VPN技术-IPSec VPN概述学习笔记

企业对网络安全性的需求日益提升,而传统的TCPЛIP协议缺乏有效的安全认证和保密机制。IPSec(Internet Protocol Security)作为一种开放标准的安全框架结构,可以用来保证IP数据报文在网络上传输的机密性、完整性和防重放。

IPsec VPN(Internet Protocol Security Virtual Private Network)即互联网协议安全虚拟专用网络,是一种广泛应用于网络安全领域的 VPN 技术。

1.基本原理

1.1加密与认证机制

IPsec VPN 通过一系列加密算法来保护数据的机密性。在数据发送端,原始数据会被加密算法(如 AES - 高级加密标准)进行加密处理,将明文转换为密文。同时,IPsec 还会使用认证算法(如 HMAC - 基于哈希的消息认证码)来确保数据的完整性和真实性,防止数据在传输过程中被篡改。

例如,当企业总部向分支机构发送一份机密文件时,文件内容在总部的网络设备中被加密,并且生成一个消息认证码附加在文件上。分支机构收到文件后,首先验证消息认证码,如果验证通过,说明数据没有被篡改,然后再进行解密操作获取原始文件内容。

1.2封装安全载荷(ESP)和认证头(AH)协议

ESP 主要用于提供数据的保密性、完整性和抗重播保护。它将原始数据进行加密和封装,隐藏数据内容,并且可以通过序列号等机制防止数据被重复发送攻击。

AH 主要侧重于数据的完整性和认证,它不对数据进行加密,但会在数据头部添加认证信息,接收方通过验证认证信息来确保数据来源可靠且未被篡改。

1.3安全关联(SA)

SA 是 IPsec VPN 的核心概念,它是一个单向的安全通道,规定了通信双方在进行 IPsec 通信时所采用的加密、认证等安全参数。一个完整的 IPsec 通信需要两个 SA,分别用于两个方向的通信。例如,在建立企业总部和分支机构之间的 IPsec VPN 时,会协商两个 SA,一个用于从总部到分支机构的数据传输,另一个用于从分支机构到总部的数据传输。

2.工作模式

2.1传输模式

在传输模式下,IPsec VPN 只对 IP 数据包中的上层协议数据部分(如 TCP 或 UDP 数据段)进行加密和认证,而 IP 包头保持不变。这种模式适用于两个主机之间的端到端通信,例如两台服务器之间直接进行安全的数据交换。

以两台服务器 A 和 B 之间的通信为例,当 A 向 B 发送数据时,A 的 IPsec 模块会对数据部分(如 HTTP 请求内容)进行加密和认证,然后将处理后的数据包发送给 B,B 收到数据包后,通过验证 IP 包头来确定数据包的来源,再通过 IPsec 模块解密和验证数据部分。

2.2隧道模式

隧道模式会对整个原始 IP 数据包(包括 IP 包头)进行封装和加密,然后添加一个新的 IP 包头用于在公共网络(如互联网)中传输。这种模式常用于建立站点到站点(site - to - site)的 VPN 连接,如企业总部与分支机构之间的网络连接。

比如,当分支机构的内部网络数据要发送到总部时,分支机构的边界路由器会将内部网络数据包进行封装,加密整个数据包,然后添加一个新的 IP 包头,其目的地址为总部的边界路由器公网 IP 地址。总部边界路由器收到数据包后,先去掉外部 IP 包头,解密内部数据包,再将其转发到总部内部网络。

3.主要优点

3.1高安全性

通过强大的加密和认证机制,能够有效保护数据在传输过程中的安全性,防止数据泄露、篡改和非法访问。这使得企业在通过公共网络传输敏感信息(如财务数据、客户资料等)时能够放心使用。

3.2兼容性和灵活性

IPsec VPN 可以在多种网络设备(如路由器、防火墙等)和操作系统上实现,并且支持不同的网络拓扑结构,包括点到点、点到多点和站点到站点等连接方式,能够满足不同企业的网络架构和应用场景需求。

3.3可扩展性

随着企业网络的发展和扩张,IPsec VPN 可以方便地增加新的连接点或用户,适应企业不断变化的远程访问和网络互联需求。

4.配置与部署过程

4.1设备准备与规划

确定需要建立 IPsec VPN 连接的网络端点,如企业总部和分支机构的网络设备(通常是路由器或防火墙)。同时,要规划好 IPsec VPN 的工作模式(传输模式或隧道模式)、加密算法、认证方式等安全参数。

4.2网络设备配置步骤(以路由器为例)

定义安全策略:在路由器上配置访问控制列表(ACL),确定哪些流量需要通过 IPsec VPN 进行保护。例如,允许分支机构内部网络访问总部内部服务器的流量通过 IPsec VPN。

配置 IKE(Internet Key Exchange):IKE 用于协商 SA 的安全参数,包括加密算法、认证方法、密钥交换等。在路由器上配置 IKE 参数,如预共享密钥(PSK)或数字证书等认证方式,以及协商的加密算法(如 AES - 128、AES - 256 等)。

创建安全关联(SA):根据 IKE 协商的结果,创建用于数据传输的 SA,指定传输模式或隧道模式,以及 ESP 和 AH 协议的使用情况等参数。

应用到接口:将配置好的 IPsec VPN 策略应用到连接公共网络的接口上,使通过该接口的符合安全策略的流量能够自动进行 IPsec 处理。

5.IPSec VPN应用场景

5.1企业远程办公

员工可以通过 IPsec VPN 从外部网络(如家庭网络或公共无线网络)安全地连接到企业内部网络,访问公司的内部资源,如文件服务器、邮件服务器、数据库等,确保远程办公的安全性和便利性。

5.2企业站点间互联

用于连接企业的多个分支机构、数据中心等站点,实现不同站点之间的安全通信和资源共享,就像所有站点在同一个局域网内一样,方便企业进行统一管理和业务协作。

6.IPSec架构

IPSec不是一个单独的协议,它通过AH和ESP这两个安全协议来实现IP数据报文的安全传送。

IKE协议提供密钥协商,建立和维护安全联盟SA等服务。

IPSec VPN体系结构主要由AH(Authentication Header)、ESP(EncapsulatingSecurity Payload)和IKE(Internet Key Exchange)协议套件组成。

AH协议:主要提供的功能有数据源验证、数据完整性校验和防报文重放功能。然而,AH并不加密所保护的数据报。

ESP协议:提供AH协议的所有功能外(但其数据完整性校验不包括IP头),还可提供对IP报文的加密功能。

IKE协议:用于自动协商AH和ESP所使用的密码算法。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/diannao/61606.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

基于干扰观测器的 PD 控制

基于干扰观测器的 PD 控制 1. 基本概念 干扰观测器(Disturbance Observer, DOB) 是一种用于估计系统中未建模动态或外部干扰的工具,通过补偿干扰,提高系统控制性能。结合 PD 控制器,干扰观测器能够实时补偿外部扰动和…

缓存工具类编写

缓存工具类编写 一般操作 在外面日常开发中&#xff0c;经常会有为了减少数据库压力&#xff0c;而将数据保存到缓存中并设置一个过期时间的操作。日常代码如下&#xff1a; Autowired private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;public Object queryDataW…

STM32hal库创建+LED控制演示+中断概念

1 如何使用STM32CubeMX创建ZET6项目 引言 大家好&#xff0c;今天我们将一起学习如何使用STM32CubeMX来创建一个基于ZET6的项目。如果你已经有一定的基础&#xff0c;那么这篇文章将帮助你快速回顾和深入理解创建项目的步骤。 准备工作 在开始之前&#xff0c;请确保你已经…

[371]基于springboot的高校实习管理系统

摘 要 如今社会上各行各业&#xff0c;都喜欢用自己行业的专属软件工作&#xff0c;互联网发展到这个时候&#xff0c;人们已经发现离不开了互联网。新技术的产生&#xff0c;往往能解决一些老技术的弊端问题。因为传统高校实习管理系统信息管理难度大&#xff0c;容错率低&am…

基于无线传感器网络的无线温湿度采集系统(附详细使用教程+完整代码+原理图+完整课设报告)

&#x1f38a;项目专栏&#xff1a;【Zigbee课程设计系列文章】&#xff08;附详细使用教程完整代码原理图完整课设报告&#xff09; 前言 &#x1f451;由于无线传感器网络&#xff08;也即是Zigbee&#xff09;作为&#x1f310;物联网工程的一门必修专业课&#xff0c;具有…

Go-RPC关键指标分析与企业实践

1.稳定性-保障策略 熔断&#xff1a;保护调用方 限流&#xff1a;保护被调用方 超时控制&#xff1a;避免浪费 2.稳定性-请求成功率&#xff08;用重复发送 负载均衡&#xff09; 3.稳定性-长尾请求&#xff08;用备份请求&#xff09; 4.稳定性-注册中间件 易用性&#xff1a…

启动前后端分离项目笔记

一、项目 首先可以在各大开源软件拿取一个项目&#xff0c;以下项目是在gitee上获取 二、准备工作 配置JDK环境&#xff0c;node.js环境&#xff0c;安装vue脚手架工具以及maven环境 三、前端项目启动 在前端目录下安装依赖 npm install 如果报错可能是因为权限不够&#…

非线性控制器设计原理

非线性控制器设计原理 非线性控制器设计旨在解决非线性系统的控制问题&#xff0c;克服传统线性控制器在处理非线性现象&#xff08;如饱和、死区、耦合、时变性等&#xff09;时的不足。其核心在于利用非线性数学工具和设计方法&#xff0c;使控制系统在非线性条件下具备良好…

android 使用SQLiteOpenHelper 如何优化数据库的性能

一、数据库设计优化 (Schema Design): 这是性能优化的基础。一个精心设计的数据库结构可以显著提高查询速度和减少存储空间。 范式化 (Normalization): 遵循数据库范式&#xff0c;特别是第一范式、第二范式和第三范式&#xff0c;可以消除数据冗余。冗余数据不仅浪费存储空间…

JDK1.8新增特性

新特性&#xff1a; Lambda表达式: &#xff08;语法三要素&#xff1a;参数、箭头、代码&#xff09; JDK1.8引入的一种新语法Lambda表达式,它简化了匿名内部类的使用和提高代码的可读性。 /**正常写法创建Runable**/ Runnable runnable new Runnable() {Overridepublic voi…

代理池搭建优化-(书接上回,优化改进)

炮台有效炮弹实现 声明 学习视频来自 B 站UP主泷羽sec&#xff0c;如涉及侵权马上删除文章。 笔记的只是方便各位师傅学习知识&#xff0c;以下网站只涉及学习内容&#xff0c;其他的都与本人无关&#xff0c;切莫逾越法律红线&#xff0c;否则后果自负。 ✍&#x1f3fb;作者…

odoo18中模型的常用字段类型

字段的公共属性: Char 字符类型&#xff0c;对应数据库中varchar类型&#xff0c;除了通用类型外接收另外两个参数&#xff1a; size: 字符长度&#xff0c;超出的长度将被截断 trim: 默认True&#xff0c;是否字段值应该被去空白。 Text 文本类型&#xff0c;对应数据库…

ABAP开发实战——表单打印单位输出问题

在之前的文章中有提到过ABAP开发报表程序时会出现单位显示未转化值&#xff0c;就是说在中文环境下&#xff0c;用户希望看到的单位是“套”&#xff0c;但是报表程序输出的确是“SUI”&#xff0c;这时候需要取数时添加语句进行转化&#xff0c;但是&#xff0c;最近开发表单打…

基于SpringBoot的城镇保障性住房管理系统【附源码】

基于SpringBoot的城镇保障性住房管理系统 效果如下&#xff1a; 系统登录页面 用户管理页面 房源信息管理页面 住房分配管理页面 公示信息页面 系统主页面 用户登陆页面 房源信息页面 研究背景 随着城市化进程的加速&#xff0c;住房问题一直是人们关注的焦点。为了解决低收…

Java文件上传解压

目录结构 工具类 枚举 定义文件类型 public enum FileType {// 未知UNKNOWN,// 压缩文件ZIP, RAR, _7Z, TAR, GZ, TAR_GZ, BZ2, TAR_BZ2,// 位图文件BMP, PNG, JPG, JPEG,// 矢量图文件SVG,// 影音文件AVI, MP4, MP3, AAR, OGG, WAV, WAVE}为了避免文件被修改后缀&#xff0…

IDEA 下载源码很慢,Download Source使用阿里云镜像仓库

参考&#xff1a; IDEA maven本地仓库、中心仓库、远程仓库配置 在观看第三方jar包的api时&#xff0c;有时候需要下载源码看下注释。 这个时候用idea 上的提示的Download Source会发现一直下载不下来。 因此就怀疑用的是apache的maven仓库&#xff0c;不是我们用的 aliyun 镜…

PostgreSQL WITH 子句:提高查询效率和可读性

PostgreSQL WITH 子句:提高查询效率和可读性 PostgreSQL 是一种功能强大的开源关系数据库管理系统,它以其稳定性、可靠性和高级功能而闻名。在 PostgreSQL 中,WITH 子句(也称为公用表表达式,CTE)是一种非常有用的特性,它允许用户在一个大的查询中创建一个临时的结果集,…

计算机网络socket编程(3)_UDP网络编程实现简单聊天室

个人主页&#xff1a;C忠实粉丝 欢迎 点赞&#x1f44d; 收藏✨ 留言✉ 加关注&#x1f493;本文由 C忠实粉丝 原创 计算机网络socket编程(3)_UDP网络编程实现简单聊天室 收录于专栏【计算机网络】 本专栏旨在分享学习计算机网络的一点学习笔记&#xff0c;欢迎大家在评论区交流…

设计模式-创建型-建造者模式

1.概念 建造者设计模式&#xff08;Builder Design Pattern&#xff09;是一种创建型设计模式&#xff0c;它通过将一个复杂对象的构建过程与它的表示分离&#xff0c;使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 2.作用 用于简化对复杂对象的创建 3.应用场景 当我们有一个非…

英文版本-带EXCEL函数的数据分析

一、问题&#xff1a; 二、表格内容 三、分析结果 四、具体的操作步骤&#xff1a; 销售工作表公式设计与数据验证 类别&#xff08;Category&#xff09;列公式&#xff1a; 在Category列&#xff08;假设为D列&#xff09;&#xff0c;根据ProductCode在Catalogue工作表中查找…