IPsec IP Seguro Edgard Jamhour 2006 Edgard Jamhou

IPsec: IP Seguro Edgard Jamhour 2006, Edgard Jamhou

1) Introdução ao IP Sec - IP Seguro • Padrão aberto baseado em RFC (IETF). – Comunicação segura em camada 3 (IPv 4 e IPv 6) – Provê recursos de segurança sobre redes IP: • Autenticação, Integridade e Confidencialidade • Dois modos de funcionamento: – Modo Transporte – Modo Túnel • Dois Protocolos (Mecanismos) – IPsec ESP: IP Encapsulating Security Payload (50) – IPsec AH: IP Autentication Header (51) 2006, Edgard Jamhou

Estrutura Geral do IPsec Administrador configura Base de Políticas refere Solicita criação do SA IKE Aplicação Protocolo Aplicação Sockets consulta Transporte (TCP/UDP) IP/IPsec(AH, ESP) Base de SAs consulta Enlace 2006, Edgard Jamhou

Modos de Utilização do IPsec • Modo transporte – Garante a segurança apenas dos dados provenientes das camadas superiores. – Utilizado geralmente para comunicação "fim-a-fim" entre computadores. • Modo tunel – Fornece segurança também para a camada IP. – Utilizado geralmente para comunicação entre roteadores. 2006, Edgard Jamhou

Modo Túnel e Transporte INTERNET Conexão IPsec em modo Túnel 2006, Edgard Jamhou

Modos de Utilização do IPsec HOST A HOST rede Insegura HOST A REDE rede Insegura REDE A REDE 2006, Edgard Jamhou

Modos de Utilização do IPsec pacote protegido Túnel ou Transporte Túnel rede Insegura pacote desprotegido rede Insegura Túnel 2006, Edgard Jamhou

TUNELAMENTO = VPN • TUNELAR: Significa colocar as estruturas de dados de um protocolo da mesma camada do modelo OSI dentro do outro. • Existem dois tipos de Tunelamento: – Camada 3: Transporta apenas pacotes IP – Camada 2: Permite tranportar outros protocolos de rede: IP, Net. BEUI, IPX. CABEÇALHO QUADRO CABEÇALHO PACOTE DADOS CRC QUADRO IP NORMAL CABEÇALHO QUADRO CABEÇALHO IP DADOS CRC TUNELAMENTO DA CAMADA 3 CABEÇALHO QUADRO CABEÇALHO IP CABEÇALHO CAMADA 2 CABEÇALHO CAMADA 3 DADOS CRC TUNELAMENTO DA CAMADA 2 2006, Edgard Jamhou

Tunelamento IPsec • Os endereços IP externos correspondem as extremidades do túnel, e os endereços IP internos correspondem aos hosts. SERVIDOR A SERVIDOR B SERVIDOR C INTERNET 2006, Edgard Jamhou

PROTOCOLOS PARA VPN • L 2 F: – Layer 2 Fowarding Protocol (Cisco) – Não é mais utilizado. • PPTP: – Tunelamento de Camada 2 – Point-to-Point tunneling Protocol • L 2 TP: – Tunelamento de Camada 2 – Level 2 Tunneling Protocol (L 2 TP) – Combinação do L 2 F e PPTP • IPSec: – Tunelamento de Camada 3 – IETF (Internet Engineering Task Force) 2006, Edgard Jamhou

QUADRO COMPARATIVO Aplicação Tunelamento Camada 2 Pilha Normal SSL Tunelamento Camada 3 APLICAÇÃO SSL S. O. TRANSPORTE REDE (IP) REDE IP (TUNEL) ENLACE PPP REDE IP (TUNEL) Placa de Rede ENLACE FISICA 2006, Edgard Jamhou

Protocolos para VPN Protocolo Tunelamento Criptografia Autenticação Aplicação Típica PPTP Camada 2 Sim Host - Rede L 2 TP Camada 2 Não Sim Host - Rede (iniciado pelo NAS) IPsec Camada 3 Sim Host - Rede - Rede IPsec e L 2 TP Camada 2 Sim Host - Rede - Rede 2006, Edgard Jamhou

Tipos de IPSec • IP Autentication Header (AH) – Protocolo 51 – Oferece recursos de: • Autenticação • Integridade • IP Encapsulating Security Payload (ESP) – Protocolo 50 – Oferece recursos de: • Confidencialidade • Autenticação • Integridade 2006, Edgard Jamhou

2) Protocolo AH • Definido pelo protocolo IP tipo 51 • Utilizando para criar canais seguros com autenticação e integridade, mas sem criptografia. • Permite incluir uma “assinatura digital” em cada pacote transportado. • Protege a comunicação pois atacantes não conseguem falsificar pacotes assinados. 2006, Edgard Jamhou

AH e Modo Túnel e Modo Transporte IPv 4 IP TCP/UDP DADOS IP Normal IPv 4 com autenticação IP AH TCP/UDP DADOS Modo Transporte IPv 4 com autenticação e tunelamento IP AH IP TCP/UDP DADOS Modo Tunel Especifica os Computadores Especifica os Gateways nas Pontas do Tunnel 2006, Edgard Jamhou

Authentication Header • Provê serviços de autenticação e Integridade de Pacotes. 1 byte Next Header 1 byte Length 1 byte reserved SPI: Security Parameter Index Sequence Number Authentication Data (ICV: Integrity Check Value) Campo de Tamanho Variável, depende do protocolo de autenticação utilizado 2006, Edgard Jamhou

Campos do IPsec AH • Next Header: – Código do protocolo encapsulado pelo IPsec, de acordo com os códigos definidos pela IANA (UDP, TCP, etc. . . ) • Length: – comprimento do cabeçalho em múltiplos de 32. • Security Parameter Index: – identificador de 32 bits, com a SA compartilhada pelo transmissor e pelo receptor. • Authentication Data: – Código de verificação de integridade (ICV) de tamanho variável, depende do protocolo utilizado. 2006, Edgard Jamhou

Authentication Data • Para enviar um pacote: 1. O transmissor constrói um pacote com todos os campos IP e protocolos das camadas superiores. 2. Ele substitui todos os campos que mudam ao longo da transmissão com 0’s (por exemplo, o TTL) 3. O pacote é completado com 0’s para se tornar múltiplo de 16 bits. 4. Um checksum criptográfico é computado para concatenação: – Algoritmos: HMAC-MD 5 ou HMAC-SHA-1 – MAC: Message Authentication Code 2006, Edgard Jamhou

Autenticação • Para receber um pacote: 1. O receptor utiliza o SPI para determinar qual o algoritmo a ser utilizado para validar o pacote recebido. 2. O receptor substitui os campos mutáveis por “ 0” e calcula o checksum criptográfico do pacote. 3. Se ele concordar com o checksum contido no cabeçalho do pacote de autorização, ele é então aceito. Algoritmo de Integridade IP AH TCP/UDP ICV iguais? DADOS ICV 2006, Edgard Jamhou

HMAC • h = função de hashing (MD 5 ou SHA 1) • k = chave secreta • ipad = 0 x 363636. . . 3636 • opad = 0 x 5 c 5 c 5. . . c 5 c 5 c 2006, Edgard Jamhou

Security Association • Uma vez definida uma política comum a ambos os computadores, uma associação de segurança (SA) é criada para “lembrar” as condições de comunicação entre os hosts. • Isso evita que as políticas sejam revistas pelo IPsec a cada novo pacote recebido ou transmitido. • Cada pacote IPsec identifica a associação de segurança ao qual é relacionado pelo campo SPI contido tanto no IPsec AH quanto no IPsec ESP. 2006, Edgard Jamhou

Associação de Segurança • SA: Associação de Segurança – Contrato estabelecido após uma negociação que estabelece como uma comunicação IPsec deve ser realizada. • Algoritmo de Autenticaçã/Criptografia • Chave de Sessão • SPI: Secure Parameter Index • Número inteiro (32 bits) que identifica um SA. • É transmitido junto com os pacotes IPsec para permitir ao destinatário validar/decriptografar os pacotes recebidos. 2006, Edgard Jamhou

Security Association (SA) • Dois computadores podem possuir um conjunto amplo de políticas para transmissão e recepção de pacotes. • É necessário encontrar uma política que seja comum ao transmissor e ao receptor. Eu transmito para qualquer rede sem IPsec Eu transmito para qualquer rede em IPsec AH MD 5 Eu aceito pacotes de qualquer rede em com IPsec AH MD 5 A B Eu transmito para qualquer rede em IPsec AH MD 5 Eu transmito para qualquer rede em IPsec AH SHA 1 Eu aceito pacotes de qualquer rede em com IPsec AH MD 5 Eu aceito pacotes de qualquer rede em com IPsec AH 2006, Edgard Jamhou

Campos do IPsec AH • Sequence Number: – Numero incremental, que começa a contagem quando o SA é criada. – Permite que apenas 232 -1 pacotes sejam transmitidos na mesma SA. Após esse número, uma nova SA deve ser criada. SPI=de. Apara. B SPI=de. Bpara. A negociam SA e definem SPI=de. Bpara. A SPI=da. Apara. B. SPI=de. Apara. B e SN=1 Host A SPI=de. Apara. B e SN=2 Host B SPI=de. Bpara. A e SN=1. . . 2006, Edgard Jamhou

Transmissão dos Dados comparação SPI=5 assinatura Algo SHA 1 DADOS IP AH A Quando transmitir para B use SPI=5 algo. SHA 1 chave: xxxx SPI=5 assinatura IP AH assinatura Algo SHA 1 DADOS B SPI=5 algo. SHA 1 chave: xxxx 2006, Edgard Jamhou

AH Modo Tunel e Transporte IPsec AH SA IPsec AH SA INTERNE T Conexão IPsec em modo Transporte IP IPsec AH IP SA IPsec AH INTERNE T IPsec AH SA IP IP Conexão IPsec em modo Túnel 2006, Edgard Jamhou

3) Protocolo ESP • Definido pelo protocolo IP tipo 50 • Utilizando para criar canais seguros com autenticação, integridade e criptografia. • Além da criptografia, permite incluir uma “assinatura digital” em cada pacote transportado. • Protege a comunicação pois atacantes não conseguem falsificar pacotes assinados e criptografados. 2006, Edgard Jamhou

ESP IPSec : Tunel e Transporte MODO TRANSPORTE autenticado criptografado IP ESP HEADER IP TCP UDP DADOS ESP TRAILER ESP AUTH criptografado autenticado MODO TUNNEL 2006, Edgard Jamhou

Encrypted Security Payload Header • ESP provê recursos de autenticação, integridade e criptografia de pacotes. 1 byte Security Parameter Index HEADER Sequence Number Encrypted Payload (dados criptografados) Pad (0 – 255 bytes) Pad Length Authentication Data (tamanho variável) Next Header TRAILER AUTH 2006, Edgard Jamhou

Campos do IPsec ESP • Header: – SPI e Sequence Number: Mesmas funções do AH – O algoritmo de criptografia pode ser qualquer, mas o DES Cipher-Block Chaining é o default. • Trailler: – Torna os dados múltiplos de um número inteiro, conforme requerido pelo algoritmo de criptografia. – O trailler também é criptografado. • Auth: – ICV (Integrity Check Value) calculado de forma idêntica ao cabeçalho AH. Este campo é opcional. 2006, Edgard Jamhou

Transmissão dos Dados SPI=6 IP ESP DES com chave yyyy DADOS CRIPTO. A Quando transmitir para C use SPI=6 algo. DES chave: yyyyy DES com chave yyyy SPI=6 ESP enchimento IP ESP DADOS CRIPTO. C ESP enchimento SPI=6 algo. DES chave: yyyy 2006, Edgard Jamhou

ESP Modo Tunel e Transporte IPsec ESP SA IPsec ESP SA INTERNE T Conexão IPsec em modo Transporte IP IPsec ESP IP SA IPsec ESP INTERNE T IPsec ESP SA IP IP Conexão IPsec em modo Túnel 2006, Edgard Jamhou

4) Configuração do IPsec • Cada dispositivo de rede (Host ou Gateway) possui uma política de segurança que orienta o uso de IPsec. • Uma política IPsec é formada por um conjunto de regras, muito semelhantes as regras de um firewall. • As políticas IPsec são definidas de maneira distinta para os pacotes transmitidos e para os pacotes recebidos. 2006, Edgard Jamhou

Estrutura Geral do IPsec Administrador configura Base de Políticas refere Solicita criação do SA IKE Aplicação Protocolo Aplicação Sockets consulta Transporte (TCP/UDP) IP/IPsec(AH, ESP) Base de SAs consulta Enlace 2006, Edgard Jamhou

Políticas de Segurança • Uma Política IPsec é formada por um conjunto de regras com o seguinte formato: – Se CONDICAO Satisfeita Então executar ACAO da POLÍTICA • A CONDIÇÃO (Chamada de Filtro): – define quando uma regra de Política deve ser tornar ATIVA. • A AÇÃO: – define o que deve ser feito quando a condição da REGRA for SATISFEITA. 2006, Edgard Jamhou

Elementos para Configuração do IPsec Lista de Regras Ações (Ação de Filtro) Condições (Lista de Filtros) Regra de Política IPsec Regra de Política 2006, Edgard Jamhou

Condição (Lista de Filtros) • Cada filtro define as condições em que uma política deve ser ativa. a) IP de origem e destino: – nome, IP ou sub-rede b) Tipo de protocolo • código IANA para TCP, UDP, ICMP, etc. . . c) Portas de origem e destino • se TCP/UDP 2006, Edgard Jamhou

Ação • A ação define o que deverá ser feito com o pacote recebido ou transmitido. • O IPsec define 3 ações: – repassar o pacote adiante sem tratamento • ação: bypass IPsec – rejeitar o pacode • ação discard – negociar IPsec • define um modo de comunicação incluindo as opções Tunel, Transporte, IPsec ESP e IPsec AH. 2006, Edgard Jamhou

Ações IPsec na Transmissão IP Regras IPsec IP IPsec Driver Bypass IP Discard X Negociar IPsec ESP IPsec AH • gerar assinaturas digitais • criptografar os dados Enlace 2006, Edgard Jamhou

Ações IPsec na Recepção IP X IP Bypass IP Discard Regras IPsec X Negociar IPsec • verifica assinaturas • decriptografa IPsec Driver IPsec AH IP IPsec ESP Enlace 2006, Edgard Jamhou

Negociar IPsec • Se a ação for do tipo Negociar IPsec, deve-se definir: – Obrigatoriedade: • Facultativo: aceita comunicação insegura – (se o outro não suporta IPsec). • Obrigatório: aceita apenas comunicação segura. – (rejeita a comunicação se o outro não suportar IPsec) – Tipo de IPsec: • AH(hash) ou ESP(cripto, hash) – Modo Túnel ou Modo Transporte • Se modo túnel, especificar o IP do fim do túnel 2006, Edgard Jamhou

Algoritmos IPsec • CRIPTOGRAFIA – – – MUST NULL (1) MUST- Triple. DES-CBC [RFC 2451] SHOULD+ AES-CBC with 128 -bit keys [RFC 3602] SHOULD AES-CTR [RFC 3686] SHOULD NOT DES-CBC [RFC 2405] (3) • AUTENTICAÇÃO – – MUST HMAC-SHA 1 -96 [RFC 2404] MUST NULL (1) SHOULD+ AES-XCBC-MAC-96 [RFC 3566] MAY HMAC-MD 5 -96 [RFC 2403] (2) 2006, Edgard Jamhou

Implementação de Políticas • Para que dois computadores "A" e "B" criem uma comunicação IPsec: – Computador A: • deve ter políticas IPsec para transmitir pacotes cujo endereço de destino é "B". • deve ter políticas IPsec para receber pacotes cujo endereço de origem é "B". – Computador B: • deve ter políticas IPsec para transmitir pacotes cujo endereço de destino é "A". • deve ter políticas IPsec para receber pacotes cujo endereço de origem é "A". 2006, Edgard Jamhou

Observação: Políticas com Tunelamento • É necessário criar uma regra para enviar e outra para receber pacotes pelo túnel, em cada um dos gateways VPN. terminação do túnel IP_B IP_A R_B R_A IP_B R_A R_B in out in IP_B IP_A R_B R_A IP_B R_A R_B out A B Rede A IP_B 2006, Edgard Jamhou

Ordenamento dos Regras • Uma política IPsec pode ter regras conflitantes, por exemplo: • Política ICMP – Regra. Sub. Rede: • Localhost de/para 10. 26. 128. 0/24: : ICMP negociar IPsec – Regra. Exceção: • Localhost de/para 10. 26. 128. 17: : ICMP passar • Existem duas abordagems para resolver esse caso: – As regras são avaliadas em ordem: a primeira ser satisfeita é utilizada (abordagem Intoto) – As regras são avaliadas da mais específica para a mais genérica, independente da ordem (abordagem Microsoft). 2006, Edgard Jamhou

Priorização • Idealmente, as regras deveriam ser avaliadas de acordo com a granulariadade dos filtros: 1. 2. 3. 4. • My IP Address Specific IP Address defined Specific IP Subnet Any IP Address A mesma abordagem vale em relação as portas e protocolos: 1. Specific Protocol/Port combination 2. Specific Protocol/Any Port 3. Any Protocol – Em implementações em que o ordenamento não é automático, cabe ao administrador da rede escolher a ordem. 2006, Edgard Jamhou

Política Default • Assim como um firewall, também é possível estabelecer uma política default para o IPsec. • A políticas default será aplicada quando as condições do pacote não forem satisfeitas por nenhuma das regras prédefinidas. • A política default pode ser: – Bloquear (INTOTO) – Bypass IPsec (WINDOWS) – Negociar IPsec em vários modos: • IPsec ESP 3 DES, SHA 1, • IPsec ESP DES, MD 5 • AH SHA 1 • AH MD 5 2006, Edgard Jamhou

Exemplo 1: Proteção com AH 2 REGRAS POLÍTICA: o host B só aceita mensagens ICMP vindas do host A protegidas com AH HOST A HOST_B ICMP HOST_B HOST_A ICMP HOST B ICMP 192. 168. 1. 7 192. 168. 1. 1 ICMP (AH) rede 2006, Edgard Jamhou

Exemplo 2: Proteção com ESP 2 REGRAS POLÍTICA: o HOST C só pode acessar o HOST B via telnet protegido pelo protocolo ESP HOST C HOST A HOST_C HOST_B ICMP HOST_B HOST_C ICMP HOST B TELNET 192. 168. 1. 7 192. 168. 1. 2 192. 168. 1. 1 TELNET (ESP) rede 2006, Edgard Jamhou

6) IKE: Internet Key Exchange • O IPsec define um mecanismo que permite negociar as chaves de criptografia de forma automática • A negociação de SA e o gerenciamento de chaves é implementado por mecanismos externos ao IPsec. • A única relação entre esses mecanismos externos e o IPsec é através do SPI (Secure Parameter Index). • O gerenciamento de chaves é implementado de forma automática pelo protocolo: – IKE: Internet Key Exchange Protocol 2006, Edgard Jamhou

Princípios para Criação das SA • Princípio: – Todo dispositivo que estabelece um SA deve ser previamente autenticado. – Autenticação de “peers” numa comunicação IPsec. • Através de segredos pré-definidos. • Através do Kerberos. • Através de Certificados. – Negocia políticas de segurança. – Manipula a troca de chaves de sessão. 2006, Edgard Jamhou

IKE • O protocolo IKE é implementado sobre UDP, e utiliza a porta padrão 500. IKE UDP 500 initiator responder autenticação efetuada chave secreta definidia SA estabelecida 2006, Edgard Jamhou

IPsec faz uma negociação em Duas Fases • FASE 1: Main Mode – O resultado da negociação da fase 1 é denominado “IKE Main Mode SA’. – A “IKE Main Mode SA” é utilizada para as futuras negociações de SA entre os peers • A IKE SA tem um tempo de vida limitado por tempo e o número de IPsec SA’s negociadas. • FASE 2: Quick Mode – O resultado da negociação da fase 2 é denominado “IPsec SA” – O “IPsec SA” é utilizado para transmissão de dados • A IKE SA tem um tempo de vida limitado por tempo e a quantidade de bytes trocados pela SA. 2006, Edgard Jamhou

Resultado da Negociação IKE • O resultado de uma negociação IKE é o estabelecimento de 3 SA’s. – Uma IKE main mode SA e duas IPsec SAs – A IKE main mode é bidirecional • PEER 1 [IP 1] <---- IKE main mode SA [IP 1, IP 2] -----> [IP 2] PEER 2 • PEER 1 [IP 1] ----- IPsec SA [SPI=x] ----------> [IP 2] PEER 2 • PEER 1 [IP 1] <---- IPsec SA [SPI=y] ----------- [IP 2] PEER 2 2006, Edgard Jamhou

Perfect Forward Secrecy (PFS) • PFS determina se o material negociado para chave mestra pode ser reutilizado para calcular a chave de sessão. • Quando session key PFS é habilitado, uma nova troca de chaves Diffie-Hellman é utiliza para recalcular a chave de sessão. • O mecanismo PFS implica em uma nova renegociação “Main Mode” para cada negociação “Quick Mode” • Dessa forma, essa opção só deve ser utilizada em ambiente muito hostis. 2006, Edgard Jamhou

IKE = ISAKMP e OAKLEY • O IKE (RFC 2409) é uma combinação de dois protocolos definidos anteriormente: – OAKLEY (RFC 2412) • Protocolo de Troca de Chaves • Utiliza o algoritmo Diffie-Hellman – ISAKMP (RFC 2408) • Internet Security Association and Key Management Protocol • Conjunto de mensagens para autenticar os peers e definir os parâmetros da associação de segurança. 2006, Edgard Jamhou

Negociação Diffie-Hellman • O IPsec utiliza a negociação Diffie-Hellman para criar uma chave de sessão (simétrica) entre os hosts da comunicação segura. • O protocolo Diffie-Hellman é composto de três fases: – Fase 1: • Cada host gera uma chave pública a partir de parâmetros précombinados (Diffie-Helman parameters) e um número aleatório secreto. – Fase 2: • Os hosts trocam as chaves públicas – Fase 3: • A chave de sessão é calculada a partir das chaves públicas e dos números aleatórios secretos. 2006, Edgard Jamhou

Algoritmo Diffie-Hellman • 1) Cada host obtém os parâmetros "Diffie-Hellman“ (podem ser hard-coded). – Um número primo 'p' (> 2) e uma base g (numero inteiro < p). • 2) Cada host gera um número privado X < (p – 1). • 3) Cada host gera sua chave pública Y: – Y = g^X % p • 4) Os hosts trocam as chaves públicas e calculam a chave secreta Z. – Zb = Ya^Xb % p e Za=Yb ^Xa % p • Matematicamente Z é idêntica para ambos os hosts: Za = Zb 2006, Edgard Jamhou

Diffie-Hell. Man 1. Segredo Pré-Compartilhado (um número primo e um número inteiro , podem estar no código) 2 a. gera a chave pública Y a partir do segredo e de um número aleatório X. 4 a. gera a chave de sessão Z usando Y’ e X A B 3 a. envia a chave pública Y para B 3 b. envia a chave pública Y’ para A 2 b. gera a chave pública Y’ a partir do segredo e de um número aleatório X’. 4 b. gera a chave de sessão Z usando Y e X’ 2006, Edgard Jamhou

ISAKMP • O ISAKMP permite que os peers definam todos os parâmetros da associação de segurança e façam a troca de chaves. • Os parâmetros negociados são: – – – modo de autenticação SPI modo túnel ou transporte modo ESP ou AH protocolos de assinatura protocolos de criptografia 2006, Edgard Jamhou

Fases de Criação da SA • FASE 1: Cria o IKE Main Mode SA • 1. Policy Negotiation, determina: – O Algoritmo de criptografia: DES, 3 DES, 40 bit. DES, ou nenhum. – O Algoritmo de integridade: MD 5 or SHA. – O Método de autenticação: Public Key Certificate, preshared key, or Kerberos V 5. – O grupo Diffie-Hellman. • 2. Key Information Exchange – Utiliza Diffie-Helman para trocar um segredo compartilhado • 3. Authentication – Utiliza um dos mecanismos da fase 1 para autenticar o usuário. 2006, Edgard Jamhou

Fases de Criação da SA • FASE 2: Cria a IPsec SA – Define o SA que será realmente usado para comunicação segura • 1. Policy Negotiation – Determina: • O protocolo IPsec: AH, ESP. • O Algoritmo de Integridade: MD 5, SHA. • O Algoritmo de Criptografia: DES, 3 DES, 40 bit. DES, or none. • O SA e as chaves são passadas para o driver IPsec, junto com o SPI. 2006, Edgard Jamhou

Modos ISAKMP • O ISAKMP define quatro modos de operação: – Troca Básica • Consiste de 4 mensagens • A troca de chaves é feita com as identidades • Não protege a identidade – Troca com Proteção de Identidade • Consiste de 6 mensagens • Protege a Identidade – Troca somente Autenticação • Não calcula chaves • Não protege a Identidade – Troca Agressiva • Consiste de 3 mensagens • Não protege a Identidade 2006, Edgard Jamhou

Negociação ISAKMP (Fase 1) modo básico 1) Associação de Segurança, Proposta, Transformação, Nonce 2) Associação de Segurança, Proposta, Transformação, Nonce 3) Troca de Chaves, Identidade, Assinatura, Certificado B A 4) Troca de Chaves, Identidade, Assinatura, Certificado SA associação Algoritmos de MD 5 segurança SHA 1 (chave sessão + algoritmo) SPI SA Algoritmos associação de SHA 1 segurança (chave sessão + algoritmo) SPI 2006, Edgard Jamhou

Negociação ISAKMP (Fase 1) com proteção de identidade 1) Associação de Segurança, Proposta, Transformação 2) Associação de Segurança, Proposta, Transformação 3) Troca Básica, Nounce B A 4) Troca Básica, Nounce SA associação Algoritmos de MD 5 segurança SHA 1 (chave sessão + algoritmo) SPI 5) Identidade, Assinatura, Certiificado, Hash 6) Identidade, Assinatura, Certificado, Hash SA Algoritmos associação de SHA 1 segurança (chave sessão + algoritmo) SPI 2006, Edgard Jamhou

Negociação ISAKMP (Fase 1) modo agressivo 1) Associação de Segurança, Proposta, Transformação, Troca de Chave, Nonce, Identidade 2) Associação de Segurança, Proposta, Transformação, Troca de Chave, Nonce, Identidade, Assinatura, Certifi 3) Assinaturas, Certificado, Hash A SA associação Algoritmos de MD 5 segurança SHA 1 (chave sessão + algoritmo) SPI B SA Algoritmos associação de SHA 1 segurança (chave sessão + algoritmo) SPI 2006, Edgard Jamhou

Negociação ISAKMP (Fase 2) modo rápido (quick mode) 1) Associação de Segurança , Propostas, Identificação do Tráfego, Nonce 2) Associação de Segurança, Proposta Selecionada, Identificação do tráfego, Nonce 3) Hash B A 4) Notificação SA associação Algoritmos de MD 5 segurança SHA 1 (chave sessão + algoritmo) SPI SA Algoritmos associação de SHA 1 segurança (chave sessão + algoritmo) SPI 2006, Edgard Jamhou

7) Combinação de SA (SA bundle) • As funcionalidades oferecidas nos modos Túnel, Transporte AH e ESP não são idênticas. • Muita vezes são necessárias mais de uma SA para satisfazer os requisitos de segurança de uma comunicação segura. SA Tunnel com ESP INTERNET SA Transporte com AH 2006, Edgard Jamhou

Tunelamento Múltiplo (Iterate Tunneling) • IPsec permite criar várias camadas de tunelamento terminando em end points diferentes. INTERNET 2006, Edgard Jamhou

Combinação de SA’s Associação de Segurança 1 Associação de Segurança 2 Rede não Confiável Associação de Segurança 2 Associação de Segurança 1 Rede não Confiável 2006, Edgard Jamhou

8) Configuração do Firewall • Os firewalls devem ser configurados para: • 1) Liberar a porta usada pelo IKE para negociação do IPsec: • IKE usa a porta UDP 500 • 2) Liberar os protocolos IPsec: • ESP: Protocolo IP tipo 50 • AH: Protocolo IP tipo 51 2006, Edgard Jamhou

NAT Traversal (NAT-T) • Em seu modo básico, o IPsec não pode atravessar roteadores que implementam NAT, pois as portas TCP e UDP podem estar criptografadas. • Para resolver esse problema, um mecanismo denominado “Traversal NAT” encapsula os pacotes IPsec em UDP. • No caso do IPsec, o encapsula mento é feito na porta UDP 4500, a qual também deve ser liberada no firewall. 2006, Edgard Jamhou

9) IPsec e L 2 TP • O IPsec realiza apenas tunelamento em camada 3. • Isto implica que apenas protocolos da pilha TCP/IP podem ser transportados pelo IPsec. • Uma técnica comum consiste em combinar o L 2 TP e o IPsec para criar tuneis de camada 2, capazes de transportar qualquer tipo de protocolo. 2006, Edgard Jamhou

Tunelamento L 2 TP com IPsec • L 2 TP e IPsec podem ser combinados para implementar um mecanismo completo de VPN para procotolos de rede diferentes do IP, como IPx e Net. BEUI. 2006, Edgard Jamhou

Padrões Relacionados ao IPsec • RFC 2401 : – Security Architecture for the Internet Protocol • RFC 2402: – IP Authentication Header • RFC 2403: – The Use of HMAC-MD 5 -96 within ESP and AH • RFC 2404: – The Use of HMAC-SHA-1 -96 within ESP and AH • RFC 2405: – The ESP DES-CBC Cipher Algorithm With Explicit IV 2006, Edgard Jamhou

Padrões Relacionados ao IPsec • RFC 2406: – IP Encapsulating Security Payload (ESP) • RFC 2407: – The Internet IP Security Domain of Interpretation for ISAKMP • RFC 2408: – Internet Security Association and Key Management Protocol (ISAKMP) • RFC 2409: – The Internet Key Exchange (IKE) 2006, Edgard Jamhou

Conclusão • IPsec é uma extensão de segurança para o protocolo IP definido pelo IETF, que permite criar políticas que servem tanto para intranets quanto para extranets. • IPsec define mecanismos que são padronizados tanto para IPv 4 (IPsec é facultativo) quanto para IPv 6 (neste caso, IPsec é mandatório). • Existem críticas sobre o modo atual de operação do IKE em dua fases, bem como o uso do protocolo AH. Esses temas são sujeitos a revisões futuras 2006, Edgard Jamhou