Криптографические вычисления

Вычисление мастер-секрета

Независимо от методов обмена ключа используется следующий алгоритм для преобразования премастер-секрета в мастер-секрет. Премастер секрет должен быть сброшен после того, как вычислен мастер-секрет.

master_secret = PRF(pre_master_secret,

"master secret",

ClientHello.random + ServerHello.random)

[0..47];

Длина мастер-секрета всегда равна 48 байтам. Длина премастер-секрета изменяется в зависимости от метода обмена ключа.

RSA

Когда для аутентификации сервера и обмена ключа используется RSA, клиентом создается 48-байтный премастер-секрет, зашифрованный открытым ключом сервера, и посылается серверу. Сервер использует свой закрытый ключ для дешифрования премастер-секрета. Затем оба участника преобразуют премастер-секрет в мастер-секрет, как описано выше.

Диффи-Хеллман

Выполняются обычные вычисления Диффи-Хеллмана. Полученный ключ используется в качестве премастер-секрета для преобразования в мастер-секрет, как описано выше.

Архитектура семейства протоколов Ipsec

Рассмотрим архитектуру семейства протоколов IPsec. Цель данного семейства протоколов состоит в том, чтобы обеспечить различные сервисы безопасности на уровне IP в окружении как IPv4, так и IPv6. Кроме того, будут представлены сервисы безопасности, предоставляемые протоколами IPsec, и применение этих сервисов в IP окружении. Затем мы обсудим следующие компоненты архитектуры безопасности IPsec:

1. Протоколы безопасности – Authentication Header (AH) и Encapsulating Security Payload (ESP).

2. Безопасные Ассоциации – что это такое, как они работают и как ими управлять.

3. Управление ключом – ручное и автоматическое (Internet Key Exchange – IKE).

4. Алгоритмы, используемые для аутентификации и шифрования.

IPsec предназначен для безопасного взаимодействия на основе криптографии для IPv4 и IPv6. Набор сервисов безопасности включает управление доступом, целостность соединения, аутентификацию исходных данных, защиту от replay-атак (целостность последовательности), конфиденциальность (шифрование) и конфиденциальный поток трафика. Эти сервисы предоставляются на уровне IP, обеспечивая защиту для IP и/или протоколов более высокого уровня.

IPsec поддерживает две формы целостности: целостность соединения и частичную целостность последовательности. Целостность соединения является сервисом безопасности, который определяет модификацию конкретной IP датаграммы, безотносительно последовательности датаграмм в потоке трафика. Частичная целостность последовательности является anti-reply сервисом, с помощью которого определяется получение дубликатов IP датаграм.

Эти сервисы реализуются с использованием двух протоколов обеспечения безопасного трафика, Authentication Header (AH) и Encapsulating Security Payload (ESP), и с помощью процедур и протоколов управления криптографическим ключом. Множество применяемых IPsec протоколов и метод их использования определяются требованиями безопасности.

Когда данные механизмы установлены корректно, они не мешают пользователям, хостам и другим компонентам Internet, которые не применяют данные механизмы безопасности для защиты своего трафика. Эти механизмы являются алгоритмонезависимыми. Это означает возможность выбора различного набора алгоритмов без воздействия на другие части реализации. Например, различные группы пользователей могут выбрать при необходимости различные наборы алгоритмов.

Определен стандартный набор алгоритмов по умолчанию для обеспечения интероперабельности. Использование этих алгоритмов совместно с защитой трафика на основе IPsec и протоколами управления ключа позволяет обеспечить высокую степень криптографической безопасности.

Безопасность, обеспечиваемая IPsec, зависит от многих факторов операционного окружения, в котором IPsec выполняется. Например, от безопасности ОС, источника случайных чисел, плохих протоколов управления системой и т.д.