cc 通常情况下，互联网可以分为5层结构，由上而下分别是实体层、链路层、网络层、传输层和应用层。而为了保障互联网的安全性，每层中都会使用相应的加密协议来进行保护。我们熟知的SSL/TLS协议就是传输层的安全协议。而今天我们的主角——IPSec就是网络层安全协议。
IPSec协议简介
IPSec是IETF（国际互联网工程技术小组）提出的使用密码学保护IP层通信的安全保密架构，是通过对IP协议的分组进行加密和认证来保护IP协议的网络传输协议簇（一系列相互关联协议的集合）。
IPSec提供了两种安全机制分别是认证和加密，认证机制使IP通信的数据接收方能够确认数据发送方的真实身份，以及数据在传输过程中是否遭篡改。加密机制通过对数据进行编码来保证数据的机密性，以防数据在传输过程中被窃听。其协议主要工作在IP层，在IP层对数据包进行加密和验证。
IPSec协议的组成部分
- 认证头（AH）：为IP数据报提供无连接数据完整性、消息认证以及防重放攻击保护；
- 封装安全载荷（ESP）：提供机密性、数据源认证、无连接完整性、防重放和有限的传输流机密性；
- 安全关联（SA）：提供算法和数据包，提供AH、ESP操作所需的参数。
- 密钥协议（IKE）：提供对称密码的钥匙的生存和交换。
IPSec协议的工作流程
- 首先，发起方和接收方都需要通过协商建立一个安全的会话。协商中需要确定加密算法、认证算法和密钥等参数。
- 在建立会话之后，发起方需要将要发送的数据进行封装，同时添加一些安全性相关的信息，如认证数据和加密数据。
- 接收方在接收到数据之后，首先需要对数据进行解封装，同时对解封装后的数据进行身份认证和数据完整性验证。
- 如果验证通过，接收方会将数据存储在缓存中。此时，接收方可以将数据传输到应用层，完成整个过程。
IPSec协议的安全特性
- 数据机密性：在传输前，IPSec对数据进行加密，可以保证在传输过程中，即使数据包遭截取，信息也无法被读。
- 数据完整性：IPSec可以防止传输过程中数据被篡改，确保发出数据和接收数据的一致性。IPSec利用Hash函数为每个数据包产生一个加密检查和，接收方在打开包前先计算检查和，若包遭篡改导致检查和不相符，数据包即被丢弃。
- 不可否认性：IPSec可以证实消息发送方是唯一可能的发送者，发送者不能否认发送过消息。
- 反重播性：反重播可以确保每个IP包的唯一性，保证信息万一被截取复制后，不能再被重新利用、重新传输回目的地址。
IPSec协议和SSL协议的区别
IPSec和SSL都是网络安全技术，用于保护网络上的数据传输。它们都具有高度的安全性，但也存在一些区别。
IPSec是一种网络层协议，可以为网络中的计算机之间的通信提供安全性，而SSL则是一种应用层协议，可以为Web浏览器和Web服务器之间的通信提供安全性。简单来说，IPSec是用于保护基于IP的网络通信，而SSL则是用于保护Web浏览器和Web服务器之间的通信。
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