Capítulo 22 Intercambio de claves de Internet (descripción general)
El Protocolo de intercambio de claves de Internet (Internet Key Exchange, IKE) automatiza la gestión de claves de IPsec. Este capítulo contiene la información siguiente sobre IKE:
Para obtener instrucciones sobre cómo implementar IKE, consulte el Capítulo 23Configuración de IKE (tareas). Para obtener información de referencia, consulte el Capítulo 24Intercambio de claves de Internet (referencia). Para obtener información sobre IPsec, consulte el Capítulo 19Arquitectura de seguridad IP (descripción general).
Novedades de IKE
Solaris 10 4/09: A partir de esta versión, la utilidad de gestión de servicios (SMF) administra IKE como servicio. Por defecto, el servicio red/svc:/ipsec/ike:predeterminado está deshabilitado. También en esta versión, el perfil de derechos Network IPsec Management se proporciona para administrar IPsec e IKE.
Solaris 10 7/07: A partir de esta versión, IKE puede utilizar el algoritmo AES y configurarse en la zona global para utilizar en zonas no globales.
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La opción de socket SO_ALLZONES permite a IKE controlar el tráfico de las zonas no globales.
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Para ver una lista completa de las nuevas funciones de Solaris y una descripción de las versiones de Solaris, consulte Novedades de Oracle Solaris 10 9/10.
Administración de claves con IKE
La administración del material de claves de las asociaciones de seguridad de IPsec se denomina administración de claves. La administración de claves automática requiere un canal de comunicación seguro para la creación, autenticación e intercambio de claves. Sistema operativo Solaris utiliza el intercambio de claves de Internet (IKE) para automatizar la administración de claves. IKE se escala fácilmente para proporcionar un canal seguro para un volumen de tráfico importante. Las asociaciones de seguridad de IPsec en paquetes IPv4 e IPv6 pueden aprovechar IKE.
Cuando se utiliza IKE en un sistema con una placa de Sun Crypto Accelerator 1000, Sun Crypto Accelerator 4000 o Sun Crypto Accelerator 6000, las operaciones de claves públicas se pueden descargar en el acelerador. Los recursos del sistema operativo no se utilizan para las operaciones de claves públicas. Cuando se utiliza IKE en un sistema con una placa de Sun Crypto Accelerator 6000 o Sun Crypto Accelerator 4000, los certificados, claves públicas y claves privadas se pueden almacenar en la placa. El almacenamiento de claves fuera del sistema proporciona una capa de protección adicional.
Negociación de claves IKE
El daemon IKE, in.iked, negocia y autentica el material de claves para las asociaciones de seguridad de forma protegida. El daemon utiliza números generadores aleatorios a partir de funciones internas que proporciona Sistema operativo Solaris. IKE proporciona confidencialidad directa perfecta (PFS). En PFS, las claves que protegen la transmisión de datos no se utilizan para derivar claves adicionales. Asimismo, los números generadores que se utilizan para crear claves de transmisión de datos no se vuelven a utilizar. Consulte la página del comando man in.iked(1M).
Cuando el daemon IKE descubre una clave de cifrado pública del sistema remoto, el sistema puede utilizar dicha clave. El sistema cifra los mensajes utilizando la clave pública del sistema remoto. Sólo el sistema remoto puede leer los mensajes. El daemon IKE lleva a cabo su trabajo en dos fases. Las fases se denominan intercambios.
Terminología de claves IKE
La tabla siguiente enumera los términos que se utilizan en el ámbito de la negociación de claves, incluye sus acrónimos habituales y aporta una definición e información del uso de cada término.
Tabla 22–1 Términos de negociación de claves, acrónimos y usos|
Término de negociación de claves |
Acrónimo |
Definición y uso |
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Intercambio de claves |
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El proceso de generación de claves para los algoritmos criptográficos asimétricos. Los dos métodos principales son los protocolos RSA y el protocolo Diffie-Hellman. |
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Protocolo Diffie-Hellman |
DH |
Protocolo de intercambio de claves que implica la generación y la autenticación de claves. A menudo se denomina intercambio de claves autenticadas. |
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Protocolo RSA |
RSA |
Protocolo de intercambio de claves que implica la generación y el transporte de claves. El protocolo recibe el nombre de sus tres creadores, Rivest, Shamir y Adleman. |
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PFS |
Sólo se aplica en el intercambio de claves autenticadas. PFS garantiza que el material secreto a largo plazo para las claves no ponga en peligro la confidencialidad de las claves intercambiadas de comunicaciones anteriores. En PFS, la clave que se emplea para proteger la transmisión de datos no se aplica en la derivación de claves adicionales. La fuente de la clave que se usa para proteger la transmisión de datos tampoco se emplea en la derivación de claves adicionales. |
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Método Oakley |
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Método para establecer claves para la fase 2 de un modo seguro. Este protocolo es análogo al método Diffie-Hellman de intercambio de claves. De un modo similar a Diffie-Hellman, el intercambio de claves de grupo Oakley implica la generación de claves y la autenticación de claves. El método Oakley se utiliza para negociar PFS. |
Intercambio de IKE de fase 1
El intercambio de fase 1 se conoce como modo principal. En el intercambio de fase 1, IKE utiliza métodos de cifrado de claves públicas para autenticarse con entidades IKE equivalentes. El resultado es una asociación de seguridad de Internet y una asociación de seguridad del protocolo de administración de claves (ISAKMP). Una asociación de seguridad ISAKMP es un canal seguro para que IKE negocie el material de claves para los datagramas IP. A diferencia de las asociaciones de seguridad de IPsec, las asociaciones de seguridad de ISAKMP son bidireccionales, de modo que sólo se necesita una asociación de seguridad.
El modo en que IKE negocia el material de claves en el intercambio de la fase 1 es configurable. IKE lee la información de configuración del archivo /etc/inet/ike/config. La información de configuración incluye:
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Parámetros globales, como los nombres de los certificados de claves públicas
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Si se utiliza confidencialidad directa perfecta (PFS)
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Las interfaces implicadas
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Los protocolos de seguridad y sus algoritmos
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El método de autenticación
Los dos métodos de autenticación son las claves previamente compartidas y los certificados de claves públicas. Los certificados de claves públicas pueden ser autofirmados. Los certificados también los puede emitir una autoridad de certificación desde una organización de infraestructuras de clave pública (PKI). Las organizaciones incluyen beTrusted, Entrust, GeoTrust, RSA Security y Verisign.
Intercambio de IKE de fase 2
El intercambio de fase 2 se conoce como modo rápido (Quick). En el intercambio de fase 2, IKE crea y administra las asociaciones de seguridad de IPsec entre los sistemas que ejecutan el daemon de IKE. IKE utiliza el canal seguro creado en el intercambio de fase 1 para proteger la transmisión del material de claves. El daemon IKE crea las claves a partir de un generador de números aleatorio utilizando el dispositivo /dev/random. La velocidad a la que el daemon actualiza las claves se puede configurar. El material de claves está disponible para los algoritmos especificados en el archivo de configuración para la directiva IPsec, ipsecinit.conf.
Opciones de configuración de IKE
El archivo de configuración /etc/inet/ike/config contiene entradas de directiva IKE. Para que dos daemons IKE se autentiquen entre sí, las entradas deben ser válidas. Además, el material de claves debe estar disponible. Las entradas del archivo de configuración determinan el método para utilizar el material de claves para autenticar el intercambio de fase 1. Las opciones son las claves previamente compartidas o los certificados de claves públicas.
La entrada auth_method preshared indica que se utilizan claves previamente compartidas. Los valores de auth_method que no sean preshared indican que se deben utilizar certificados de claves públicas. Los certificados de claves públicas pueden ser autofirmados o instalarse desde una organización de PKI. Para más información, consulte la página del comando man ike.config(4).
IKE con claves previamente compartidas
Las claves previamente compartidas las crea un administrador de un sistema. A continuación, se comparten las claves fuera de la banda con administradores de sistemas remotos. Debe procurar crear claves aleatorias largas y proteger el archivo y la transmisión fuera de banda. Las claves se colocan en el archivo /etc/inet/secret/ike.preshared de cada sistema. El archivo ike.preshared para IKE hace las funciones del archivo ipseckeys para IPsec. Cualquier peligro para las claves del archivo ike.preshared pondrá en peligro todas las claves que se deriven de las claves del archivo.
La clave precompartida de un sistema debe ser idéntica a la clave de su sistema remoto. Las claves están vinculadas a una dirección IP específica. Las claves son más seguras cuando un administrador controla los sistemas que se comunican. Para obtener más información, consulte la página del comando man ike.preshared(4).
IKE con certificados de claves públicas
Los certificados de claves públicas acaban con la necesidad de que los sistemas que se comunican compartan el material de claves secreto fuera de banda. Las claves publicas utilizan el protocolo de Diffie-Hellman (DH) para autenticar y negociar claves. Existen dos tipos de certificados de claves públicas. Los certificados pueden ser autofirmados o certificados por una autoridad de certificación.
Los certificados de claves públicas autofirmadas los crea el administrador. El comando ikecert certlocal -ks crea la parte privada del par de claves pública-privada para el sistema. A continuación se obtiene el resultado del certificado autofirmado en formato X.509 del sistema remoto. El certificado del sistema remoto se incluye en el comando ikecert certdb para la parte pública del par de claves. Los certificados autofirmados se encuentran en el directorio /etc/inet/ike/publickeys de los sistemas que se comunican. Cuando se utiliza la opción -T, los certificados residen en el hardware conectado.
Los certificados autofirmados son un punto intermedio entre las claves previamente compartidas y las autoridades de certificación. A diferencia de las claves previamente compartidas, un certificado autofirmado se puede utilizar en un equipo portátil o en un sistema cuya numeración podría cambiar. Para autofirmar un certificado para un sistema sin un número fijo, utilice un nombre alternativo DNS (www.example.org ) o email (root@domain.org).
Las claves públicas se pueden entregar mediante PKI o una organización de autoridad de certificación. Las claves públicas y sus autoridades de certificación pertinentes se instalan en el directorio /etc/inet/ike/publickeys. Cuando se utiliza la opción -T, los certificados residen en el hardware conectado. Los proveedores también emiten listas de revocación de certificados (CRL). Junto con la instalación de las claves y las autoridades de certificación, debe instalar la CRL en el directorio /etc/inet/ike/crls.
Las autoridades de certificación tienen la ventaja de estar certificadas por una organización exterior, en lugar del administrador del sitio. En cierto modo, las autoridades de certificación son certificados autorizados. Al igual que ocurre con los certificados autofirmados, las autoridades de certificación se pueden utilizar en un equipo portátil o en un sistema cuya numeración podría cambiar. A diferencia de los certificados autofirmados, las autoridades de certificación se pueden escalar muy fácilmente para proteger una gran cantidad de sistemas que se comunican.
IKE y aceleración de hardware
Los algoritmos IKE requieren cálculos complejos, especialmente en el intercambio de fase 1. Los sistemas que controlan una gran cantidad de intercambios pueden utilizar una placa de Sun Crypto Accelerator 1000 para administrar las operaciones de claves públicas. Las placas de Sun Crypto Accelerator 4000 y Crypto Accelerator 6000 de Sun también se pueden utilizar para manejar cálculos de Fase 1 costosos.
Para obtener información sobre cómo configurar IKE para descargar sus cálculos en la placa del acelerador, consulte Cómo configurar IKE para buscar la placa de Sun Crypto Accelerator 1000 . Para obtener información sobre cómo almacenar claves, consulte Cómo configurar IKE para buscar la placa de Sun Crypto Accelerator 4000 y la página del comando man cryptoadm(1M).
IKE y almacenamiento de hardware
Los certificados de claves públicas, las claves privadas y las claves públicas se pueden almacenar en una placa Sun Crypto Accelerator 4000 o Crypto Accelerator 6000 de Sun. Para el cifrado RSA, la placa Sun Crypto Accelerator 4000 admite claves de hasta 2.048 bits. Para el cifrado DSA, la placa admite claves de hasta 1.024 bits. La placa Crypto Accelerator 6000 de Sun es compatible con los algoritmos SHA-512 y ECC.
Para obtener información sobre cómo configurar IKE para acceder a la placa, consulte Cómo configurar IKE para buscar la placa de Sun Crypto Accelerator 1000 . Para obtener información sobre cómo agregar certificados y claves públicas a la placa, consulte Cómo generar y almacenar certificados de clave pública en el hardware.
Archivos y utilidades IKE
La siguiente tabla resume los archivos de configuración para la directiva IKE, las ubicaciones de almacenamiento para las claves IKE y los distintos comandos y servicios que implementan IKE. Para obtener más información sobre los servicios, consulte el Capítulo 18, Managing Services (Overview) de System Administration Guide: Basic Administration.
Tabla 22–2 Archivos de configuración de IKE, ubicaciones de almacenamiento de claves, comandos y servicios
Cambios de IKE en Solaris 10
A partir de Solaris 9, IKE incluye las funciones siguientes:
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IKE se puede utilizar para automatizar el intercambio de claves para IPsec en redes IPv6. Para más información, consulte Administración de claves con IKE.
Nota –IKE no se puede utilizar para administrar claves para IPsec en una zona no global.
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Las operaciones de claves públicas de IKE se pueden acelerar mediante una placa de Sun Crypto Accelerator 1000 o una placa de Sun Crypto Accelerator 4000. Las operaciones se descargan en la placa. La descarga acelera el cifrado y reduce las exigencias con respecto al sistema operativo. Para mas información, consulte IKE y aceleración de hardware. Para conocer los procedimientos, consulte Configuración de IKE para buscar el hardware conectado (mapa de tareas).
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Los certificados de claves públicas, las claves privadas y las claves públicas se pueden guardar en una placa de Sun Crypto Accelerator 4000. Para obtener más información sobre el almacenamiento de claves, consulte IKE y almacenamiento de hardware.
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IKE se puede utilizar para automatizar el intercambio de claves para IPsec desde un enrutador NAT. El tráfico debe utilizar una red IPv4. Asimismo, las claves ESP IPsec a través de NAT no pueden acelerarse con hardware. Para más información, consulte Paso a través de IPsec y NAT. Para ver los procedimientos, consulte Configuración de IKE para sistemas portátiles (mapa de tareas).
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Al archivo /etc/inet/ike/config se le han agregado parámetros de retransmisión y parámetros de tiempo de espera agotado de paquetes. Estos parámetros ajustan la negociación de IKE de fase 1 (modo principal) para administrar la interferencia de redes, el tráfico de red elevado y la interoperación con plataformas que tienen diferentes implementaciones del protocolo IKE. Para obtener más información sobre los parámetros, consulte la página del comando man ike.config(4) Para ver los procedimientos, consulte Cambio de los parámetros de transmisión de IKE (mapa de tareas).
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