Введение
Интернет-протокол
В вычислительной технике, обмен ключами в Интернете (IKE, версии IKEv1 и IKEv2) — это протокол, используемый для установления ассоциации безопасности (SA) в наборе протоколов IPsec. IKE основан на протоколах Oakley и ISAKMP. IKE использует сертификаты X.509 для аутентификации — либо предварительно согласованные, либо распространяемые с использованием DNS (предпочтительно с DNSSEC) — и обмен ключами Диффи — Хеллмана для создания общего секрета сеанса, из которого выводятся криптографические ключи. Кроме того, необходимо вручную поддерживать политику безопасности для каждого узла, который будет подключаться. Протокол ISAKMP (Ассоциация по безопасности Интернета и протокол управления ключами) был определён ранее. Затем был определён протокол IKE. В декабре 2005 года IKE был обновлён до версии два (IKEv2), в октябре 2006 года были уточнены некоторые детали. В сентябре 2010 года эти два документа, а также дополнительные разъяснения, были объединены в обновлённый IKEv2. Позднее обновление повысило статус документа с Предложенного стандарта до Интернет-стандарта, опубликованного в октябре 2014 года. Родительская организация IETF, Интернет-общество (ISOC), сохраняет авторские права на эти стандарты, предоставляя их в свободный доступ интернет-сообществу.
In computing, Internet Key Exchange (IKE, versioned as IKEv1 and IKEv2) is the protocol used to set up a security association (SA) in the IPsec protocol suite. IKE builds upon the Oakley protocol and ISAKMP. IKE uses X.509 certificates for authentication ‒ either pre shared or distributed using DNS (preferably with DNSSEC) ‒ and a Diffie–Hellman key exchange to set up a shared session secret from which cryptographic keys are derived. In addition, a security policy for every peer which will connect must be manually maintained. defined the Internet Security Association and Key Management Protocol (ISAKMP). defined the Internet Key Exchange (IKE). updated IKE to version two (IKEv2) in December 2005. clarified some open details in October 2006. combined these two documents plus additional clarifications into the updated IKEv2, published in September 2010. A later update upgraded the document from Proposed Standard to Internet Standard, published as in October 2014. The parent organization of the IETF, the Internet Society (ISOC), has maintained the copyrights of these standards as freely available to the Internet community.
Архитектура
Большинство реализаций IPsec состоят из IKE-демона, работающего в пользовательском пространстве, и стека IPsec в ядре, который обрабатывает фактические IP-пакеты. Деймоны пользовательского пространства имеют простой доступ к хранилищу, содержащему конфигурационную информацию, такую как адреса конечных точек IPsec, ключи и сертификаты, по мере необходимости. Модули ядра, с другой стороны, могут эффективно обрабатывать пакеты с минимальными накладными расходами, что важно для производительности. Протокол IKE использует UDP-пакеты, обычно на порту 500, и обычно требует 4–6 пакетов с 2–3 обменами данными для создания ассоциации безопасности ISAKMP (SA) с обеих сторон. Затем согласованный ключевой материал передается в стек IPsec. Например, это может быть ключ AES, информация, идентифицирующая IP-конечные точки и порты, которые необходимо защитить, а также тип созданного IPsec-туннеля. Стек IPsec, в свою очередь, перехватывает соответствующие IP-пакеты при необходимости и выполняет шифрование/дешифрование по мере необходимости. Способы перехвата пакетов различаются в разных реализациях: например, некоторые используют виртуальные устройства, другие используют часть функциональности брандмауэра и т. д. IKEv1 состоит из двух фаз: фазы 1 и фазы 2.
Уязвимости
Просочившиеся в 2014 году презентации АНБ, опубликованные Der Spiegel, указывают на то, что IKE эксплуатируется неизвестным способом для расшифровки трафика IPsec, как и ISAKMP. Исследователи, обнаружившие атаку Logjam, утверждают, что взлом 1024-битной группы Диффи — Хеллмана скомпрометирует 66% VPN-серверов, 18% из миллиона наиболее популярных доменов HTTPS и 26% SSH-серверов, что, по мнению исследователей, соответствует данным утечек. Это утверждение было опровергнуто в 2015 году Эялом Роненом и Ади Шамиром в их работе "Критический обзор несовершенной прямой секретности", а также Полом Воутерсом из Libreswan в статье 2015 года "66% VPN на самом деле не взломаны".
Конфигурации IPsec VPN, допускающие согласование нескольких конфигураций, уязвимы для MITM-атак с понижением версии между предлагаемыми конфигурациями, как в IKEv1, так и в IKEv2. Этому можно противодействовать путем тщательного разделения клиентских систем на несколько точек доступа к сервисам с более строгими настройками. Обе версии стандарта IKE подвержены атаке перебором по словарю в автономном режиме при использовании пароля с низкой энтропией. Для IKEv1 это справедливо как для основного, так и для агрессивного режима.