IPSec中安全协议ESP、AH精解

　　ESP 的协议号为50

　　AH　协议号为51

　　一、ESP详解

　　（一）ESP提供：confidentiality，data integrity，optional data origin authentication，anti-replay services

　　（二）ESP结构为：

　　1、Security Parameter Index（SPI）

　　2、Sequence Number

　　3、Payload Data（Variable）

　　4、Padding（0-255）Bytes

　　5、Pad length

　　6、Report Handler

　　7、Authentication Data（varaible）

　　SPI：

　　1、destination address

　　2、protocol

　　3、identify the security association（SA）

　　SPI number是在Internet Key Exchange（IKE）协商过程中，可以任意指定的。利用这个number可以在security association database（SADB）中查询相关信息。

　　Sequence number：

　　提供anti-replay services.这点在AH中也是同样的

　　原理是通过increasing序号

　　Payload data：

　　被保护的数据，加密算法需要一个initialization vector（IV），注意IV需要认证，但是不是加密的，DES使用前8个字节做为IV，3DES、AES也使用8字节的IV.

　　Padding Bytes：

　　根据加密算法不同，补足的字节也不同。

　　二、AH详解

　　（一）AH提供：connectionless integrity，data authentication，optional replay protection，但是不提供confidentiality（加密）

　　（二）AH的包结构：

　　1、Next header

　　2、Payload Length

　　3、Reserved

　　4、Security Parameter Index（SPI）

　　5、Sequence Number

　　6、Authentication Data（Variable）

　　三、ESP、AH对比

　　1、AH没有ESP的加密特性

　　2、AH的authtication是对整个数据包做出的，包括IP头部分，因为IP头部分包含很多变量，比如type of service（TOS），flags，fragment offset，TTL以及header checksum.所以这些值在进行authtication前要全部清零。否则hash会mismatch导致丢包。

　　相反，ESP是对部分数据包做authentication，不包括IP头部分。