第3章链路层安全通信协议
1.6
PPP通信协议安全机制(2)
CHAP协议(呼叫握手认证协议):密文通信+明文存放+单向认证+周期重 新认证
适用接入方式:PSTN+拨号连接+专用链接 握手认证过程(as为服务器,U为客户端,R为随机数)UAS:Req开始,
1.ASU:R, 2.UAS:H 1(PW||R),//PW为口令,计算H值,送到认证服务器 3. AS计算H2(PW||R),比较H1和H2,如果一致,配置网络U:IP地址开始
载波停止
终止
打开
通信结束
NCP配置
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1.5
PPP通信协议安全机制(1)
PPP安全机制:通信主机认证协议
安全协议类型: PAP协议+ CHAP协议+ MPPE协议
认证时机:H拨号R检测到载波信号物理链接建立H发送链路层配置 请求帧R发送链路层配置响应帧协商完成认证网络配置通信
第二层隧道协议L2TP
layer 2 tunneling protocol 公司达成共识,结合上面的优点。
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1.2
PPP通信协议point to point protocol
设计目标:PPP为同等单元间传输数据包的链路而设计。 特点:全双工+顺序传递数据包+简单连接共通 协议构成:封装+LCP+NCP • 封装:对不同网络层协议的上层数据包封装到串行链路 • LCP链路控制协议:双方通过他建立配置测试链路连接 • NCP网络控制协议:建立配置不同的网络层协议,解决上层发生的问题 帧类型:配置确认帧(全接受)+配置否认帧(全否定)+配置拒绝帧
1.25
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L2TP协议——术语
LAC(L2TP接入控制器):L2TP隧道远程接入端 LNS(L2TP网络服务器):L2TP隧道内网接入端 L2TP隧道:在LAC-LNS传输重复封装包的通信信道 L2TP隧道构成:LAC-LNS控制连接+n-L2TP会话 L2TP控制连接: 可管理的LAC-LNS对间连接 L2TP会话: LAC-LNS控制连接上控制包交换事件 L2TP呼叫: 远程系统与LAC的连接发起/链接企图
1.23
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PPTP协议(13)
呼叫关闭:PAC:挂断请求PNS:CCRQPAC:CDN CCRQ/CDN格式:见教材
1.24
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L2TP协议——概述
L2TP产生原因: PPTP协议与L2F协议不兼容 PPTP协议适用:IP网+NT>4.0-Linux平台 L2F协议:思科提出+2层转发协议+ISP POPIG L2F协议适用:强制隧道 L2TP:联合版本+两者优点+IETF规范+类似PPTP L2TP优点:适用范围广+身份认证机制
1.20
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PPTP协议——控制连接
PPTP控制链接:建立+维护+关闭 控制链接特点:谁都可以发起,前提——TCP链接存在 控制连接建立:发起者:SCCRQ(request)应答者:SCCRP(reply) SCCRQ与SCCRP格式及字段含义:见教材(课后阅读) 控制连接维护:发起者:EchoRQ应答者:EchoRP EchoRQ与EchoRP格式及字段含义:见教材(课后阅读) 控制连接关闭:发起者:StopCCRQ应答者:StopCCRP StopCCRQ与StopCCRP格式及字段含义:见教材(课后阅读)
1.16
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PPTP协议——模式
网络拓扑参见p40,图3.4 PPP模式:C-PPP+PSTN/ISDN+S-PPP+Internet+S-RAS+LAN PPTP VPN三种拓扑模式 模式1:C-PPP+PSTN/ISDN+S-PPTP+Internet+S-PPTP+LAN 模式2:C-PPP/PPTP+PSTN/ISDN+S-PPTP+Internet+S-PPTP +LAN 模式3:C-RAS/PPTP+S-PPTP+Internet+S-PPTP+LAN
(选项部分有问题,不能识别或不能接收,还需协商)
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1.3
PPP帧的封装格式: 标志 地址 控制
协议
数 据 ( CRC 《1500 字节)
标志
一个 字节
011 111 10开 始和 结束 (7E)
一个 字节 111 111 11 (广 播地 址)
PPTP控制消息:
PPTP消息长度 PPTP消息类型 Magic Cookie
消息层次:TCP会话,消息端口:D-1723,S-任意 Magic Cookie——同步检查,值:0x1A2B3C4D;否则分组失真或失去同步
关闭控制连接,重新建立连接。 消息类型——1:控制;2:管理——PNS配置维护PAC 消息代码:见教材P45,表3.1
1.21
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PPTP协议——连接碰撞与状态
控制链接碰撞:PAC-PNS只能一条连接,双方同时发起
碰撞解决:选择IP地址大的,忽略IP地址小的发起方请求
控制连接状态:发起者状态+接收者状态
发起者状态:无TCP连接——空闲;发送SCCRQ,未收到SCCRP——等待 链接;收到SCCRP——链接建立;发送StopCCRQ,未收到StopCCRP—— 等待关闭
应选项协商成功,配置网络通信
1.10
Hale Waihona Puke 郑州轻工业学院计算机与通信 郑州轻工业学院 计算机与通信工程学院
PPTP协议——概述
PPTP:用于在 IP 网络上建立 PPP 会话 构成:PAC+源端GRE+IP信道+PNS+目的端GRE(通用路
由封装)
呼叫:通信发起端建立通信连接的请求/企图(猫之间电话呼叫) 控制连接:PAC-PNS间的TCP连接,管理会话与链接本身 NAS(网络接入服务器):用于管理PSTN/ISDN 用户接入的网络
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1.9
PPP通信协议安全机制(3)
MPPE是微软设计的。MPPE的含义?知道吗? (Microsoft Point-To-Point Encryption, 微软点对点加密) 特点:端端加密+双向数据认证+CCP调用+预共享密钥 认证时机:LCP协商完成之后,NCP协商之前 认证过程:LCP协商完成源CCP通信请求+MPPE加密选项CCP目的回
1.17
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PPTP协议——GRE协议
GRE协议:定义了在任意一种网络层协议上封装任意另外层协议的协议。
说明:首先,有效载荷封装在GRE 包中,然后将包封装在其它协议中转发。 IPv4作为GRE载荷传输时,协议类型设置为 0x800。隧道终点拆封IPv4 包 的GRE包时,IPv4包目的地址须用来转发包,并减少载荷包TTL。如果有 效载荷包的目的地址是包的封装器,会出现回路现象下,必须丢弃该包。 当 GRE 包被封装在 IPv4 中时,需要使用 IPv4 协议 47。
会话(session):建立了一条PPP连接后,形成一次 会话。因此是面向连接的,PNS和pac为会话维护。
隧道:一个隧道由<PAC,PNS>定义,隧道协议由通用 路由封装协议(GREv2)定义。可供多个会话复用的 传输PPP数据报。
1.12
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PPTP协议——远程用户接入
通信目端
IP层
PPP NCP PPTP PNS PPTP GRE PPTP PAC PPP LCP 内部网络 内部数据
1.15
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PPTP协议——目标
PPTP协议目标:透明性+兼容性+多对多+GREv2封装(通用路由封装协议) 透明性:对IP透明+对内网透明+对PPP用户透明 兼容性:对PPP兼容 多对多:PAC-nPNS+nPAC-PNS GREv2封装:链路层拥塞控制+流量控制带宽增大+重传降低+溢出减少
1.13
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PPTP协议——构成
1.14
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PPTP协议——层次
通信源端
IP层
PPP NCP PPTP PNS PPTP GRE PPTP PAC PPP LCP 内部网络 内部数据
接收者状态:打开TCP链接,未收到PPTP消息——空闲; 返回SCCRP—— 链接建立;发送StopCCRQ——等待关闭
1.22
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PPTP协议——呼叫
呼叫:出站呼叫+入站呼叫+呼叫维护+呼叫关闭 呼叫类型:出站呼叫——SC;入站呼叫——CS 出站呼叫建立:PNS:OCRQPAC:OCRP OCRQ/OCRP格式:见教材(了解呼叫ID和呼叫序列号及区别) 入站呼叫建立:PAC:ICRQPNS:ICRPPAC:ICCN ICRQ/ICRP/ICCN格式:见教材 呼叫维护:PAC:WENPNS:SLI WEN/SLI格式:见教材