IPsec中IKE与ISAKMP过程分析（快速模式-消息3）

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阶段	目标	过程	消息
IKE第一阶段	建立一个ISAKMP SA	实现通信双发的身份鉴别和密钥交换，得到工作密钥	(1)HDR,SA (2)HDR,SA,Cert_sig_r,Cert_enc_r (3)HDR,XCHi,SIGi (4)HDR,XCHr.SIGr (5)HDR*,HASHi (6)HDR*,HASHr
IKE第二阶段	协商IPsec SA	实现通信双方IPsec SA，得到ipsec安全策略和会话密钥	(1)HDR*,HASH(1),SA,Ni (2)HDR*,HASH(2),SA,Nr (3)HDR*,HASH(3)

       第二阶段消息3是IKE阶段最后一个消息，发送方给响应方发送一个杂凑载荷，用于对前面的交换进行鉴别。HDR之后是HASH数据结果，HASH = PRF（SKEYID_a，0|MsgID|Ni_b|Nr_b）。最后的会话密钥为KEYMAT = PRF（SKEYID_d, protocol | SPI | Ni_b | Nr_b），其中protocol和SPI从协商得到ISAKMP建议载荷中选取，用于加密和完整性校验的会话密钥按照算法的长度从其中一次选取。

        

        消息3抓包数据如下，密文长度48字节（SM4-CBC）。

        IKE在主模式和快速模式共9条消息后，结束了。随后开始具体数据传输，也就是交换类型从2-主模式、32-快速模式切换成为5-information类型。标志位flag表明数据包经过加密，各密码算法使用由本阶段消息1和消息2决定。

         完整的ipsec IKE过程及消息传输抓包输入如下，都是基于ISAKMP协议，主模式6条消息，快速模式3条消息，之后是交换类型为information交换。数据字段加密从主模式消息3就开始，将HDR之后全部加密是从主模式消息5开始的。

        之后数据报文的保护可选择AH+ESP保护，前者提供完整性和来源身份鉴别保护，后者提供数据加密保护。IPsec提供先加密再MAC的保护形式，也就是说先用ESP加密数据消息，在使用AH对加密后数据进行MAC保护。下面是抓包数据示例，在IP头之后是AH ICV，在这之后是ESP头后加密数据部分。