密评 | IPSec流量包分析以及对各个消息的手工解析
内容提要
在密码测评过程中，分析IPSec VPN流量是重要的知识点。IPSec协议是通过加密数字信封来确保消息传输安全。主模式和快速模式是IPSec数据的两个阶段。第一阶段主模式主要是设备密钥协商，需要协议筛选出ISAKMP。第二阶段主要是响应方收到加密套件后，对比自己是否有相应的加密套件，发送自己的SPI值和选择好的加密套件。消息三和消息四交换数据，使用临时密钥进行加密保护，双方对数据进行数字签名。对于消息三的载荷值，我们可以通过解密获取到对称载荷SK的明文。
延伸解读
主模式与快速模式的分工
IPSec VPN流量分析中，主模式（6个数据包）负责设备密钥协商，生成工作密钥；快速模式（3个数据包）则用于后续的数据保护。主模式中，消息一和消息二交换SA载荷和证书，消息三和消息四交换Nonce、ID等，并用临时密钥Sk加密。理解这一分工，有助于在密评中定位关键协商环节，避免混淆两个阶段的分析重点。
利用Cookie值关联同一会话
在抓取大量ISAKMP数据包时，可通过双方Cookie值识别同一组IPSec VPN流量。文章指出，同一组流量中Cookie值相同，这为筛选特定会话提供了实用方法。实际测评中，面对混杂的流量，先按Cookie分组，再逐组分析，能提高效率并减少误判。
从证书中提取公钥用于验签解密
消息二中响应方携带双证书（签名证书和加密证书）。通过Wireshark复制Certificate Data为hex stream，转为base64后可查看证书信息，进而提取公钥。签名证书公钥用于验签，加密证书公钥用于解密临时密钥Sk。文章演示了从数据包中直接获取subjectPublicKey的方法，这是后续解密和验证的基础。
手工解析SK载荷的步骤与注意点
消息三中的SK载荷（类型128）使用响应方公钥加密。解析时需先去除ASN.1标识（如3079、0221等），得到密文，再用发送方加密私钥进行SM2解密，获得对称密钥SK明文。文章强调以国内标准为指导，注意数据包中可能显示为“Private Use”，但实际对应SK载荷。此过程需仔细处理数据格式，避免标识干扰。
Q&A
IPSec协议的主要功能是什么？
IPSec协议通过加密数字信封来确保消息传输的安全性。
IPSec数据的两个主要阶段是什么？
IPSec数据主要由主模式和快速模式两个阶段构成。
主模式在IPSec中主要负责什么？
主模式主要负责设备密钥的协商，并涉及ISAKMP协议。
快速模式的主要任务是什么？
快速模式主要是响应方收到加密套件后进行对比和数据交换。
在IPSec中，如何确保数据的完整性和真实性？
双方对数据进行数字签名，以确保数据的完整性和真实性。
如何通过解密获取对称载荷SK的明文？
通过使用发送方的私钥对SK的密文进行解密，可以获取对称载荷SK的明文。
