訳: 日野 浩志 <hino@ccm.cl.nec.co.jp>, 14 March
2001.
IPsec 機構は、IP 層とソケット層に対して安全な通信を提供します。 実装の詳細に関しては The Developers' Handbook を参照してください。
現在の IPsec の実装は、トランスポートモードとトンネルモード の両方をサポートしています。しかし、トンネルモードにはいくつかの 制限事項があります。http://www.kame.net/newsletter/ にはより総合的な例が載っています。
ここで述べる機能を利用するには、以下のオプションをカーネルコ ンパイル時に指定する必要があることにご注意ください。
options IPSEC #IP security options IPSEC_ESP #IP security (crypto; define w/IPSEC)
ホスト A (10.2.3.4) とホスト B (10.6.7.8) との間に安全なチャ ネルを配置するために、セキュリティアソシエーションを設定しましょ う。ここでは、少し込み入った例を示します。ホスト A からホストB へは old AH のみを使います。ホスト B からホスト A へは new AH と new ESP を組み合わせます。
ここで "AH"/"new AH"/"ESP"/"new ESP" に対応するアルゴリズ ムを決めないといけません。アルゴリズムの名前を知るには、 setkey(8) マニュアルページをご覧ください。ここでは、AH に MD5 を、new AH には new-HMAC-SHA1 を、new ESP には 8 バイト IV の new-DES-expIV を選びました。
鍵長はそれぞれのアルゴリズムに大きく依存します。たとえば、 MD5 では鍵長は 16 バイトでなければなりませんし、new-HMAC-SHA1 では 20 バイトでなければなりませんし、new-DES-expIV では 8 バ イトでなければなりません。ここではそれぞれ "MYSECRETMYSECRET", "KAMEKAMEKAMEKAMEKAME", "PASSWORD" とします。
次に、それぞれのプロトコルに対して SPI (セキュリティパラメー タインデックス: Security Parameter Index) を割り当てます。三種 類のセキュリティヘッダ (ホスト A からホスト B に一つ、ホスト B から ホスト A に二つ) を生成するので、この安全なチャネルには三 つの SPI が必要になることに注意してください。さらに、SPI は 256 以上である必要があることにも注意してください。ここではそれ ぞれ 1000, 2000, 3000 を割り当てます。
(1)
ホスト A ------> ホスト B
(1)PROTO=AH
ALG=MD5(RFC1826)
KEY=MYSECRETMYSECRET
SPI=1000
(2.1)
ホスト A <------ ホスト B
<------
(2.2)
(2.1)
PROTO=AH
ALG=new-HMAC-SHA1(new AH)
KEY=KAMEKAMEKAMEKAMEKAME
SPI=2000
(2.2)
PROTO=ESP
ALG=new-DES-expIV(new ESP)
IV length = 8
KEY=PASSWORD
SPI=3000
次に、セキュリティアソシエーションを設定しましょう。ホスト A とホスト B の両方で、setkey(8) を実行します。
# setkey -c add 10.2.3.4 10.6.7.8 ah-old 1000 -m transport -A keyed-md5 "MYSECRETMYSECRET" ; add 10.6.7.8 10.2.3.4 ah 2000 -m transport -A hmac-sha1 "KAMEKAMEKAMEKAMEKAME" ; add 10.6.7.8 10.2.3.4 esp 3000 -m transport -E des-cbc "PASSWORD" ; ^D
実際には、セキュリティポリシのエントリが定義されるまでは IPsec による通信は行われません。この例の場合、両方のホストを設 定する必要があります。
A で:
# setkey -c
spdadd 10.2.3.4 10.6.7.8 any -P out ipsec
ah/transport/10.2.3.4-10.6.7.8/require ;
^D
B で:
# setkey -c
spdadd 10.6.7.8 10.2.3.4 any -P out ipsec
esp/transport/10.6.7.8-10.2.3.4/require ;
spdadd 10.6.7.8 10.2.3.4 any -P out ipsec
ah/transport/10.6.7.8-10.2.3.4/require ;
^D
ホスト A -------------------------------------> ホスト B
10.2.3.4 10.6.7.8
| |
========== old AH keyed-md5 ==========>
<========= new AH hmac-sha1 ===========
<========= new ESP des-cbc ============
IPv6 を使ったもう一つの例。
ホスト-A とホスト-B 間の TCP ポート番号 110 番の通信には、 ESP トランスポートモードが推奨されます。
============ ESP ============
| |
ホスト-A ホスト-B
fec0::10 -------------------- fec0::11
暗号化アルゴリズムは blowfish-cbc で、その鍵は "kamekame"、 認証アルゴリズムは hmac-sha1 で、その鍵は "this is the test key" とします。ホスト-A の設定:
# setkey -c <<EOF
spdadd fec0::10[any] fec0::11[110] tcp -P out ipsec
esp/transport/fec0::10-fec0::11/use ;
spdadd fec0::11[110] fec0::10[any] tcp -P in ipsec
esp/transport/fec0::11-fec0::10/use ;
add fec0::10 fec0::11 esp 0x10001
-m transport
-E blowfish-cbc "kamekame"
-A hmac-sha1 "this is the test key" ;
add fec0::11 fec0::10 esp 0x10002
-m transport
-E blowfish-cbc "kamekame"
-A hmac-sha1 "this is the test key" ;
EOF
そしてホスト-B の設定:
# setkey -c <<EOF
spdadd fec0::11[110] fec0::10[any] tcp -P out ipsec
esp/transport/fec0::11-fec0::10/use ;
spdadd fec0::10[any] fec0::11[110] tcp -P in ipsec
esp/transport/fec0::10-fec0::11/use ;
add fec0::10 fec0::11 esp 0x10001 -m transport
-E blowfish-cbc "kamekame"
-A hmac-sha1 "this is the test key" ;
add fec0::11 fec0::10 esp 0x10002 -m transport
-E blowfish-cbc "kamekame"
-A hmac-sha1 "this is the test key" ;
EOF
SP の方向に注意してください。
二台のセキュリティゲートウェイ間のトンネルモード
セキュリティプロトコルは old AH トンネルモード、すなわち RFC1826 で指定されるものです。認証アルゴリズムは "this is the test" を鍵とする keyed-md5 です。
======= AH =======
| |
ネットワーク-A ゲートウェイ-A ゲートウェイ-B ネットワーク-B
10.0.1.0/24 ---- 172.16.0.1 ----- 172.16.0.2 ---- 10.0.2.0/24
ゲートウェイ-A における設定:
# setkey -c <<EOF
spdadd 10.0.1.0/24 10.0.2.0/24 any -P out ipsec
ah/tunnel/172.16.0.1-172.16.0.2/require ;
spdadd 10.0.2.0/24 10.0.1.0/24 any -P in ipsec
ah/tunnel/172.16.0.2-172.16.0.1/require ;
add 172.16.0.1 172.16.0.2 ah-old 0x10003 -m any
-A keyed-md5 "this is the test" ;
add 172.16.0.2 172.16.0.1 ah-old 0x10004 -m any
-A keyed-md5 "this is the test" ;
EOF
上記の例のように、もしポート番号フィールドを書かないと、 "[any]" と同じ意味になります。`-m' は使用される SA のモードを 指定します。"-m any" はセキュリティプロトコルのモードのワイル ドカードを意味します。この SA をトンネルモードとトランスポート モードの両方で使用できます。
そしてゲートウェイ-B では:
# setkey -c <<EOF
spdadd 10.0.2.0/24 10.0.1.0/24 any -P out ipsec
ah/tunnel/172.16.0.2-172.16.0.1/require ;
spdadd 10.0.1.0/24 10.0.2.0/24 any -P in ipsec
ah/tunnel/172.16.0.1-172.16.0.2/require ;
add 172.16.0.1 172.16.0.2 ah-old 0x10003 -m any
-A keyed-md5 "this is the test" ;
add 172.16.0.2 172.16.0.1 ah-old 0x10004 -m any
-A keyed-md5 "this is the test" ;
EOF
二台のセキュリティゲートウェイ間の SA の束を作ります
ゲートウェイ-A とゲートウェイ-B の間では、AH トランスポー トモードと ESP トンネルモードが要求されます。この例では、ESP ト ンネルモードが先に適用され、次に AH トランスポートモードが適用さ れます。
========== AH =========
| ======= ESP ===== |
| | | |
ネットワーク-A ゲートウェイ-A ゲートウェイ-B ネットワーク-B
fec0:0:0:1::/64 --- fec0:0:0:1::1 ---- fec0:0:0:2::1 --- fec0:0:0:2::/64
暗号化アルゴリズムは 3des-cbc, ESP の認証アルゴリズムは hmac-sha1 とします。AH の認証アルゴリズムは hmac-md5 とします。 ゲートウェイ-A での設定は:
# setkey -c <<EOF
spdadd fec0:0:0:1::/64 fec0:0:0:2::/64 any -P out ipsec
esp/tunnel/fec0:0:0:1::1-fec0:0:0:2::1/require
ah/transport/fec0:0:0:1::1-fec0:0:0:2::1/require ;
spdadd fec0:0:0:2::/64 fec0:0:0:1::/64 any -P in ipsec
esp/tunnel/fec0:0:0:2::1-fec0:0:0:1::1/require
ah/transport/fec0:0:0:2::1-fec0:0:0:1::1/require ;
add fec0:0:0:1::1 fec0:0:0:2::1 esp 0x10001 -m tunnel
-E 3des-cbc "kamekame12341234kame1234"
-A hmac-sha1 "this is the test key" ;
add fec0:0:0:1::1 fec0:0:0:2::1 ah 0x10001 -m transport
-A hmac-md5 "this is the test" ;
add fec0:0:0:2::1 fec0:0:0:1::1 esp 0x10001 -m tunnel
-E 3des-cbc "kamekame12341234kame1234"
-A hmac-sha1 "this is the test key" ;
add fec0:0:0:2::1 fec0:0:0:1::1 ah 0x10001 -m transport
-A hmac-md5 "this is the test" ;
EOF
異なる通信端での SA を作る
ホスト-A とゲートウェイ-A の間では ESP トンネルモードが要 求されています。暗号化アルゴリズムは cast128-cbc で、ESP の認 証アルゴリズムは hmac-sha1 です。ホスト-A とホスト-B との間で は ESP トランスポートモードが推奨されています。暗号化アルゴリ ズムは rc5-cbc で、ESP の認証アルゴリズムは hmac-md5 です。
================== ESP =================
| ======= ESP ======= |
| | | |
ホスト-A ゲートウェイ-A ホスト-B
fec0:0:0:1::1 ---- fec0:0:0:2::1 ---- fec0:0:0:2::2
ホスト-A での設定:
# setkey -c <<EOF
spdadd fec0:0:0:1::1[any] fec0:0:0:2::2[80] tcp -P out ipsec
esp/transport/fec0:0:0:1::1-fec0:0:0:2::2/use
esp/tunnel/fec0:0:0:1::1-fec0:0:0:2::1/require ;
spdadd fec0:0:0:2::1[80] fec0:0:0:1::1[any] tcp -P in ipsec
esp/transport/fec0:0:0:2::2-fec0:0:0:l::1/use
esp/tunnel/fec0:0:0:2::1-fec0:0:0:1::1/require ;
add fec0:0:0:1::1 fec0:0:0:2::2 esp 0x10001
-m transport
-E cast128-cbc "12341234"
-A hmac-sha1 "this is the test key" ;
add fec0:0:0:1::1 fec0:0:0:2::1 esp 0x10002
-E rc5-cbc "kamekame"
-A hmac-md5 "this is the test" ;
add fec0:0:0:2::2 fec0:0:0:1::1 esp 0x10003
-m transport
-E cast128-cbc "12341234"
-A hmac-sha1 "this is the test key" ;
add fec0:0:0:2::1 fec0:0:0:1::1 esp 0x10004
-E rc5-cbc "kamekame"
-A hmac-md5 "this is the test" ;
EOF