IPsec (Internet Protocol Security) 是保护 IP 网络上传输数据的重要技术。它是一套用于通过互联网等 IP 网络安全通信的协议和方法。IPsec 为确保网络设备之间传输数据的机密性、完整性和真实性提供了强有力的框架。IPsec 的两种主要模式是隧道模式和传输模式，它们各自具有独特的功能和特征。
IPsec 中使用的术语
在我们深入探讨 IPsec 模式之前，让我们先了解几个重要术语：
- IPsec: Internet 协议安全性 (IPsec) 是一种通过数据认证和加密来保护 IP 通信安全的协议和策略。
- 隧道模式: 在隧道模式下，包括头部和负载在内的完整原始 IP 数据包会被加密，并插入到一个新的 IP 数据包中。该模式通常用于网络到网络的连接。
- 传输模式: 传输模式仅加密原始 IP 数据包的负载（数据），保留 IP 头部不变。通常用于主机或设备之间的端到端通信。
- 认证: 验证身份的过程，以确保网络的安全交换。
- 完整性: 在传输过程中防止数据损坏，这是通过加密哈希函数实现的。
- 私密性: 对数据进行加密以防止未经授权的访问或窃听。
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IPsec 隧道模式
- 完整的头部和负载加密: 在隧道模式下，整个原始 IP 数据包（头部和负载）都被加密，然后被封装在一个新的 IP 数据包中。这个新数据包有一个不同的 IP 头部，其源地址和目的地址通常与原始数据包不同。
- 用于站点到站点 VPN: 隧道模式通常用于站点到站点 VPN (虚拟专用网络)，其中整个网络或子网需要通过互联网等不受信任的网络进行安全通信。
- 保护网络间的通信: 网络到网络的通信保护所有网络之间的通信，提供加密并防止攻击。
解释
用例
隧道模式常用于站点到站点 VPN，其中整个网络或子网需要进行安全通信。它保护两个网络之间的整个通信过程。
示例:
以某公司的分支机构为例。它们使用隧道模式通过互联网连接，以安全地交换敏感数据。原始 IP 数据包被封装在具有不同源地址和目的地址的新 IP 数据包中。
IPsec 传输模式
- 仅加密负载: 在传输模式下，理想情况下有效 IP 数据包的负载（数据）会被加密，而有效 IP 头部保持不变。该模式通常用于主机或设备之间的临时通信。
- 用于主机到主机的通信: 主机到主机的通信模式通常用于保护主机或设备之间的通信，而不是整个网络。
- 开销更小: 由于原始 IP 头部不发生改变，与隧道模式相比，新头部的开销会更小。
解释
用例
传输模式适用于主机或设备之间点对点的连接。
示例:
当公司内的员工需要在本地安全地交换文件时，会使用传输模式。只有有效 IP 数据包的负载被加密，而 IP 头部保持不变。
在 隧道模式 和传输模式中，IPsec 都提供以下关键安全服务：
- 认证: 通过使用数字签名或预共享密钥等机制来确保通信各方的身份。
- 完整性: 通过使用加密哈希函数保护数据在传输过程中不被篡改。
- 机密性: 对数据进行加密，以确保未经授权的一方无法读取。
- 防重放保护: 防止攻击者截获并重新发送数据包。
在隧道模式和传输模式之间做出选择，取决于具体的通信要求和网络结构。站点到站点 VPN 通常使用隧道模式来保护整个网络，而传输模式则适用于主机之间的端到端加密。
分步流程
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