VPN学习文档(经典)

VPN设计、VPN产生背景常见的WAN技术：（1）专线Leseadline接入：E1、DDN、POS 工作在物理层优点：带宽高、持续、易管理。我国WAN接入中非常主流的接入方式。缺点：贵、链路利用率底（2）分组交换：FR 工作在数据链路层优点：带宽高、多条PVC缺点：贵、少用（北美多用）（3） 电路交换：PSTN、ISDN老技术优点：按需拨号连接、成本低（按时间算）缺点：带宽小、非持续、难配置管理（4） 信元交换：ATM异步传输模式优点：分组长度固定（53字节），转发快、带宽大缺点：贵、少用早期用于局域网，如ATM交换机、ATM网卡等，现已被以太网技术替代。Internet接入：优点：成本低、带宽高、实现方式多缺点：安全性低二、什么是VPN?VPN（VirtualPrivateNetwork）是通过internet公共网络在局域网络之间或单点之间安全地传递数据的技术。功能：虚拟出的企业内部专线私网连通性：如，跨公网时在VPN网关打/去壳新IP头；安全性远程局域分支机构网络■VPN^■Gateway远程局域分支机构网络■VPN^■Gateway单个用户■ISPL__)Modemsi总部

网络三、VPN体系安全性："链路层加密J如，WAN：加密机（窃听攻击： \PPTP、L2TP明文传输加密性V网络层加密如，IPSec〔应用层加密如，SSL/TLS篡改攻击： ［校验和检测数据是否被修改数据完整性/数据认证〔Hash算法中间人攻击： 身份认证/数字签名/不可否认性'、重放攻击（重复发大量的报文）：序号SN四、VPN分类按平台分：软件VPN；WinOS的PPTP、L2PT［硬件VPN；联想网御、ADT安达通、SANGFOR深信服、冰峰按协议分：国标；IPSec、GRE、PPTP、L2TP私有；MPLS/VPN（两端对等体网关设备要出自同一厂商）按保护层次分：「物理层；E1、DDN、ISDN数据链路层；PPTP、L2TP、FR、VPLS、Trunk线路"网络层；IPSec、GRE、MPLS/VPNI.应用层；SSL/TLS按触发VPN方式分：J基于策略的VPN（创建流量策略，提交给VPN进程）；1基于路由的VPN（一条细化路由将流量引入到VPN口）五、VPN的应用场景:用户到用户VPN:总部E1SDH备粉■VPNIIPSecIPSecGRE站点到站点—LANtoLAN或L3LVPM\:总部E1SDH备粉■VPNIIPSecIPSecGRE站点到站点—LANtoLAN或L3LVPM\私有1iiTMHotelIPSecVPN概述、安全协议：数据包的封装形式（一）IPSecVPN使用两种安全封装协议：ESP（EncapsulatingSecurityPayload）封装安全有效负载，协议号50（0X32）；AH（AuthenticationHeader）认证报头，协议号51（0X33）。（二）每种安全协议的工作模式：传输模式Transparent、隧道模式Tunnel1） 传输模式Transparent利用IPSec安全特性，不需要加新IP头。应用场景：私网连通性解决的情况下如：业务数据报文封装:2.0业务数据报文封装:2.0原IP头上层协议数据Data原IP头（协议号51）AH上层协议数据Data数据认证/完整性：除可变字段（如TTL值）都被验证；无机密性；AH中的SN反重放攻击AH中有Hash散列值，供数据认证用原IP头（协议号50）ESP头上层协议数据DataESP尾ESP验证 数据认证/完整* ►1数据加密提供数据完整性；机密性；ESP中的SN反重放攻击ESP验证中Hash散列值，供数据认证用。2）隧道模式Tunnel如：e已te已t口已已:raccess-list利用私网连通性+IPSec安全特性，需要加新IP头打壳。应用场景：私网连通性没解决，私网间需穿过公网安全通信业务数据报文封装:原IP头上层协议数据Data新IP头（协议号51）AH原IP头上层协议数据Datai新IP头（协议号50）ESP头原IP头上层协议数据DataESP尾ESP验证出处理:Y N查路由——?_map中的ACL ＞明文发出YV Y查IPSecSA 封装密文发出查ISAKMPSA I 协商IPSecSA4A协商ISAKMPSA ¥ 收到报文：查看新IP头的目的IP是自己；协议号50/51,提交给VPN进程；数据完整性检测；去ESP头/尾，解密数据得原始IP报文。二、密钥管理：IKE（因特网密钥交换）、ISAKMP（因特网安全关联管理协议）DH密钥交换：1.交互公钥盘 接收A B公A私A弋—gg一公E私E公E 公A生成对称密钥公生成对称密钥公E+私A自己的私钥对方的公钥公混私ED瞭法 D瞬法KdhKdhKdh3.利用来安全传递3.利用来安全传递对称密钥k已f+Kdh 对称密钥keyA加密算法 解密算法V密文传递■＞密S+Kdh对称密钥体制的密钥分发：使用非对称密钥体制来传递对称密钥。实际中只有1和2即可达到目的。DH组：决定 长度即算法种类（要使’，DH组必须要同。）DH组长度算法种类1768bit直线型21024直线型3155椭圆型4185椭圆型51536直线型7163椭圆型142048直线型153072直线型（一）IKE协议组合：ISAKMP定义协议的Data结构，定义对等体身份认证的方法，创建并维护SA，产生key，防重放攻击；密钥确定协议密钥的交换并创建一个共享的密钥（即DH组的功能）协议报文封装：IP头（协议号17）UDP头（500,500）ISAKMP头Data数据（两阶段SA的参数）（二）IKE协商过程：阶段I：管理连接的建立（一个双向的管理ISAKMPSA）任务和过程：为协议数据服务1.协商安全策略SP、建立安全关联SAr加密算法Hash算法手工配置安全参数:身份认证的方法DH组、SA的生命周期（默认1天）DH交换，生成KDH；生成许多key（分别用户加密、数据认证、身份认证）。完成设备身份认证的配置。阶段II：数据连接的建立（两个单向的数据IPSecSA）任务和过程：为用户数据服务1.定义感兴趣的流量（ACL、细化路由）2.协商安全策略SP、建立安全关联SA、协商SPI

-安全封装协议ESP、AH加密算法手工配置安全参数:Hash算法工作模式〔SA的生命周期(默认1小时)OutboundSA进行加密InboundSA进行解密3.生成许多key。IKE的工作原理1)PahseI的工作原理发起方1 应答方r1.主模式(发起方1 应答方r①建立一个newSA交互公钥和随机数Ci是ISAKMP头部中的Cookie用于标识SA,以便从SADE中迅速查找相应的S虹交互公钥和随机数⑤数据包开始加空⑤⑥先对方公钥解密，II)和散列值：双方身份认证图：使用预共享密钥的IKEPhaseI主模式一④包完成后双方进行一下计算：使用对方公钥和本地私钥通过DH算法生成KdhSKEYID=hash(身份认证的密钥，Ni|Nr)SKEYIDd=hashfunc(KDH,Ci|Cr)作为阶段II的材料SKEYIDa=hashfunc(KDH,Ci|Cr,SKEYIDd)用于数据完整性认证SKEYIDe=hashfunc(KDH,Ci|Cr,SKEYIDa)用于数据加密HASHi=hash(SKEYID,IDi,X|Y|Ci|Cr)HASHr=hash(SKEYID,IDr,X|Y|Ci|Cr)身份ID可以是IP地址、主机名、域名fqdn。状态变化：MM-NO-STATE：SP未协商，SA未建立；MM-SA-SETEUP：SP协商，SA建立；

MM-KEY-EXCH：DH交换，生成KDH;MM-KEY-AUTH:对等体完成身份认证。主模式=2次加密+3次交换+4个状态+5个key+6个数据包+7步运算3次交换：交换SA、DH交换、身份ID交换。2.积极模式Aggressive（野蛮模式）速度提高，但安全性下降。发起方i 应答方r里*^JDz ①数据包就开始携带身怆ID③数据包开始加密图：IKEPhaseI积极模式身份ID可以是IP地址、主机名、域名fqdn。状态变化：AG-NO-STATE：SP未协商，SA未建立；AG-INIT-EXCH：SP协商，SA建立；DH交换，生成KDH；AG-AUTH:对等体完成身份认证。积极模式=1次加密+3个状态+3个数据包+5个key+7步运算2）PahseII的工作原理快速模式（QuickMode）发起方i 应答方rCi心扯N函吨坐理*身迫1outbound^ft据加密inbound^fc据解密图：IKEPhaseII快速模式Ci心扯N函吨坐理*身迫1outbound^ft据加密inbound^fc据解密图：IKEPhaseII快速模式用于数据认证，在于增加材料的复杂性。hash（SKEYIDd，SPI，安全协议，Ni2|Nr2），由于①②不同，①②产生的密钥也不同。（对于发起方①个加密①个数据认证②个加密②个数据认证，应答方同）

状态变化：QM-IDLE:开始阶段II,完成了阶段I。快速模式=1个状态+1个模式+2个SA+3个数据包+4个key三元组索引（IP地址，SPI，安全协议）SPI（SecurityParametersIndex）安全参数索引：第二阶段一边从SADB中迅速查找SA。由接收方分配，在ESP头中，故ESP头不加密只认证。（四）IPSecVPN配置步骤：解决网关连通性；配置阶段I的SP（加密算法、Hash算法、身份认证方法、DH组、SA生命周期）;完成身份认证的配值（预共享密钥PreshredKey、对方身份ID，申请数字证书）；定义感兴趣流量（ACL或细化路由）；配置阶段II的SP（安全协议、加密算法、Hash算法、工作模式、SA生命周期）；建立加蜜图：绑定以上所有策略；应用加密图至接口；测试IPSecVPN的连通性、吞吐量。三、密钥：数据加密、数据完整性（数据认证）、身份认证（数字签名，不可否认）r对称密钥分类《.非对称密钥（公钥/私钥）（一）对称密钥数据加密：明文明文八加密算法 解密密文 密文+key数据完整性、数据认证：双方key要相同明文+k衣 明文+keyHmIi算法 Hash4密文 牛散列值一顽1——散列值，先解密再认证（有DDOS攻击）

密文+k衣 密文+keyHmIi算法 HashTOC\o"1-5"\h\z4密文 牛散列值一舫雇——散列值，先认证再解密、Hash对设备压力小•对等体身份认证：\o"CurrentDocument"ID+key 【°加密箪法 解密， ID密文 薇 密文+赤丫ID+key ID+keyHasli算法 Hash、' ID散列值一丽循——散列值，预共享密钥认证pre-sharedkey数据完整性检测：使用Hash函数完成；Hash函数|'一种运算法则：md5，SHA安全Hash标准，SHA-1（增强版）[一个keylHash函数特点「不可逆相同输入，相同输出■-可变长度输入，固定长度输出「md5128bit[SHA160bitHash函数分类:一般Hash函数（没有密钥参与）得出散列值1密钥Hash函数（有密钥参与） 得出HMAC哈希消息认证码（二）非对称密钥先双方交互公钥：盘 接收A B公A私A＜一g一削耘E公Ei 公A

（•数据加密：密文+公E 明文加密算法 解密4传输十密文 密文+私EI<•身份认证（数字签名）：ID+私A I?A加密算法 解密J传输_密文 密文+公A数字签名：类似于人签名，人唯一的笔迹ID+keyHash散列值+莉A加密泉法密文传输ID+keyHash散列值+莉A加密泉法密文传输ID+keyJHash散列值散列值'A解密 密文+公ARS脸名RSA-sign安全性更高

对称算法身份认证的基础上进行数字签名A B产生随机数 >随机数Ma密文+私A< 密文RSA-enc加密随机数A认证了E安全性：要保证公A分给了可信方E四、算法,块密码：每64bit如DES数据加密标准，3DESAES增强加密标准「对称密码体制"I流密码：每字符如RC4，RC6密码体制*、非对称密码体制如RSA，DH，ECC，DSA对称密码体制：

优：算法简单、速度快；缺：安全性低、密钥分发难；I带外分发：有第三方参与密钥分发方式』I带内分发：对等体双方设备参与应用：加密大数据。非对称密钥体制：优：公钥窃取后也无法破解、算法复杂、安全性高；缺：速度慢、中间人欺骗；"预共享密钥认证pre-sharedkey（常用）身份认证的方法：｛RSA签名（少用）加密随机书RSA-encryption（不用）应用：加密小数据。国际算法私有算法：如国密办SCB-2,国外设备不支持，提高安全性五、身份认证,设备身份认证/对等体身份认证分类*〔用户身分认证/XAuth扩展认证：对移动出差用户，在设备认证的基础上在进行用户认证，增加安全性；认证方法有用户名、密码认证，随机短信认证，AAA认证等PC远程接入VPN一、工作原理PC上要有厂商的私有VPN软件，如Cisco的ezVPN。该软件的功能：IKE协商阶段I和阶段II的功能；获得总部分配的IP（总部分配IP是为了避免远程接入PC与总部内网IP重用，导致总部不能正确回包）；创建虚拟逻辑网卡，接受分配的IP，可用ipconfig/all查看。支持用户身份认证XAuth；基于路由的VPN：PC机上有逻辑和物理2块网卡，总部向PC下发ACL时，转换成路由下一条为逻辑网卡，引入到VPN进程（缺省ACL转换成8个0的路由，所有流量引入VPN进程，原默认路由失效），故也可以直接写路由引入到VPN进程。

在PC上routeprint查看由下发ACL下发的路由引入到VPN进程口；在PC上ipconfig/all查看PC两个网卡:物理网卡地址和分发的逻辑网卡。示意图:物理网卡出口逻辑网卡出口物理网卡出口IP:00/24二、ezVPN（简易VPN）一）协商过程：阶段1（积极模式）：：软件自带默认的SP身份认证：ezvpn组名一pre-sharekey（身份ID是fqdn/hostname）第个5、6包已经开始加密阶段1.5:；用户身份认证XAuth（数据被加密）I.下发IP地址、ACL控制PC的VPN进程，默认peripanyany阶段II：软件自带默认的SP二） 配置ezVPN服务器：解决PC和网关的连通性；配置阶段I的SP；阶段1.5的配置：设备身份认证的配置：为PC创建ezVPN组名（key、地址池、dns、域名、ACL）用户身份认证XAuth的配置：用户数据库、认证方法（认证列表、授权列表）配置阶段II的SP：IpSec变换集配置；建立加密图：创建动态map；静态map绑定以上所有策略；将静态map应用到接口。三） ciscovpnclient配置：安装ezVPN客户端软件；peer:指定对端协商IP；groupname:myezvpn设备身份认证；password:cisco1234在对话框输入用户名cisco密码cisco〃用户身份认证。三、ezVPN应用路由器作为客户端使用ezVPN建立L2LVPN,下面多个PC可建立VPN。运行模式：一）Client客户模式路由器上loopback口出现总部下发一个内部私网IP地址，下面的PC在loopback口做

NAT建立VPN访问内网，而原有的口做NAT访问公网。二） network-extension网络扩展模式总部不下发内部私网IP地址，路由器用原来的IP，故下面的PC不能做NAT。类似与L2LVPN。三） network-plus网络加模式总部不下发内部私网IP地址，下面的PC不能做NAT。PPTP、L2TPVPN一、 定义PPTP点对点隧道协议、L2TP二层隧道协议：PPP协议的扩展；微软开发，现已经公有化。二、 特性压缩：使用MPPC微软点对点隧道协议；加密：使用MPPE协议；用户认证XAuth： 「PAP口令认证协议/CHAP挑战握手认证协议{EAP可扩展认证协议〔微软私有MS-CHAPV1/V2协议多协议支持：为PPP协议的扩展，能分装IP、IPX数据（HDLC只能分装IP，PPP能分装IP、IPX）；用NCP网络控制协议给PC动态分配IP（逻辑网卡上）。三、PPTP（一）组件PAC：WindowsPCPPP网络服务器PNS（二）建立过程①控制连接的建立：呼叫管理和控制。使用TCP，目标端口号1723IP头TCP头（目标端口号1723）PPTP头Data②数据连接的建立:LCP完成PPP会话{认证NCPIP头GRE增强头PPP头Data③基于二层协议PPP传送数据:IP头GRE增强头PPP头DataIP头ICMP头Data

四、L2TP（一） 组件本地接入客户端LAC本地网络服务器LNS（二） 建立过程①控制连接的建立：使用UDP，目标端口号1701IP头UDP头（目标端口号1701）L2TP头Data②数据连接的建立:IP头UDP头（目标端口号1701）L2TP头PPP头Data③基于二层协议PPP传送数据:IP头UDP头（目标端口号1701）L2TP头PPP头DataIP头上层协议头Data五、L2TP、PPTP结合IPSecPPTP、L2TP封装数据是以明文传输，为提高安全性，与IPSec结合。采用IPSec的传输模式封装。先协商IPSec，再协商PPTP/L2TP。GRE一、引入1）需求：①解决私网连通性、安全性单播GRE、IPSec、PPTP、L2TP②协议数据，如OSPF、RIP组播/广播GRE③多协议支持：IP、IPXGRE、PPTP、L2TP（使用ppp，能封装IPX）GRE在解决私网连通的基础上，能封装组播、广播等协议数据，多协议支持。2）IPSec与GRE比较IPSec处理单播数据 IP报文 安全性GRE处理单播、组播、广播数据 IP、IPX报文 缺乏安全性二、 定义GRE通用路由封装协议。协议号47（0X2F）注意：Cisco路由器支持GRE，但防火墙不支持。三、 数据封装格式新IP头（协议号47）GRE头原IP/IPX头上层协议头Data

明文传输：无加密、无数据完整性检测；隧道密钥认证（明文，安全性不高）、SN反重放攻击。四、 配置步骤创建GRE接口（通过GRE接口的数据都被GRE封装处理）手工指定新原目IP：点对点GRE动态学习新原目IP：点对多点GREGRE是基于路由的VPN，细化路由将数据引入到tunnel口静态路由动态路由协议学习路由步骤2使用静态路由引入时，GRE隧道保活：每隔10秒发一个保活包，连续3次没有回包就说明对方已经down，本地静态路由条目清除，不再向对方发数据包。五、 GRE的应用（一） GRE单播通信（二） OSPFOverGRE（GRE封装OSPF）新IP头（协议号47）GRE头原IPOSPF头DataOSPF通过Tunnel口形成邻居时：两端unnel口要在同一网络中。（三） 替代虚链路（四） IPXOverGRE六、GRE结合IPSecGRE封装数据是以明文传输，为提高安全性，与IPSec结合。tuimelO96.112U92.168.1.0/24'95.112^95.112,U92.168.2.0/24jI192.（一）GREOverIPSec（IPSec封装GRE）tuimelO96.112U92.168.1.0/24'95.112^95.112,U92.168.2.0/24jI192.168.1.0/247168.1.0/24tunnel[I112168.1.0/247168.1.0/24tunnel[I112tunnel[I112I192.168.2.（1.0到2.0或1.0到）数据到tunnel口被GRE封装新IP头（96.112到95.112），路由到VPN网关被IPSec感兴趣流量map（96.112到95.112）捕获，再被IPSec封装。采用IPSec的，传输模式封『装。新IP头ESP头GRE头原IP头上层协议头DataESP尾ESP认证（二）协议数据做GRE、业务数据只做IPSec。新IP头GRE头新IP头GRE头原IPOSPF头Data（1.0到）路由协议数据通过tunnel口做GRE；(1.0至U2.0)业务数据在tunnel口被IPSec的map匹配，做IPSec。新IP头ESP头原IP头上层协议头DataESP尾ESP认证采用IPSec隧道模式封装。分支间通信、绕总部通信专线：靠路由；VPN：GRE+路由协议(ospf接口类型改成点对多点);IPSec:定义MAP下一跳指为总部。二、分支间直接通信固定IPVPN：setpeer地址为对方分支；分支动态IPVPN：DMVPN动态多点VPN点对多点GRE+CiscoNHRP协议或华三VPN网关地址管理器VAM+ospf接口为广播型NHRP协议：总部NHRP表存在每个分支的Tunnel口和IP的映射关系(Tunne源为本出口，Tunne目标为对方Tunnel口动态IP)国内厂商解决方案：如SinFor主机名i动态公网IPbluefbluefok3号2号和3号通信：w闩十口已已r?!就会向server^送请求3号对应的动态公网IFIPSec高级属性、多厂商环境、网关部署/路由部署、旁挂部署

三、对等体管理问题：对方网关挂了，本路由器还是按合同发包，浪费了处理资源。解决：CiscoIKEkeeplive报文：每隔10秒发一个保活包，连续3次没有回包就说明对方已经down，本地合同清除，不再向对方发数据包。国际标准DPD死亡对等体检测：当匹配感兴趣流量时向对方发检测报文，连续3次没有回包，就不封装处理；若有回应包，才封装处理。（按需、主动）四、主备负载设计1）主被设计按先后协商：当前一个DFD发现对方网关dcom了，协商后一个.2）负载设计192.168.4.0192.168.4.01.2.50个分支setpeer96.112,另50个分支1.2.2号映射96.1123号映射95.1123.4.VPN3.4.VPN集中器DMVPN的路由VPN与NAT部署网络地址转换NAT用于将私有网络连接到公共网络如Internet。NAT要发挥作用，不仅要转换IP地址，可能还需要修改TCP原、目端口号修改IP、TCP报头校验和。一、VPN与NAT运行在同一设备①基于策略ACL的VPN流量到达网关设备时，是做VPN（map匹配）还是做NAT（ACL控制）？将流量分离！1.路由器做网关：NAT匹配流量时，拒绝deny掉做VPN的流量；access-list102denyip5555先拒绝做VPN的流量access-list102permitip55anyipnatinsidesourcelist102interfaceEthernet0/3overloadaccess-list101permitip5555cryptomapbluefox10ipsec-isakmpmatchaddress1012.防火墙做网关：ACL控制不做VPN的流量access-listno-vpnpermitip5555nat（inside）0access-listno-vpn②基于路由的VPN：VPN与NAT无冲突。二、IPSecVPN穿越NAT1） VPN在阶段I、阶段II的协议数据协商与VPN/PAT兼容，无冲突；2） 对于用户数据：①传输模式下AH封装。PAT/NAT改变原IP头部，而AH对整个报文认证，导致认证不成功。ESP封装。PAT/NAT改变原IP分组，校验和通不过；TCP/UDP头被加密，PAT端口号不可转换。

②隧道模式下AH封装。PAT/NAT改变新IP头部，而AH对整个报文认证，导致认证不成功。ESP封装。NAT改变新IP分组，原IP分组无影响。TCP/UDP头被加密，PAT端口号不可转换。总之，隧道模式ESP封装下可以结合IPSec和执行1：1的地址转换NAT。3)解决隧道模式ESP封装下IPSec和PAT的冲突问题在VPN对等体双方对数据添加传输层头部，使做PAT端口号可转换。a.思科方案：(原端口号10000，目标端口号10000)。要求两网关都是cisco设备;b.国标方案NAT跨越NAT-T：(UDP原端口号4500，目标端口号4500)UDP发起方i应答方r开销小，不需建立三次握手的连接。发起方i应答方r开销小，不需建立三次握手的连接。图：MAT-T的IKEPhaseI交换新IP头UDP(4500，4500)ESP头原IP头上层协议数据DataESP尾ESP验证NAT跨越NAT-T的工作过程对等体双方通告自己是否支持NAT-T(携带特殊标识VID)；检测双方是否存在PAT设备：双方发送包含IP地址和端口的散列值NAT-D，如果双方计算得到的散列值相同，贝感明它们之间没有PAT设备；如果散列值不同，说明地址或端口被转换，则它们之间有PAT设备。只需发送两个NAT-D：一个用于源地址和端口，一个用于目标地址和端口。确定使用NAT-T。中间穿过防火墙时：ACL放通UDP(500,500)和UDP(4500,4500)的流量;写两条静态PAR映射内部VPN网关服务器。

5）NATkeeplive存活消息大多数NAT设备经过一段空闲时间后会停止转换，使PAT转换表被清除，这样总部就不能随时主动访问分部。为避免这种情况发生，对等体之间发送NAT存活消息：IP头UDP(4500,4500)上层协议头数据三、其他VPN与NAT/PAT的兼容性1） PPTP与NAT/PAT的兼容性：无冲突控制连接TCP1723；数据连接：GRE头中的SN字段做PAT端口转换2） L2TP与NAT/PAT的兼容性：无冲突控制连接、数据连接UDP1701；3） GRE与NAT/PAT的兼容性：无冲突GRE头中的SN字段做PAT端口转换4） SSLVPN与NAT/PAT的兼容性：无冲突PKI公钥基础结构一、 定义针对网络信息安全，作为第三方通过发放和维护数字证书，用户通过申请的数字证书来完成身份认证、电子商务行为的不可抵赖性，以解决通信双方的信任关系，建立相互信任的网络。二、 PKI基本组件1） 认证中心CA（证书授权）：证书的颁发机构CA的指责：颁发证书、维护证书、创建CRL表。2） RA注册机构可有可无，功能由CA委托。可维护证书，但不能颁发证书。3） 数字证书表示一个用户设备的身份。格式X.509v3版本。内容为设备身份信息、CA的签名、设备公钥。4） 最终用户：可以是PC、路由器、交换机、防火墙、VPN网关等需要证书的。5） 简单证书注册enrollment协议SCEP是CA与最终用户之间的协议。协议基于HTTP（被HTTP封装，TCP80）。服务器要指定＜URL＞地址。6） 在线证书状态协议OCSP工作过程：用户从另一个对等体收到一个证书，发送证书给CA服务器/CR，在线

图：使用数字签名RSA-Sig的LKEPhaseI图：使用数字签名RSA-Sig的LKEPhaseI交换7）证书撤消revocation列表CRL。包含证书的合法性，自动更新。工作过程：用户从服务器下载CRL表，当用户从另一个对等体收到一个证书，本地检测证书的合法性。（缺点：要更新、占用存储资源、占用CPU利用率）三、设备申请证书的过程：1）设备先获得CA的证书（自己颁发、上级颁发：独立根CA或独立从属CA）内容：CA的身份信息、CA的签名、CA的公钥2） 设备以PKCS#10格式通过SCEP协议发送自己身份信息给CA身份信息内容：主机名、域名、公钥、挑战码（CA分配、仅一次使用，可选）3） CA检验挑战码，为设备产生证书内容：身份信息、序列号、CA的签名、CRL、有效时间（设备要与CA时间同步）、下发证书的CA名。4） CA使用用户设备公钥加密X.509v3得到密文格式PKCS#7，通过SCEP发送证书给设备5） 设备使用私钥解密得到X.509v3，检验是否为CA颁发，保存证书。四、使用证书认证（RSA签名）建立IPSec（一）③一④包完成后双方进行一下计算：使用对方公钥和本地私钥通过DH算法生成KdhSKEYID=hash（身份认证的密钥，NilNr）SKEYIDd=hashfunc（KDH，CilCr）作为阶段II的材料SKEYIDa=hashfunc（KDH，CilCr，SKEYIDd）用于数据完整性认证SKEYIDe=hashfunc（KDH，CilCr，SKEYIDa）用于数据加密HASHi=hash（SKEYID,IDi，XYCiCr）HASHr=hash（SKEYID,IDr，XYCiCr）i的签名：SIGi=HASHi+i私钥i的签名：SIGr=HASHr+r私钥解密对方签名，并使用对方公钥解密，再比较散列值。双重认证：第5个包先用对方公钥解密数据包，再验证对方证书CERT的合法性解密签名SiG，再比较散列值（而预共享认证只比较散列值！）对于积极模式材料全部带过去。（二）应用

IPSec中利用PKI的数字签名认证方法在移动用户接入、大型网络中常用。CA服务器的部署：放在公网放在总部内网（PAR映射到公网TCP80）放在VPN网关，即做VPN网关又做C