IPsec 协议

IPsec（互联网协议安全）是一大组协议和算法。 IPsec 主要用于保护通过 Internet 传输的数据。互联网工程任务组 (IETF) 专门开发了 IPsec 协议，目的是通过 IP 网络数据包的身份验证和加密在 IP 层提供安全性。

最初，Internet 协议安全只定义了两个协议来保护 IP 数据包，即身份验证头 (AH) 和封装安全负载 (ESP)。前一种协议即AH 提供数据完整性和非重放服务，后一种协议即ESP 对数据进行加密和认证。

Internet 协议安全套件还包括 Internet 密钥交换 (IKE)，它基本上广泛用于生成共享安全密钥，以建立安全关联 (SA)。安全关联主要用于加密过程以及解密过程以协商两个实体之间的安全级别。需要在两个网络之间工作的特殊路由器或防火墙，这有助于处理安全关联协商过程。

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IPsec 背后的协议：

IPsec 背后主要有四种协议，如下所示：

1. 互联网协议认证头（IP AH）：互联网协议认证头主要包括数据完整性和传输保护服务等功能。身份验证标头旨在添加身份验证数据。它还提供了数据完整性、身份验证和防重放的功能，其缺点之一是它不提供加密。防重放保护可防止未经授权的数据包传输。另一个缺点是它根本不保护数据的机密性。

2. 互联网协议封装安全有效载荷（IP ESP）：互联网协议封装安全有效载荷主要在 RFC 4303 中指定，ESP 在 IP 数据包加密的帮助下提供了认证、完整性和机密性等出色功能。它还有助于提供数据完整性、加密和身份验证。有效负载的身份验证是其重要功能之一。

3. Internet 密钥交换 (IKE)： Internet 密钥交换是一种特殊协议，有助于使两个系统或设备也能够在不可靠的网络上建立安全且强大的通信通道。该协议使用一系列密钥交换来实现这一点，以在客户端和服务器之间创建一个安全且强大的隧道，借助该隧道，它们可以轻松安全地发送加密流量。隧道的安全性基于 Diffie-Hellman 密钥交换方法，该方法是广泛使用的安全技术之一。

4、互联网安全协会和密钥管理协议（ISAKMP）：互联网安全协会和密钥管理协议被简单地指定为IKE协议的一部分。它是一个框架，主要用于密钥建立、身份验证和安全关联协商，以便在 Internet 协议层上安全交换数据包。换句话说，我们可以说这个协议定义了两个系统如何相互通信的安全参数。每个安全关联定义一个方向上的连接，从一个主机到另一个主机。安全关联包括连接所需的所有属性，包括密码算法、IPsec 模式、加密密钥以及与建立安全连接所需的数据传输相关的任何其他参数。

IPsec 的用途：

IPsec 是一种安全协议，主要用于保护敏感数据，提供安全的信息传输，例如金融交易、医疗记录、公司通信等。它还用于保护虚拟专用网络 (VPN)，其中 Internet 协议安全隧道主要有助于加密两个端点或主机之间发送的所有数据。 Internet Protocol Security 还可以帮助对应用层数据进行强加密，并为路由器轻松地通过公共 Internet 发送路由数据提供高级别的安全性。提供不加密的身份验证是 Internet 协议安全性的最佳功能之一。

在不使用 Internet 协议安全协议的情况下，应用程序或开放系统互连 (OSI) 模型的传输层的高级加密可以安全地传输数据。在应用层，超文本传输协议安全 (HTTPS) 在执行加密中起着重要作用。在传输层，传输层安全 (TLS) 协议在提供加密方面发挥着重要作用。但是，在这些较高层进行加密和身份验证会增加数据暴露的机会。

IPsec 的优势：

IPsec 在网络层工作时提供网络层安全性，并为应用程序提供透明度。
它在任何类型的数据交换期间提供机密性。
由于它是在网络层实现的，IPsec 对应用程序的可靠性为零。

IPsec的缺点：

IPsec 具有广泛的访问范围，在 IPsec 网络中，授予对单个设备的访问权限也可以授予其他设备的访问权限。
在许多情况下，它会带来一些与不同软件不兼容的问题。
在许多情况下，IPsec 会导致 CPU 使用率过高。