Mobility Support by HIP

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1 Mobile Systems Seminar Mobility Support by HIP Universität Zürich Institut für Informatik Professor Dr. Burkhard Stiller Betreuer Peter Racz 8 Mai 2008 Svetlana Gerster

2 Gliederung OSI und TCP/IP Hybridreferenzmodell Mobilität in IPv4 Mobilität in IPv6 HIP- Host Identity Protocol HIP Beurteilung Zusammenfassung Fragen? 2

3 OSI und TCP/IP Hybridreferenzmodell Host 1 Host 2 Anwendungsschicht Transportschicht Vermittlungsschicht Sicherungsschicht Bitübertragungsschicht Zugangspunkt/Port Zugangspunk/ IP-Adresse Anwendungsschicht Transportschicht Vermittlungsschicht Sicherungsschicht Bitübertragungsschicht 3

4 Mobilität in IPv4 Mobiler Host eng. Mobile Node Ein Host, der seine Anschlussstelle ändert. Besitzt eine langfristige IP-Adresse innerhalb seines Heim Netzwerks Besitzt zusätzlich eine sog. Care-of Adresse, wie c/o Home Agent Ein Router, Teil des Heim NW von mobilem Host Foreign Agent Ein Router, Teil des Netzes in welchem der mobile Host sich gerade befindet Kommunikation mittels Umleitung Ziel : Transparenz der Mobilität 4

5 Mobilität in IPv4 - Kommunikation Correspondent node (CN) CN 3. Use home address Network Visited network 4. Bidirectional tunnel (IP-in-IP) Home network Care-of Address Foreign agent 2. Update home agent Home agent Home Address 1. Mobile node roams to new network Mobile node (MN) 5

6 Mobilität in IPv6 Kommunikation mittels Umleitung Neu: Optimierung des Kommunikationswegs Mobiler Knoten teilt seine Care-of Adresse direkt dem Korrespondent Knoten mit Authentifizierung Kein Foreign Agent notwendig 6

7 Mobilität in IPv6 Route Optimierung CN 3. Packets directly routed 1 CN 2. Binding update 1. Return Routability, key check Network Visited network Home network Care-of Address Home agent Home Address MN MN 7

8 HIP Host Identity Protocol Wurde durch IETF`s HIP Working Group spezifiziert R.Moskowitz, 2001 Mehrere RFC mit jeweils verschiedenen Schwerpunkten IRTF führt unterschiedliche Untersuchungen durch 8

9 HIP Host Identity Protocol IP- Adresse mit zwei Funktionen Identifier Locator Idee Beide Funktionen zu trennen IP- Adresse nur zu Lokalisierung Durch Zusätzliche Protokoll Schicht HIP Schicht 9

10 HIP Schicht Neuer Namensraum für Host Identifiers HIs HI ist ein öffentlicher Schlüssel Anwendungsschicht Der Hash Wert aus HI bit Host Identity Tag HIT Ipv6 Local Scope Identifier LSI - IPv4, 32 bit Transportschicht HIP-Schicht Vermittlungsschicht <HIT, Port> Translation HIT IP Address Anbindung an HI und nicht mehr an IP Adresse HIP-Schicht bildet HI auf IP Adresse ab und umgekehrt Sicherungsschicht Bitübertragungsschicht 10

11 HIP Features Trennung von Identifier und Locator Mobile Host verändert die IP Adresse/Standort aber nicht HI Verbindung über HI nicht über IP Adresse Unabhängigkeit der höherer Schichten von der IP Adresse Bindung zwischen HI und IP Adresse Mobility und Multihoming Unterstützung Interoperabilität mit IPv4 und IPv6 11

12 HIP Interoperabilität mit Ipv4 und IPv6 Quelle: P.Jokela, Host Identity Protocol, Ericsson, 19 April

13 HIP Kommunikation Zwei Teilnehmer : Initiator und Responder HIP Paket IP Paket, welcher HIP Nachricht überträgt 8 fundamentale HIP Paket Typen I1: Initiator Packet R1: Responder Packet I2: Second Initiator Packet R2: Second Responder Packet Base Exchange Richtet eine Verbindung ein UPDATE: HIP Update Packet NOTIFY: HIP Notify Packet CLOSE: HIP Closing Packet CLOSE_ACK: HIP Closing Confirmation 13

14 HIP Paket Format Paket besteht aus Header und Parametern HIP Header: HIP Header Quelle: RFC 5201 Neue logische Paket Struktur: IP HIP ESP Obere Schichten 14

15 HIP Base Exchange Responder? HI, IP Address Network I1 I2+ Solution Initiator R1+? R2 Internet Security Association Responder 15

16 HIP Anforderungen DNS Erweiterung Speicherung von HI oder HIT u.a. Management von HI - IP Adresse Bindungen Verwaltung der öffentlicher Schlüssel 16

17 HIP Mobilität Verbindung ist an HI angebunden HI konstant Verbindung bleibt bei der Mobilität bestehen Mobiler Host sendet ein UPDATE Paket Geltungsbereich ist die bestehende Assoziation UPDATE Paket beinhaltet neue IP Adresse Neu IP Adresse kann durch den Korrespondenten geprüft werden 17

18 HIP Mobilität, Location Update MN with new location UPDATE(IP Address,..) UPDATE (ACK,Echo_Request,...) Network UPDATE(Echo_Response) Established HIP Association MN CN 18

19 HIP Sicherheit HIP schützt gegen DoS Attacks Prüfung der neuen Adresse. Auf diese Weise wird sichergestellt ob der Host tatsächlich unter angegebener IP Adresse ist Impersonation Attacks Signatur im UPDATE, Authentifizierung in Base Exchange 19

20 HIP IP gebundene Applikationen HIP System Applikationen verwenden IP Vorgehen: Nutzung der IP Adresse Daten zu IP Adresse - HIT Bindungen speichern DNS für IP Adresse - HI Bindungen verwenden Nutzung von DNS für die Abbildung Name-HI Rückgabe von HIT anstatt IP Adresse, falls Name-HI Bindung verfügbar ist. Andernfalls Rückgabe von IP. Applikation nutzt HIT als wäre es IP Adresse Direkte HIT Verbindung Möglich nur für IPv6 Applikationen Erfordert die Suche nach der IP Adresse, basierend auf HIT 20

21 HIP Beurteilung Performance: Mehraufwand für Verschlüsselung Dynamische DNS Updates oder zusätzliche NW Infrastrukturen um mobile Hosts zu finden Sicherheit: Besserer Schutz gegen DoS und MitM Angriffe Realisierung: Verlangt Veränderungen vom Protokoll Stapel und APIs DNS Erweiterung erforderlich 21

22 Zusammenfassung HIP Schicht Host Identity Namespace, auf Kryptographie basierend Entkopplung der oberen Schichten von IP Adresse Bessere Unterstützung der Mobilität Erweiterung der DNS Verwaltung der öffentlichen Schlüsseln 22

23 Fragen? 23

24 Diskussionsfragen Kann die Host Identität gestohlen werden? Findet der Vorschlag breite Unterstützung, auch durch Hersteller? Wird es irgendwann realisiert? 24