COMPUTER NETWORK SECURITY
CONTENTS 1 1 1 OSI REFERENCE MODEL 1 1 2 IP, UDP, AND TCP 1 1 3 DIRECTORY SERVICE 1 1 4 REPLICATED SERVICES 1 1 5 PACKET SWITCHING 1 1 6 NETWORK COMPONENTS 1 1 7 DESTINATIONS: ULTIMATE AND NEXT-HOP 1 1 8 ADDRESS STRUCTURE 1 2 ACTIVE VS PASSIVE ATTACKS 1 3 LAYERS AND CRYPTOGRAPHY 1 4 AUTHORIZATION 1 9 2 LEVELS OF SECURITY????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1 PRIMER ON NETWORKING PART 1 - CRYPTOGRAPHY CHAPTER 2 INTRODUCTION TO CRYPTOGRAPHY 2 1 1 COMPUTATIONAL DIFFICULTY ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 1 2 TO PUBLISH OR NOT TO PUBLISH???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 1 3 SECRET CODES??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 2 BREAKING AN ENCRYPTION SCHEME??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 2 1 CIPHERTEXT ONLY ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 2 2 KNOWN PLAINTEXT ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 2 3 CHOSEN PLAINTEXT??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 3 TYPES OF CRYPTOGRAPHIC FUNCTIONS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 4 4 AUTHENTICATION ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 5 PUBLIC KEY CRYPTOGRAPHY??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 5 2 TRANSMITTING OVER AN INSECURE CHANNEL ??????????????????????????????????????????????????????? 2 5 4 AUTHENTICATION ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 5 5 DIGITAL SIGNATURES??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 6 HASH ALGORITHMS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 6 1 PASSWORD HASHING ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 6 2 MESSAGE INTEGRITY ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 6 3 MESSAGE FINGERPRINT ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 6 4 DOWNLINE LOAD SECURITY??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 6 5 DIGITAL SIGNATURE EFFICIENCY??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 7 HOMEWORK???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? CHAPTER 3 SECRET KEY CRYPTOGRAPHY 3 1 INTRODUCTION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 2 GENERIC BLOCK ENCRYPTION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 3 1 DES OVERVIEW???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 3 3 GENERATING THE PER-ROUND KEYS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 3 4 A DES ROUND??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 3 5 THE MANGLER FUNCTION ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 3 6 WEAK AND SEMI-WEAK KEYS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 3 7 WHAT’S SO SPECIAL ABOUT DES? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 4 1 PRIMITIVE OPERATIONS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 4 2 KEY EXPANSION??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 4 3 ONE ROUND???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 4 4 INVERSE KEYS FOR DECRYPTION ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 4 5 DOES IDEA WORK? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 5 ADVANCED ENCRYPTION STANDARD (AES)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 5 1 BASIC STRUCTURE??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 5 2 PRIMITIVE OPERATIONS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 5 2 1 WHAT ABOUT THE INVERSE CIPHER? ???????????????????????????????????????????????????????? 3 5 3 KEY EXPANSION???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 5 4 ROUNDS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 5 5 INVERSE ROUNDS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 5 6 OPTIMIZATION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 6 RC4??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? CHAPTER 4 MODES OF OPERATION 4 1 INTRODUCTION ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 2 2 CIPHER BLOCK CHAINING (CBC) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 3 GENERATING MACS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 3 2 CBC WITH A WEAK CRYPTOGRAPHIC CHECKSUM 4 3 3 CBC ENCRYPTION AND CBC RESIDUE WITH RELATED KEYS ????????????????????????? 4 4 MULTIPLE ENCRYPTION DES??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 4 1 2 ENCRYPTING TWICE WITH TWO KEYS????????????????????????????????? 4 4 1 3 TRIPLE ENCRYPTION WITH ONLY TWO KEYS??????????????????????????????????????? 4 4 2 CBC OUTSIDE VS INSIDE ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 5 HOMEWORK???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? CHAPTER 5 HASHES AND MESSAGE DIGESTS 5 1 INTRODUCTION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 2 1 AUTHENTICATION ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 2 3 ENCRYPTION WITH A MESSAGE DIGEST ???????????????????????????????????????????????? 5 2 3 1 GENERATING A ONE-TIME PAD ????????????????????????????????????????????????????????? 5 2 3 2 MIXING IN THE PLAINTEXT ??????????????????????????????????????????????????????????????? 5 2 4 USING SECRET KEY FOR A HASH 5 3 1 MD2 PADDING ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 5 MD5 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 5 4 MD5 MESSAGE DIGEST PASS 2??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 5 5 MD5 MESSAGE DIGEST PASS 3??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 5 6 MD5 MESSAGE DIGEST PASS 4??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 6 SHA-1???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 6 2 OVERVIEW OF SHA-1 MESSAGE DIGEST COMPUTATION ?????????????????????????????????? 5 6 3 SHA-1 OPERATION ON A 512-BIT BLOCK ??????????????????????????????????????????????????????? 5 7 HMAC?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 8 HOMEWORK???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? CHAPTER 6 PUBLIC KEY ALGORITHMS 6 1 INTRODUCTION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 2 1 MODULAR ADDITION ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 2 2 MODULAR MULTIPLICATION ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 2 3 MODULAR EXPONENTIATION??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 3 RSA ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 3 1 RSA ALGORITHM??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 3 2 WHY DOE S RSA WORK? 6 3 3 WHY IS RSA SECURE???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 3 4 1 EXPONENTIATING WITH BIG NUMBERS ????????????????????????????????????????????? 6 3 4 2 1 FINDING BIG PRIMES P AND Q 6 3 4 2 2 FINDING D AND E 6 3 5 ARCANE RSA THREATS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 3 5 1 SMOOTH NUMBERS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 3 6 1 ENCRYPTION????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 4 2 DEFENSES AGAINST MAN-IN-THE-MIDDLE ATTACK ????????????????????????????????????????????? 6 4 2 1 PUBLISHED DIFFIE-HELLMAN NUMBERS ??????????????????????????????????????????? 6 4 2 2 AUTHENTICATED DIFFIE-HELLMAN ??????????????????????????????????????????????????????? 6 4 4 ELGAMAL SIGNATURES ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 4 5 DIFFIE-HELLMAN DETAILS—SAFE PRIMES ????????????????????????????????????????????????? 6 5 DIGITAL SIGNATURE STANDARD (DSS) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 5 1 THE DSS ALGORITHM???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 5 2 WHY DOES THE VERIFICATION PROCEDURE WORK??????????????????????????????????????????? 6 5 3 WHY IS THIS SECURE? 6 5 4 THE DSS CONTROVERSY???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 7 ELLIPTIC CURVE CRYPTOGRAPHY (ECC)???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 8 ZERO KNOWLEDGE PROOF SYSTEMS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 8 1 ZERO KNOWLEDGE SIGNATURES ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 9 HOMEWORK PROBLEMS????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 1 PASSWORD-BASED AUTHENTICATION???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 1 1 OFF- VS ON-LINE PASSWORD GUESSING ????????????????????????????????????????????????????????? 7 1 2 STORING USER PASSWORDS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 3 CRYPTOGRAPHIC AUTHENTICATION PROTOCOLS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 4 WHO IS BEING AUTHENTICATED? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 5 PASSWORDS AS CRYPTOGRAPHIC KEYS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 7 TRUSTED INTERMEDIARIES??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 7 1 KDCS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 7 3 CERTIFICATE REVOCATION 7 7 4 2 MULTIPLE CA DOMAINS?????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 8 SESSION KEY ESTABLISHMENT??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 9 DELEGATION??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 10 HOMEWORK ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 1 PASSWORDS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 2 ON-LINE PASSWORD GUESSING ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 3 OFF-LINE PASSWORD GUESSING??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 4 HOW BIG SHOULD A SECRET BE? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 5 EAVESDROPPING ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 6 PASSWORDS AND CARELESS USERS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 6 1 USING A PASSWORD IN MULTIPLE PLACES ??????????????????????????????????????????????????????? 8 6 2 REQUIRING FREQUENT PASSWORD CHANGES ???????????????????????????????????????????????????? 8 7 INITIAL PASSWORD DISTRIBUTION??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 8 AUTHENTICATION TOKENS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 10 BIOMETRICS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 11 HOMEWORK ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 1 LOGIN ONLY??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 1 1 SHARED SECRET ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 1 2 ONE-WAY PUBLIC KEY??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 2 MUTUAL AUTHENTICATION??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 2 1 REFLECTION ATTACK???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 2 2 PASSWORD GUESSING???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 2 3 PUBLIC KEYS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 2 4 TIMESTAMPS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 3 INTEGRITY/ENCRYPTION FOR DATA ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 3 1 SHARED SECRET ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 3 2 TWO-WAY PUBLIC KEY BASED AUTHENTICATION ??????????????????????????????????? 9 3 3 ONE-WAY PUBLIC KEY BASED AUTHENTICATION ???????????????????????????????? 9 3 4 PRIVACY AND INTEGRITY ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 4 MEDIATED AUTHENTICATION (WITH KDC) 9 4 3 OTWAY-REES ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 6 PICKING RANDOM NUMBERS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 7 PERFORMANCE CONSIDERATIONS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 8 AUTHENTICATION PROTOCOL CHECKLIST ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 9 HOMEWORK???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? CHAPTER 10 STRONG PASSWORD PROTOCOLS 10 1 INTRODUCTION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 10 2 LAMPORT’S HASH???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 10 3 STRONG PASSWORD PROTOCOLS 10 3 1 THE BASIC FORM 10 3 2 SUBTLE DETAILS 10 3 3 AUGMENTED STRONG PASSWORD PROTOCOLS 10 3 4 SRP (SECURE REMOTE PASSWORD) 10 4 STRONG PASSWORD CREDENTIALS DOWNLOAD PROTOCOLS 10 5 HOMEWORK 11 1 INTRODUCTION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 2 TICKETS AND TICKET-GRANTING TICKETS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 3 CONFIGURATION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 4 LOGGING INTO THE NETWORK ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 4 1 OBTAINING A SESSION KEY AND TGT???????????????????????????????????????????????? 11 4 2 ALICE ASKS TO TALK TO A REMOTE NODE ????????????????????????????????????????????????? 11 6 REALMS????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 7 INTERREALM AUTHENTICATION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 10 ENCRYPTION FOR INTEGRITY ONLY 11 11 NETWORK LAYER ADDRESSES IN TICKETS 11 12 MESSAGE FORMATS 11 12 1 TICKETS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 12 4 AS_REQ 11 12 7 ERROR REPLY FROM KDC??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 12 8 AP_REQ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 12 9 AP_REP??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 12 10 ENCRYPTED DATA (KRB_PRV) ???????????????????????????????????????????????? 11 12 11 INTEGRITY-CHECKED DATA (SAFE)??????????????????????????????????????????????? 11 13 HOMEWORK ; 12 1 ASN 1 12 2 NAMES??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 3 DELEGATION OF RIGHTS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 4 TICKET LIFETIMES??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 4 1 RENEWABLE TICKETS????????????????????????????????????????????????????????????? 12 4 2 POSTDATED TICKETS????????????????????????????????????????????????????????????? 12 5 KEY VERSIONS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 6 MAKING MASTER KEYS IN DIFFERENT REALMS DIFFERENT???????????????????????????????????????????????? 12 7 OPTIMIZATIONS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 8 CRYPTOGRAPHIC ALGORITHMS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 8 1 INTEGRITY-ONLY ALGORITHMS 12 8 1 1 RSA-MD5-DES 12 8 1 2 DES-MAC 12 8 1 3 DES-MAC-K????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 8 1 4 RSA-MD4-DES????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 8 1 5 RSA-MD4-DES-K ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 8 2 ENCRYPTION FOR PRIVACY AND INTEGRITY??????????????????????????????????????????????? 12 9 HIERARCHY OF REALMS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 10 EVADING PASSWORD-GUESSING ATTACKS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 11 KEY INSIDE AUTHENTICATOR???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 12 DOUBLE TGT AUTHENTICATION??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 13 PKINIT—PUBLIC KEYS FOR USERS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 12 KDC DATABASE ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 15 KERBEROS V5 MESSAGES ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 15 1 AUTHENTICATOR ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 15 2 TICKET ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 15 3 AS_REQ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 15 4 TGS_REQ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 15 5 AS_REP??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 15 6 TGS_REP ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 15 7 AP_REQ 12 15 8 AP_REP??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 15 9 KRB_SAFE 12 15 10 KRB_PRIV 12 15 11 KRB_CRED 12 15 12 KRB_ERROR 12 16 HOMEWORK 13 1 INTRODUCTION ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 2 SOME TERMINOLOGY???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 3 PKI TRUST MODELS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 3 1 MONOPOLY MODEL???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 3 3 DELEGATED CAS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 3 4 OLIGARCHY??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 3 5 ANARCHY MODEL??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 3 6 NAME CONSTRAINTS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 3 7 TOP-DOWN WITH NAME CONSTRAINTS ??????????????????????????????????????????????? 13 3 8 BOTTOM-UP WITH NAME CONSTRAINTS???????????????????????????????????????????????? 13 3 9 RELATIVE NAMES ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 3 10 NAME CONSTRAINTS IN CERTIFICATES??????????????????????????????????????????????? 13 3 11 POLICIES IN CERTIFICATES??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 4 REVOCATION??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 4 1 REVOCATION MECHANISMS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 4 1 1 DELTA CRLS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 4 1 2 FIRST VALID CERTIFICATE ???????????????????????????????????????????????????? 13 4 2 OLRS SCHEMES ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 4 3 GOOD-LISTS VS BAD-LISTS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 5 DIRECTORIES AND PKI???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 5 1 STORE CERTIFICATES WITH SUBJECT OR ISSUER? ???????????????????????????????????????????????? 13 5 2 FINDING CERTIFICATE CHAINS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 6 PKIX AND X 509???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 6 1 NAMES??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 6 2 OIDS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 6 3 SPECIFICATION OF TIME ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 7 X 509 AND PKIX CERTIFICATES ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 7 1 X 509 AND PKIX CRLS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 8 AUTHORIZATION FUTURES???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 8 2 CENTRAL ADMINISTRATION/CAPABILITIES???????????????????????????????????????????????? 13 8 3 GROUPS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 8 3 1 CROSS-ORGANIZATIONAL AND NESTED GROUPS 13 8 4 ROLES???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 8 5 ANONYMOUS GROUPS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 9 HOMEWORK???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? CHAPTER 14 REAL-TIME COMMUNICATION SECURITY 14 1 WHAT LAYER? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 2 SESSION KEY ESTABLISHMENT???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 3 PERFECT FORWARD SECRECY??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 4 PFS-FOILAGE ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 5 DENIAL-OF-SERVICE/CLOGGING PROTECTION ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 5 1 COOKIES ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 5 2 PUZZLES???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 6 ENDPOINT IDENTIFIER HIDING ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 7 LIVE PARTNER REASSURANCE ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 8 ARRANGING FOR PARALLEL COMPUTATION???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 9 SESSION RESUMPTION???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 10 PLAUSIBLE DENIABILITY ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 11 DATA STREAM PROTECTION???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 12 NEGOTIATING CRYPTO PARAMETERS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 13 EASY HOMEWORK ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 14 HOMEWORK ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? CHAPTER 15 IPSEC: AH AND ESP 15 1 OVERVIEW OF IPSEC ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 1 1 SECURITY ASSOCIATIONS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 1 3 SECURITY POLICY DATABASE???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 1 4 AH AND ESP???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 1 5 TUNNEL, TRANSPORT MODE??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 1 6 WHY PROTECT THE IP HEADER? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 2 IP AND IPV6 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 2 1 NAT (NETWORK ADDRESS TRANSLATION)???????????????????????????????????????????????? 15 2 2 FIREWALLS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 2 3 IPV4 HEADER ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 2 4 IPV6 HEADER ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 3 AH (AUTHENTICATION HEADER) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 3 1 MUTABLE, IMMUTABLE ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 3 2 MUTABLE BUT PREDICTABLE???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 4 ESP (ENCAPSULATING SECURITY PAYLOAD)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 5 SO, DO WE NEED AH? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 6 COMPARISON OF ENCODINGS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 7 EASY HOMEWORK ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 8 HOMEWORK ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? CHAPTER 16 IPSEC: IKE 16 1 PHOTURIS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 2 SKIP ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 3 HISTORY OF IKE???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 4 IKE PHASES ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 5 PHASE 1 IKE???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 5 1 AGGRESSIVE MODE AND MAIN MODE ???????????????????????????????????????????????? 16 5 2 KEY TYPES ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 5 3 PROOF OF IDENTITY ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 5 4 COOKIE ISSUES???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 5 5 NEGOTIATING CRYPTOGRAPHIC PARAMETERS ??????????????????????????????????????????????? 16 5 6 SESSION KEYS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 5 7 MESSAGE IDS ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 5 8 PHASE 2/QUICK MODE ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 5 9 TRAFFIC SELECTORS ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 5 10 1 PUBLIC SIGNATURE KEYS, MAIN MODE?????????????????????????????????????? 16 5 10 2 PUBLIC SIGNATURE KEYS, AGGRESSIVE MODE ?????????????????????????????????????? 16 5 10 4 PUBLIC ENCRYPTION KEY, AGGRESSIVE MODE, ORIGINAL ????????????????? 16 5 10 6 PUBLIC ENCRYPTION KEY, AGGRESSIVE MODE, REVISED ???????? 16 5 10 7 SHARED SECRET KEY, MAIN MODE?????????????????????????????????????? 16 5 10 8 SHARED SECRET KEY, AGGRESSIVE MODE ?????????????????????????????????????? 16 6 PHASE-2 IKE: SETTING UP IPSEC SAS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 ISAKMP/IKE ENCODING??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 1 FIXED HEADER ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 2 PAYLOAD PORTION OF ISAKMP MESSAGES ??????????????????????????????????????????????? 16 7 3 SA PAYLOAD??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 3 1 PS AND TS WITHIN THE SA PAYLOAD?????????????????????????????????????? 16 7 3 2 PAYLOAD LENGTH IN SA, P, AND T PAYLOADS?????????????????????????????????????? 16 7 3 3 TYPE OF NEXT PAYLOAD ?????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 3 4 SA PAYLOAD FIELDS ?????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 4 P PAYLOAD??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 5 T PAYLOAD???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 6 KE PAYLOAD???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 7 ID PAYLOAD???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 8 CERT PAYLOAD ???????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 9 CERTIFICATE REQUEST PAYLOAD ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 10 HASH/SIGNATURE/NONCE PAYLOADS ??????????????????????????????????????????????? 16 7 11 NOTIFY PAYLOAD???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 7 12 VENDOR ID PAYLOAD???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 8 HOMEWORK???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? PART 4 - ELECTRONIC MAIL CHAPTER 17 ELECTRONIC MAIL SECURITY 17 1 DISTRIBUTION LISTS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 2 STORE AND FORWARD ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 3 SECURITY SERVICES FOR ELECTRONIC MAIL ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 4 ESTABLISHING KEYS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 4 2 ESTABLISHING SECRET KEYS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 5 PRIVACY????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 5 1 END-TO-END PRIVACY ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 5 2 PRIVACY WITH DISTRIBUTION LIST EXPLODERS??????????????????????????????????????????????? 17 6 AUTHENTICATION OF THE SOURCE???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 6