Relier deux sites distants par un tunnel sécurisé. Nous utiliserons les technologies de cryptage :

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1 TUNNEL IPSEC OBJECTIF Relier deux sites distants par un tunnel sécurisé. Nous utiliserons les technologies de cryptage : AH : Authentification Header, protocole sans chiffrement de données ESP : Encapsulation Security Payload, protocole avec chiffrement de données et clé de sécurité manuelle IKE : Internet Key Exchange, protocole de négociation de connexion avec clé de sécurité automatique et chiffrement de données (ISAKMP) PLAN DU SITE 1 EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

2 Routage Sur notre routeur, on a appliqué le routage ainsi qu une route pour relier le site Activer le routage : routeur# ip routing Route «presque par défaut» : routeur# ip route Monitoring Afin d observer les trames circulant sur notre réseau, nous allons configurer un «monitoring» sur le poste S51 situé entre le routeur et «STP» qui simule Internet. Ce monitoring permettra au poste d être considéré comme un «espion» La configuration se fait sur le switch Switch# monitor session 1 source interface fastethernet 0/3 Switch# monitor session 1 destination interface fastethernet 0/1 La source est la communication arrivant au routeur et la destination est donc l espion, en somme toutes les communications du réseau 51 voulant aller vers 52 et qui doit passer par STP passera tout d abord par notre espion. Mise en place du tunnel AH Dans cette première étape, nous allons configurer un tunnel IPSEC utilisant le protocole AH. Voici la méthode utilisée : Configuration d une «Access-List» (ACL) Routeur# access-list 100 permit tcp Cela signifie que toutes communications utilisant le protocole de transport TCP émanent du réseau et ayant pour destination le réseau , seront autorisées. L Umask est utilisé pour indiquer que seuls les deux premiers bits (défini par 0) seront à valider. Configuration des règles d accès au tunnel Routeur(config)# crypto ipsec transform-set mon_trans_set_ah ah-md5-hmac Routeur(config-crypto-trans)# mode tunnel Routeur(config-crypto-trans)# exit Ici nous avons utilisé le cryptage «ah-md5-hmac» et sera de même configuration de l autre côté du tunnel. 2 EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

3 Création du tunnel IPSEC Routeur(config)# crypto map ma_premiere_map 20 ipsec-manual Routeur(config-crypto-map)# match address 100 Routeur(config-crypto-map)# set peer Routeur(config-crypto-map)# set transform-set mon_trans_set_ah Routeur(config-crypto-map)# set session-key inbound ah ABCDEF12345 Routeur(config-crypto-map)# set session-key outbound ah ABCDEF12345 Routeur(config-crypto-map)# exit Explication des commandes: 1 : On créer notre MAP en la nommant et on indique que la clé de cryptage sera manuelle 2 : On applique cette méthode à notre access-list 3 : SET PEER sert à indiquer la sortie du tunnel, soit l adresse d entrée du routeur du réseau voisin 4 : On applique au tunnel notre méthode de cryptage défini auparavant (TRANSFORM-SET) 5 : Indication de la clé d entrée (doit être identique de l autre côté du tunnel) 6 : Indication de la clé de sortie (doit être identique de l autre côté du tunnel) 7 : Sortie de configuration du tunnel Il nous faut maintenant appliquer le tunnel à une interface, ça sera sur l interface du routeur qui communique avec l extérieur. Routeur(config)# interface fastethernet 0/0/0 routeur(config-if)# crypto map ma_permiere_map Afin de tester notre configuration nous allons tenter d accéder au serveur Web de notre voisin et espionner cette communication grâce à S51 et Wireshark. On va activer les services web sur nos machines linux G52# service apache2 start 3 EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

4 Sur cette capture on peut voir que le poste utilise le port à destination du port 80 (http) et qu un onglet «Authentification Header» est bien présent. L entête IP est celle du routeur et les IP d origine sont contenu dans l AH. Cependant bien que la communication soit sécurisée, les données elles ne sont pas cryptées. Nous pouvons donc confirmer que notre communication a bien transité par notre tunnel. Un ping entre les deux réseaux ne devrait cependant pas traverser notre tunnel, nous réalisons donc un nouveau test On peut constater effectivement que notre requête ne passe pas par le tunnel, il n y a pas d onglet AH et l entête IP source et destination n a pas changé. 4 EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

5 Mise en place d un second tunnel IPSEC ESP Ce tunnel doit nous permettre de sécuriser par SSH une communication entre un client d un réseau et le serveur du réseau voisin. Cette méthode est quasi identique à la première si ce n est l ID de la MAP ainsi que la longueur de la clé et la méthode de cryptage. Voici la méthode : Configuration d une «Access-List» (ESP) Routeur# access-list 101 permit tcp eq 22 Cela signifie que toutes communications utilisant le protocole de transport TCP émanent du réseau et ayant pour destination le réseau , seront autorisées. L Umask est utilisé pour indiquer que seuls les trois premiers bits (défini par 0) seront à valider. Nous indiquons aussi une cible de protocole par son numéro de port, soit SSH en port 22. Configuration des règles d accès au tunnel Routeur(config)# crypto ipsec transform-set mon_trans_set_esp esp-des Routeur(config-crypto-trans)# mode tunnel Routeur(config-crypto-trans)# exit Ici nous avons utilisé le cryptage «esp-des» et sera de même configuration de l autre côté du tunnel. Création du tunnel IPSEC Routeur(config)# crypto map ma_premiere_map 10 ipsec-manual Routeur(config-crypto-map)# match address 101 Routeur(config-crypto-map)# set peer Routeur(config-crypto-map)# set transform-set mon_trans_set_esp Routeur(config-crypto-map)# set session-key inbound esp 257 cipher Routeur(config-crypto-map)# set session-key outbound esp 257 cipher Routeur(config-crypto-map)# exit La différence ici réside dans la priorité de la map défini par l ID (le plus faible ID sera prioritaire) ainsi que la longueur de clé (40 caractère alphanumérique : 20 octets). Nous ne sommes pas obligés de réappliquer la map à l interface. Afin de tester on ouvre via le bash d un client une connexion SSH (stipule de connaitre le mot de passe) D51# ssh EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

6 Sur cette trame on peut voir que le protocole ESP a été «sniffé» par notre espion. Les entêtes IP d origines ont étés remplacées par celles des interfaces des routeurs. Notre politique semble avoir fonctionnée. Pour confirmer que seul le protocole SSH est autorisé à passer par ce tunnel nous relançons une capture http entre les deux réseaux On a bien confirmation que cette requête ne passe par le tunnel ESP mais bien par le tunnel AH. De même si envoyons une requête ICMP, celle-ci ne devrait pas emprunter les tunnels Aucune méthode de cryptage n est utilisé, les entêtes IP sont conservés, notre ping n a pas utilisé de tunnel. 6 EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

7 Utilisation du protocole IKE avec «PRE-SHARED KEY» Avant de mettre en place l IKE, il y a quelques manipulations à effectuer : Désappliquer la MAP sur l interface Routeur(config-ig)# no crypto map Valider ISAKMP* Routeur(config)# crypto isakmp enable * ISAKMP (Internet Security Association and Key Management Protocol) est un protocole utilisé par le module IKE (Internet Key Exchange) lors de la sécurisation du trafic IP via IPSec. Il est chargé de négocier les Associations de Sécurité (AS) entre deux ordinateurs voulant communiquer. Par exemple, si deux ordinateurs requièrent une méthode d'authentification différente (Kerberos et certificats), ISAKMP ne pourra pas créer d'association de sécurité. ISAKMP permet évidemment de modifier ou de supprimer des Associations de Sécurité. Création de la politique IKE qui assurera la sécurité des échanges de clefs Routeur(config)# crypto policy 1 Routeur(config-isakmp)# authentication pre-share Routeur(config-isakmp)# crypto isakmp key clesecurisee address Routeur(config-isakmp)#exit Routeur(config)# crypto transform-set mon_trans_ike des-cbc Routeur(config)# mode tunnel Routeur(config)# exit Création d une access-list qui définira quel flux pourra emprunter ce tunnel Routeur(config)# access-list 102 permit tcp Création de la map en mode automatique Routeur(config)# crypto map ma_premiere_map_ike 5 ipsec-isakmp Routeur(config-crypto-map)# set peer Routeur(config-crypto-map)# set transform-set mon_trans_set_ike Routeur(config-crypto-map)# match address 102 Application de la map à notre interface Routeur(config)# interface fastethernet 0/0/0 Routeur(config-if)# crypto map ma_premiere_map_ike 7 EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

8 Pour vérifier notre configuration, nous avons réalisé différents tests Un ping entre et On peut constater le nouveau protocole ISAKMP qui est un protocole de couche applicative basé sur UDP et qui utilise le port 500. Main Mode est une instance de l échange ISAKMP Identity Protection Exchange en 6 messages : Messages 1 et 2 négocient les paramètres des Associations de Sécurité (SA) Messages 3 et 4 vont établir une clé secrète (SKEYID) Messages 5 et 6 échangent des signatures digitales, et optionnellement des certificats Quick Mode est un des quatre mode d IKE (Mode Rapide). Les échanges de cette phase sont protégés en confidentialité et en authenticité grâce à la SA ISAKMP établie lors de la phase 1 (Main Mode). Cette phase a donc pour but de mettre en œuvre les SA pour IPSEC. Sur cette trame (ci-dessus) ; Les différents attributs pour générer une clé défini par un ID KEY_IKE 8 EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

9 Échange de clé Cette trame consiste en un échange de clé entre les deux réseaux via les extrémités des routeurs. Cette clé est générée automatiquement et aléatoirement. Elle est de type Diffie-Hellman ce qui permet à deux personnes nommées de se mettre d'accord sur un nombre (qu'ils peuvent utiliser comme clé pour chiffrer la conversation suivante) sans qu'une troisième personne puisse découvrir ce nombre, même en ayant écouté tous leurs échanges. ISAKMP dispose de 13 PAYLOAD (ou blocs) pour gérer les SA, on peut en voir quelques-uns : KEY EXCHANGE. Supporte une variété de techniques d échange de clé NONCE. Contient un nonce (numéro aléatoire) VENDOR. Facilite la reconnaissance des différentes implémentations Sur cette trame l entête ISAKMP contient la concaténation* des adresses IP ainsi que les ports UDP source et destination en crypté (Initiator & Responder cookie). Le bloc suivant (payload) sera de type Identification (échange d informations d identifications) et le type d échange sera Identity Protection (voir plus haut). * désigne l'action de mettre bout à bout au moins deux chaînes 9 EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

10 Sur la trame qui suit, un payload HASH qui nous indique un contenu de données hachées. Notre ping est donc chiffré. Si on devait schématiser une trame ISAKMP, cela donnerait : Octet : Entête Entête Entête Entête Bloc Bloc Bloc Bloc Ethernet IP UDP ISAKMP #1 #1 #N Conclusion IPSEC est un assemblage de plusieurs protocoles et mécanismes ce qui le rend techniquement très complexe. Différentes possibilités s offrent à l administrateur pour sécuriser une communication. Certaines plus complètes comme IKE-ISAKMP qui va jusqu à chiffrer les données avec une clé aléatoire et automatique, d autres en revanche comme AH qui ne fait que créer un tunnel d authentification en transitant les données en clair. Nos recherches, comme l étude des RFC, nous ont permis de mieux appréhender la manière dont fonctionne les protocoles de sécurité. 10 EMERY Olivier & WILLM Geoffrey IUT Lannion Tunnel IPSEC

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