25. Протокол обмена ключевой информацией ike (InternetKeyExchange)

Протокол обмена ключевой информацией IKE. Алгоритмическая независимость протоколов АН и ESP требует предварительного согласования набора применяемых алгоритмов и их параметров, поддерживаемых взаимодействующими сторонами. Эту функцию на фазе установления соединения в современной архитектуре IPsec реализует протокол обмена ключевой информацией IKE (Internet Key Exchange) [RFC 2407, 2408, 2409]. Протокол IKE принято рассматривать как расширение ISAKMP [RFC 2408], основой которого он является, хотя отдельные идеи заимствованы у Oakley (The Oakley Key Determination Protocol [RFC 2412]) и SKEME (A Versatile Secure Key Exchange Mechanism for Internet).

Согласно протоколу IKE, при формировании безопасного виртуального туннеля взаимодействующие стороны должны разработать общий контекст безопасности (Security Association, SA) и только затем использовать элементы этого контекста [31]. Контекст безопасности SA для любого протокола представляет собой согласованный набор параметров, определяющих услуги и механизмы, предоставляемые этим протоколом для защиты трафика в сеансе связи, копия которого доступна каждой из сотрудничающих сторон. Контекст безопасности по существу представляет собой общее согласованное состояние отправителя и получателя, которое, в частности, определяет предоставляемые услуги, используемые криптографические алгоритмы и ключи в сеансе. Таким образом, основной целью IKE является автоматическое обеспечение безопасности согласования контекста безопасности для семейства протоколов IPsec между участниками мультимедийного сеанса.

В работе IKE можно выделить две основные фазы (phases). На первой фазе работы IKE происходит согласование обязательных параметров контекста безопасности IKE (IKE SA), выполняется взаимная аутентификация участников, и устанавливаются сеансовые ключи. Контекст безопасности IKE SA определяет, как именно будет обеспечиваться защита последующего трафика. Для семейства IPsec такими контекстами безопасности являются ESP SA и AH SA (общим названием этих контекстов безопасности является IPsec SA).

После завершения первой фазы и установления контекста безопасности IKE SA между инициатором и ответчиком любой из участников обмена может инициировать вторую фазу. На втором этапе фактически создается контекст безопасности IKE SA, который определяет способ защиты трафика в сеансе. Обязательные параметры IKE SA (алгоритм шифрования, алгоритм вычисления хэш-функции, метод аутентификации и группа Диффи-Хеллмана, определяющая параметры ключевого материала для обмена Диффи-Хеллманом) составляют защитный набор. На втором этапе могут выполняться обмены быстрым режимом, новым групповым режимом и информационным режимом. Основное различие между первой и второй фазами состоит в том, что конечные узлы IKE-соединения аутентифицируются в течение первой фазы, в то время как вторая фаза аутентифицируется для пользователей или приложений. После завершения первой фазы и установления контекста безопасности IKE SA между отправителем и получателем любой из участников обмена может инициировать вторую фазу. Во второй фазе могут выполняться обмены быстрого режима, режима новой группы, а также информационного режима. В ходе второй фазы согласуются, модифицируются и удаляются контексты безопасности (которых может быть несколько) для протокола, использующего IKE.