？

11.IPsec在NAT環(huán)境下會遇到什么問題？

12.詳細(xì)分析NAT環(huán)境下的IPsec的兼容問題？

13.多VPN的NAT環(huán)境下IPsec會有哪些問題？如何解決？

14.描述NHRP的第三階段工作原理？

15.IPsec是否支持動態(tài)協(xié)議？為什么？

16.DSVPN的工作原理及配置步驟？

17.使用防火墻完成IPsec VPN點到點的實驗

18.DSVPN多層分支實驗

19.IPsec VPN旁掛，防火墻NAT實驗

1.什么是數(shù)據(jù)認(rèn)證，有什么用，有哪些實現(xiàn)的技術(shù)手段？

在計算機和網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)認(rèn)證是指驗證數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中的完整性、真實性和合法性的過程。數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中容易受到數(shù)據(jù)篡改、損壞或未經(jīng)授權(quán)的訪問和修改的風(fēng)險，數(shù)據(jù)認(rèn)證可以幫助防止這些風(fēng)險并提高數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。

數(shù)據(jù)認(rèn)證的主要作用包括：

1. 防止數(shù)據(jù)被篡改和損壞：通過數(shù)據(jù)認(rèn)證可以驗證數(shù)據(jù)的完整性，確保數(shù)據(jù)沒有被篡改或損壞。

2. 防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和修改：數(shù)據(jù)認(rèn)證可以驗證數(shù)據(jù)的真實性和合法性，確保只有經(jīng)過授權(quán)的用戶才能訪問和修改數(shù)據(jù)。

3. 提高數(shù)據(jù)的可靠性：數(shù)據(jù)認(rèn)證可以提高數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)認(rèn)證的主要手段包括：

1. 數(shù)字簽名：數(shù)字簽名是一種基于公鑰密碼學(xué)的技術(shù)，用于驗證數(shù)據(jù)的真實性和完整性。數(shù)字簽名使用私鑰對數(shù)據(jù)進行簽名，公鑰用于驗證簽名的有效性。

2. 散列函數(shù)：散列函數(shù)將數(shù)據(jù)映射為一個固定長度的散列值，不同的數(shù)據(jù)映射為不同的散列值。通過比較散列值，可以驗證數(shù)據(jù)是否被篡改或損壞。

3. 消息認(rèn)證碼：消息認(rèn)證碼是一種對數(shù)據(jù)進行加密和認(rèn)證的技術(shù)，它使用一個密鑰和一組算法，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個固定長度的認(rèn)證標(biāo)記，用于驗證數(shù)據(jù)的完整性和真實性。

4. 數(shù)字證書：數(shù)字證書是一種用于驗證身份和保護通信安全的數(shù)字憑證。數(shù)字證書可以包含用戶的公鑰、身份信息和數(shù)字簽名，用于驗證數(shù)據(jù)的真實性和合法性。

2.什么是身份認(rèn)證，有什么用，有哪些實現(xiàn)的技術(shù)手段？

身份認(rèn)證是指確認(rèn)一個實體是其所聲稱的實體的過程。在計算機和網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域中，身份認(rèn)證通常指通過驗證用戶提供的憑證（如用戶名和密碼、數(shù)字證書、生物特征等）來確認(rèn)用戶的身份。

身份認(rèn)證的作用是保護計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的敏感信息和資源，防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問和操作。身份認(rèn)證可以用于許多場景，例如：

1. 在網(wǎng)上購物或銀行業(yè)務(wù)中，用戶需要進行身份認(rèn)證才能保護其賬戶和支付信息的安全；

2. 在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，身份認(rèn)證可以確保只有經(jīng)過授權(quán)的用戶才能訪問敏感信息和資源；

3. 在政府或軍事系統(tǒng)中，身份認(rèn)證可以保護國家機密和重要信息的安全。

實現(xiàn)身份認(rèn)證的主要手段包括：

1. 用戶名和密碼：這是最常用的身份認(rèn)證方式，用戶提供用戶名和密碼以確認(rèn)其身份。用戶名和密碼可以在本地存儲或使用加密技術(shù)進行傳輸和存儲。

2. 數(shù)字證書：數(shù)字證書是一種用于驗證身份的數(shù)字憑證。數(shù)字證書通常包含用戶的公鑰、身份信息和數(shù)字簽名，可以用于驗證用戶身份和保護通信的安全性。

3. 雙因素認(rèn)證：雙因素認(rèn)證要求用戶提供兩個或多個憑證進行身份認(rèn)證，通常是密碼和一次性驗證碼、指紋等。

4. 生物特征認(rèn)證：生物特征認(rèn)證使用用戶的生物特征（如指紋、面部識別、虹膜掃描等）來進行身份認(rèn)證。這種方式不需要用戶記憶密碼，但需要專門的硬件和軟件支持。

3.什么是VPN技術(shù)？

VPN（Virtual Private Network，虛擬私人網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是一種通過公共網(wǎng)絡(luò)（如互聯(lián)網(wǎng)）建立安全連接的技術(shù)。它可以通過加密和隧道技術(shù)，為用戶提供一個安全、私密的網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問、數(shù)據(jù)傳輸、保護隱私等功能。

具體來說，VPN技術(shù)可以通過以下方式工作：

1. 加密：VPN技術(shù)使用加密技術(shù)對數(shù)據(jù)進行加密，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會被竊取或篡改。加密算法通常使用AES、DES等強加密算法，以保護數(shù)據(jù)的安全。

2. 隧道：VPN技術(shù)使用隧道技術(shù)將數(shù)據(jù)包裝在一個安全的通道中進行傳輸，確保數(shù)據(jù)不會在傳輸過程中被劫持或篡改。隧道技術(shù)可以使用多種協(xié)議實現(xiàn)，如PPTP、L2TP、IPSec等。

3. 認(rèn)證：VPN技術(shù)使用認(rèn)證技術(shù)對用戶進行身份驗證，以確保只有經(jīng)過授權(quán)的用戶才能訪問網(wǎng)絡(luò)。認(rèn)證技術(shù)通常包括用戶名和密碼、數(shù)字證書、雙因素認(rèn)證等。

通過使用VPN技術(shù)，用戶可以在不受限制的公共網(wǎng)絡(luò)上訪問私人網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)、保護隱私、繞過地理限制等功能。VPN技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于企業(yè)、政府、個人等領(lǐng)域，成為保護網(wǎng)絡(luò)安全和隱私的重要工具。

4.VPN技術(shù)有哪些分類？

業(yè)務(wù)：

client to LAN （access vpn）

LAN to LAN （site to site）

網(wǎng)絡(luò)層次：?

5.IPsec技術(shù)能夠提供哪些安全服務(wù)？

IPsec（Internet Protocol Security）是一種網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，它提供了一系列的安全服務(wù)，包括：

1. 認(rèn)證（Authentication）：確保通信的兩個實體是真實的，并且不會被偽裝或篡改。IPsec提供了兩種認(rèn)證機制：預(yù)共享密鑰和數(shù)字證書。

2. 加密（Encryption）：將數(shù)據(jù)進行加密，防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被竊聽或篡改。IPsec提供了兩種加密算法：DES和AES。

3. 完整性保護（Integrity Protection）：防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被篡改，確保數(shù)據(jù)的完整性。IPsec使用消息摘要算法（例如SHA-1或SHA-256）來實現(xiàn)完整性保護。

4. 防重放攻擊（Anti-replay）：防止攻擊者在通信過程中重復(fù)發(fā)送已經(jīng)被發(fā)送過的數(shù)據(jù)包。IPsec通過序列號來防止重復(fù)數(shù)據(jù)包的發(fā)送。

5. 訪問控制（Access Control）：限制對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問，保護網(wǎng)絡(luò)的機密性和完整性。IPsec使用訪問控制列表（ACL）來實現(xiàn)訪問控制。

綜上所述，IPsec是一個功能強大的安全協(xié)議，它可以為網(wǎng)絡(luò)通信提供多種安全服務(wù)，包括認(rèn)證、加密、完整性保護、防重放攻擊和訪問控制等。

6.IPsec的技術(shù)架構(gòu)是什么？

7.AH與ESP封裝的異同？

• AH? ? ?協(xié)議號51，沒有機密性

傳輸模式：

?隧道模式：

• ?ESP? ? ? 協(xié)議號50

傳輸模式：

隧道模式：

8.IKE的作用是什么？

• 協(xié)商封裝協(xié)議以及工作模式
• 協(xié)商加密算法和加密算法
• 協(xié)商密鑰參數(shù)---密鑰生成算法，密鑰有效期，密鑰分發(fā)者身份認(rèn)證，密鑰長度，認(rèn)證算法

• 為ipsec通信雙方，動態(tài)的建立安全聯(lián)盟SA，對SA進行管理與維護。

• 為ipsec生成密鑰，提供AH/ESP加解密和驗證使用

9.詳細(xì)說明IKE的工作原理？

IKE經(jīng)過兩個階段為ipsec進行密鑰協(xié)商并建立安全聯(lián)盟：

第一個階段：通信各方彼此之間需要建立一個已通過身份驗證和安全保護的通道，交換建立一個iskmp

安全聯(lián)盟，iskmp sa。

• 主模式

• 野蠻模式

第二個階段：用已經(jīng)建立的安全聯(lián)盟 iskmp sa(ike sa)的安全通道為ipsec協(xié)商安全服務(wù)，建立ipsec sa，產(chǎn)生用于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)加密的密鑰

10.IKE第一階段都有哪些模式？有什么區(qū)別，使用場景是什么？

主模式：一般使用在同一廠商的設(shè)備之間

6個包交互，默認(rèn)使用IP地址作為身份標(biāo)識，默認(rèn)傳遞自己的接口地址作為身份標(biāo)識，對方的公網(wǎng)地址作為對端身份標(biāo)識去檢查。

安全提議：加密算法、hash算法、身份認(rèn)證方式、密鑰交換算法、密鑰有效期

第1,2個報文--協(xié)商加密算法；第3,4個報文--共享秘鑰材料（類似于AH算法中的預(yù)主密鑰），用于算出后續(xù)的加密秘鑰；第5,6個報文---運用已經(jīng)建立的安全加密通道進行身份驗證。

野蠻模式：一般使用在不同廠商設(shè)備之間，解決不兼容的問題

?野蠻雖然是三個包但是安全性沒問題，ID設(shè)置靈活性很高，有助于不同廠商ipsec對接。nat也會破壞IP地址導(dǎo)致ip作為身份信息不可靠。

兩個模式的對比

11.IPsec在NAT環(huán)境下會遇到什么問題？

無論在哪種協(xié)議下由于NAT會轉(zhuǎn)換IP地址，就導(dǎo)致了會破壞完整性；

具體場景：當(dāng)我們ipsec設(shè)備沒有部署在企業(yè)邊界，而是部署企業(yè)內(nèi)網(wǎng)時，ipsec的通信地址會被邊界NAT設(shè)備做地址轉(zhuǎn)換，這種情況下，需要考慮NAT與IPSEC的兼容性。

12.詳細(xì)分析NAT環(huán)境下的IPsec的兼容問題？

我們需要詳細(xì)分析IPSEC在第一階段、第二階段與NAT具體兼容情況：

• 第一階段的主模式

• 第一階段的野蠻模式

• 第二階段ESP的傳輸模式

• 第二階段ESP的隧道模式

• 第二階段AH的傳輸模式

• 第二階段AH的隧道模式

分析結(jié)果：

第一階段的主模式：第5、6包的認(rèn)證ID，由于NAT的破壞無法完成身份認(rèn)證。

第一階段的野蠻模式：由于ID可以自定義為字符串，NAT無法破壞，可以正常完成第一階段身份認(rèn)證。

第二階段AH的傳輸模式與隧道模式：AH協(xié)議會校驗外層IP地址，無論是傳輸還是隧道NAT都會轉(zhuǎn)換外層頭IP地址，所以完整性都會被破壞，AH協(xié)議無法與NAT兼容。

第二階段ESP的隧道模式與傳輸模式：ESP不會對外層IP做認(rèn)證或校驗，所以完整性算法不會被NAT破壞，但是由于存在尾首部校驗，傳輸模式也被破壞（nat在修改IP地址的時候也要修改偽首部校驗和，這樣就不會出現(xiàn)偽首部校驗失敗的問題，但是ESP等加密封裝把4層加密后nat就無法修改偽首部校驗和，導(dǎo)致校驗失?。?。

結(jié)論：綜上所述ipsec的AH協(xié)議不支持NAT，ESP僅有隧道模式支持，傳輸模式不支持NAT，并且標(biāo)準(zhǔn)的IKE SA的主模式是用IP地址作為身份ID的，nat會破壞IP地址故而不支持主模式，僅支持野蠻模式。? ? ? ?野蠻模式+ESP的隧道模式

13.多VPN的NAT環(huán)境下IPsec會有哪些問題？如何解決？

當(dāng)企業(yè)需要架設(shè)多條VPN線路，但是公網(wǎng)接口有限，由于ESP協(xié)議沒有端口號，無法完成一對多端口的映射。

?以上問題是IPSEC在NAT環(huán)境下用野蠻模式和ESP隧道模式下依然會遇到的問題

NAT環(huán)境下IPSEC最終解決方案：NAT-T技術(shù),該技術(shù)規(guī)定在NAT模式下IPSEC的IKE SA階段使用目的端口UDP 500或4500作為端口號，源端口允許被修改（這種情況下防火墻寫策略時不要規(guī)定其源端口號），IPSEC SA數(shù)據(jù)加密流傳輸階段規(guī)定使用目的端口UDP 4500來傳輸ESP加密流，源端口允許被修改，解決了ESP沒有端口號的問題。 ?

14.描述NHRP的第三階段工作原理？

NHRP（Next Hop Resolution Protocol）是一種用于實現(xiàn)動態(tài)虛擬專用網(wǎng)（DMVPN）的協(xié)議。NHRP協(xié)議的第三階段主要涉及到動態(tài)隧道的建立，其工作過程如下：

1. Spoke節(jié)點發(fā)送NHRP注冊請求消息到Hub節(jié)點，請求建立動態(tài)IPsec隧道。該消息包括Spoke節(jié)點的IP地址和需要與之通信的目標(biāo)地址。

2. Hub節(jié)點收到NHRP注冊請求消息后，檢查目標(biāo)地址是否已經(jīng)存在于NHRP緩存中。如果目標(biāo)地址已經(jīng)存在于緩存中，則Hub節(jié)點向Spoke節(jié)點發(fā)送NHRP響應(yīng)消息，告知Spoke節(jié)點可以直接與目標(biāo)地址通信。

3. 如果目標(biāo)地址不存在于NHRP緩存中，則Hub節(jié)點將NHRP請求消息轉(zhuǎn)發(fā)給其他Spoke節(jié)點，請求獲取目標(biāo)地址的動態(tài)映射信息。

4. 其他Spoke節(jié)點收到NHRP請求消息后，查詢本地的路由表，找到下一跳路由器的IP地址，并將其發(fā)送回Hub節(jié)點。

5. Hub節(jié)點收到其他Spoke節(jié)點返回的下一跳路由器IP地址后，將NHRP響應(yīng)消息發(fā)送給Spoke節(jié)點，告知Spoke節(jié)點可以通過該下一跳路由器建立動態(tài)IPsec隧道。

6. Spoke節(jié)點收到NHRP響應(yīng)消息后，根據(jù)響應(yīng)消息中提供的下一跳路由器IP地址，向該路由器發(fā)送IPsec數(shù)據(jù)包，建立動態(tài)IPsec隧道。

7. Spoke節(jié)點將與目標(biāo)地址的通信流量通過動態(tài)IPsec隧道發(fā)送到下一跳路由器。

15.IPsec是否支持動態(tài)協(xié)議？為什么？

???????ipsec不支持動態(tài)協(xié)議，因為ipsec自始至終都沒有創(chuàng)建該協(xié)議所需要的接口；并不想GRE協(xié)議，需要創(chuàng)建Tunnel口，并且配置IP。

16.DSVPN的工作原理及配置步驟？

DSVPN的工作原理主要涉及到MGRE和IPsec VPN的傳輸模式

配置步驟：

1. 配置MGRE，在中心站點開啟重定向功能；
2. 配置ipsec vpn

17.使用防火墻完成IPsec VPN點到點的實驗

配置IPsec VPN?

1.在安全策略中放行IPsec的第一階段和第二階段流量

2.放行感興趣流的流量?

3.測試：

4.抓包驗證：

?從抓包信息中可以看到第一階段使用UDP的源目端口都是500，可以看到PC1訪問PC2的流量已經(jīng)加密，看不到任何信息，并且已經(jīng)封裝上公網(wǎng)的IP頭部。

18.DSVPN多層分支實驗

實驗背景：R1為總公司，R3和R4為分公司，R5和R6為R3的分公司，R7和R8為R4的分公司。

要求：所有公司之間使用DSVPN通信，使用基礎(chǔ)MGRE建立隧道，IPESC加密數(shù)據(jù)；?

配置：

? ?R3：

#
ipsec proposal yyy
?encapsulation-mode transport
?transform ah-esp
?ah authentication-algorithm sha1
?esp authentication-algorithm sha1
?esp encryption-algorithm 3des

#

ike proposal 1
?encryption-algorithm aes-cbc-128
?dh group5
?authentication-algorithm md5
?sa duration 3600

#
ike peer yyy v1
?exchange-mode aggressive
?pre-shared-key simple 999
?ike-proposal 1
?local-id-type name
?remote-name kkk

#
ipsec profile yyy
?ike-peer yyy
?proposal yyy

#
interface Tunnel0/0/0
?ip address 172.16.1.3 255.255.255.0?
?tunnel-protocol gre p2mp
?source GigabitEthernet0/0/0
?gre key 123
?ospf network-type p2mp
?ipsec profile yyy
?nhrp redirect
?nhrp shortcut
?nhrp entry multicast dynamic
?nhrp network-id 100
?nhrp entry 172.16.1.1 100.1.12.2 register

#
ospf 1 router-id 3.3.3.3?
?area 0.0.0.0?
? network 10.3.3.3 0.0.0.0?
? network 172.16.1.0 0.0.0.255?

#
?ike local-name kkk

抓包分析：

可以看到1號路由器的環(huán)回在訪問3號路由器的環(huán)回數(shù)據(jù)已經(jīng)加密?

19.IPsec VPN旁掛，防火墻NAT實驗

注：后期補上<^....^>文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-479182.html

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