Modul 2: IPSEC. Ergänzung IKEv2. Prof. Dr. Martin Leischner Netzwerksysteme und TK. Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

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1 Modul 2: IPSEC Ergänzung IKEv2 M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 1

2 Übersicht Ablauf von IPsec mit IKEv2 Start: IPSec Phase 1.1 IKEv2: IKE_INIT Phase 1.2 IKEv2: IKE_AUTH Phase 2 IKEv2: CREATE_CHILD_SA IKE-SA IPsec-SA IPsec-SA IPsec-SA M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 2

3 Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol IKEv2 baut auf IKEv1 auf, arbeitet aber nicht mit IKEv1 zusammen. Verbesserungen: Vereinfachung, da nur noch ein Modus (vorher Main/Aggressive und Quick Mode) Effektiverer Protokollablauf, da nur noch zwei Request/Response-Paare (2 RTTs) (statt neun PDUs) Nur optionaler Schutz gegen DoS durch Unterstützung von Cookies Verbesserung in Zusammenwirken mit NAT ( NAT-Traversal integraler Bestandteil) Flexiblere Authentifizierung ( Configuration Payload, Hybrid-Authentifizierung, Integration von Authentifizierungsprot. z.b. RADIUS) Dead Peer Detection (DPD) (sehr einfach gelöst durch periodisches Senden INFORMATIONAL-Requ.) Unterstützung von IPSec in mobilen Anwendungen (MOBIKE) / Wechsel IP-Adresse RFC: RFC 4306: Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol (December 2005), Status: Proposed Standard, Obsoletes: 2407, 2408, 2409 RFC 4718: IKEv2 Clarifications and Implementation Guidelines (Oct 2006), Category: Informational RFC 5996: Internet Key Exchange Protocol Version 2 (IKEv2) (September 2010), Status: Proposed Standard, Obsoletes: RFC 4306, RFC 4718 M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 3

4 IKEv2: IKE_INIT Initiator SA1i, KEi, Ni Responder * = optional SA1i enthält die vom Initiator angebotenen Algorithmen (Verschlüsselung, Authentisierung, Kompression) KEi Key-Exchange-Wert des Initiators (DH-Wert) öffentlicher Schlüssel Ni Nonce (Zufallszahl) SA1r, KEr, Nr, CERTREQ* SA1r enthält die vom Initiator gewählten Algorithmen CERTREQ, Anforderung bevorzugter Zertifikate (Angabe akzeptierter CAs) Ergebnis: IKE-SA etabliert, vertraulicher Kanal und Integritätsüberprüfung möglich Nach Austausch: - Berechnung des Masterkeys aus KEx und Nx (ist durch Nx immer frisch ) - Ableitung von Authentisierungsschlüsseln und Kryptoschlüsseln M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 4

5 IKEv2: IKE_AUTH Initiator Verschlüsselt ( IDi, CERT*, CERTREQ*, AUTH, SA2i, TSi, TSr) Verschlüsselt ( IDr, CERT*, AUTH, SA2r, TSi, TSr) Ergebnis: Init. und Res. authentifiziert, IPSec-SA aufgebaut. Responder IDi Initiator und Responder können mehrere Identitäten haben. Mit IDi bestimmt Initiator seine Identität Cert Zertifikate CERTREQ, Anforderung bevorzugter Zertifikate (Angabe akzeptierter CAs) AUTH Authentisierungsdaten SA2i enthält die vom Initiator angebotenen (TSi, TSr) Traffic-Selector-Paar spezifiziert den Verkehr ( Subnetze ), der durch die neue Child-SA geschützt werden soll. SA2r enthält die vom Initiator gewählten (TSi, TSr) eingeschränktes Traffic- Selector-Paar für die neue Child-SA geschützt werden soll. M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 5

6 Traffic Selector Traffic Selector Traffic Selector spezifiziert Protokoll, Portbereich und Adressbereich Beispiel: TSi = (0, , ) TSi Quelladresse des Verkehrs, TSr Zieladresse des Verkehrs. Beispiel: Initiator sendet TSi = /24, TSr = /24 Responder kann bestätigen mit TSi = /24, TSr = /24 Oder Responder kann einschränken auf Teilmenge TSi = , TSr = Beispiel: Mit TSi = /24, TSr = /0 überlässt Initiator die Wahl des Remotenetzes komplett dem Responder M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 6

7 IKEv2: CREATE_CHILD_SA Initiator Verschlüsselt ([N], SAi, Ni, [KEi], [TSi, TSr]) Verschlüsselt ( SAr, Nr, [KEr], [TSi, TSr]) Ergebnis: neue IPSec-SA aufgebaut bzw. Rekeying durchgeführt. Responder N signalisiert Rekeying und enthält SA für die das Rekeying durchgeführt werden soll. SAi enthält die vom Initiator angebotenen Ni neue Nonce (Zufallszahl) KEi optional neuer Key-Exchange-Wert des Initiators (DH-Wert) (TSi, TSr) optional Traffic-Selector- Paar für die neue Child-SA SA2r enthält die vom Initiator gewählten (TSi, TSr) eingeschränktes Traffic- Selector-Paar für die neue Child-SA geschützt werden soll. M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 7

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