AH, nebo ESP? Rozhodněte podle toho, co má paket chránit

Dva návrhy IPsec mohou uvést stejný algoritmus integrity založený na SHA, a přesto žádat různé ochranné protokoly; AH a ESP nejsou dva pravopisy jednoho nastavení autentizace. Přečtěte nejprve protokol, pak jeho algoritmy, pak jeho režim, a většina nejasností zmizí. AH autentizuje paket včetně těch polí IP hlavičky, která zůstávají při průchodu neměnná, zatímco ESP autentizuje a šifruje to, co zapouzdřuje, a vnější hlavičku nechává být. Tento rozdíl rozhoduje o více nasazeních než jakékoli jméno hashe.

Co AH pokrývá a ESP ne

AH poskytuje integritu, autentizaci původu dat a službu ochrany proti opakování, kterou sám definuje, a žádnou důvěrnost. Jeho rozsah zahrnuje data vyšší vrstvy a pole IP hlavičky, která jeho pravidla považují za neměnná, tedy přesně tu část, kterou ESP v transportním režimu nechává venku. Když požadavek říká, že musí být autentizována samotná IP hlavička, odpovídá na to AH.

Tento rozsah je také důvod, proč je AH v praxi křehký. Proměnná pole jako TTL, kontrolní součet hlavičky a některé volby nelze autentizovat, protože je směrovače mohou přepsat, a proto je protokol před výpočtem kontrolního součtu vynuluje. Cokoli, co přepisuje adresy, tedy rozbíjí výpočet, ne jen politiku.

NAT mění volbu v omezení

Překlad adres přepisuje zdroj nebo cíl v IP hlavičce, kterou AH právě autentizoval, takže kontrola integrity na vzdálené straně selže, a selže jako chyba protokolu, nikoli jako zpráva, kterou lze přečíst. ESP vnější hlavičku neautentizuje, a proto ESP s průchodem přes NAT funguje a AH za NAT ne. Tunel, jehož obě strany stojí za běžnými směrovači, je přesně místo, kde se to objeví nejdřív. První otázka tedy není, který protokol je silnější, ale zda je mezi stranami překladač.

Pokud je, AH vypadává a rozhovor se přesouvá k ESP a jeho volbě algoritmů. To je omezení, ne preference, a proto patří na začátek rozhodnutí, ne na konec.

Režim násobí otázku

ESP v transportním režimu chrání užitečné zatížení vyšší vrstvy a IP hlavičku nechává na pokoji; v tunelovém režimu zapouzdřuje celý vnitřní paket včetně vnitřní IP hlavičky a ten chrání. AH má stejné dva režimy, takže AH nebo ESP jsou ve skutečnosti čtyři kombinace, než se zvolí jakýkoli algoritmus.

Algoritmy ESP v kombinovaném režimu pak vyřeší integritu bez druhého protokolu. AES-GCM a ChaCha20-Poly1305 autentizují a šifrují v jedné konstrukci, takže přidání AH navrch nic nepřinese, ale stojí další hlavičku a další vyjednávání. Architektura dovoluje AH a ESP společně a praktická otázka je zda vaše brána a vaše vydání tuto kombinaci podporují a zda ji někdo bude moci potom udržovat.

Poctivá náhrada za samotné AH

Varianta ESP pouze s integritou zachovává algoritmus a vzdává se tvrzení o šifrování místo toho, aby je předstírala, a prochází přes NAT. Pokud starší návrh používal AH, protože potřeboval autentizaci bez důvěrnosti, je tato varianta přímým překladem, ne šifrovaným tunelem s přiloženou poznámkou.

Vidět v návrhu ESP také není důkazem šifrování. Přečtěte algoritmus šifrování: položka NULL znamená jen integritu a položka kombinovaného režimu znamená obojí.

Rozhodněte ve třech otázkách

Zeptejte se, zda je nutná důvěrnost, zda je na cestě překladač a která pole hlavičky musí být autentizována. Tyto tři odpovědi ukazují na jeden protokol a jeden režim a jejich zapsání zabere méně času než pozdější opětovné čtení RFC.

Potom ověřte, co bylo přijato, ne co bylo navrženo. ip xfrm state ukazuje protokol, režim a algoritmy instalované asociace, a nesoulad nenechá nainstalováno nic, což je čistší selhání než tunel, který naběhne bez zamýšlené ochrany.

Selhání autentizace, pokrytí selektorů a chyby směrování držte od tohoto rozhodnutí oddělené. Dávají různé příznaky a obviňovat protokol z problému se selektorem je spolehlivý způsob, jak strávit den změnou hashů bez důvodu.