L‘Internet Key Exchange (IKE ou l‘échange de clé Internet) est un protocole de gestion de clés utilisé pour authentifier les pairs IPsec, négocier et distribuer les clés de chiffrement IPsec et établir automatiquement des associations de sécurité IPsec.

La négociation IKE comprend deux phases. La phase 1 négocie une association de sécurité entre deux homologues IKE, ce qui permet aux homologues de communiquer de manière sécurisée pendant la phase 2. Pendant la négociation de la phase 2, IKE établit les associations de sécurité pour d’autres applications, telles qu’IPsec. Les deux phases utilisent des propositions lorsqu’elles négocient une connexion.

Une politique IKE est un ensemble d’algorithmes que deux homologues utilisent pour sécuriser la négociation IKE entre eux. La négociation IKE commence lorsque chaque homologue s’accorde sur une politique IKE commune (partagée). Cette politique énonce les paramètres de sécurité qui protègent les négociations IKE ultérieures. Pour IKE version 1 (IKEv1), les politiques IKE contiennent un seul ensemble d'algorithmes et un groupe de modules. Contrairement à IKEv1, dans une politique IKEv2, vous pouvez sélectionner plusieurs algorithmes et groupes de modules parmi lesquels les homologues peuvent choisir pendant la négociation de la phase 1. Il est possible de créer une seule politique IKE, bien que vous puissiez souhaiter que différentes politiques accordent une priorité plus élevée aux options les plus souhaitées. Pour les VPN de site à site, vous pouvez créer une politique IKE. IKEv1 et IKEv2 prennent chacune en charge un maximum de 20 politiques IKE, chacune avec un ensemble de valeurs différent. Attribuez une priorité unique à chaque politique que vous créez. Plus le numéro de priorité est faible, plus la priorité est élevée.

Pour définir une politique IKE, spécifiez :

• Une priorité unique (de 1 à 65 543, 1 étant la priorité la plus élevée).

• Une méthode de chiffrement pour la négociation IKE, afin de protéger les données et de garantir la confidentialité.

• Une méthode HMAC (hachage de codes d’authentification de message) (appelée algorithme d’intégrité dans IKEv2) pour s’assurer de l’identité de l’expéditeur et pour s’assurer que le message n’a pas été modifié pendant le transfert.

• Pour IKEv2, une fonction pseudo-aléatoire (PRF) distincte est utilisée comme algorithme pour extraire le contenu de la clé et les opérations de hachage nécessaires pour le chiffrement du tunnel IKEv2. Les options sont les mêmes que celles utilisées pour l’algorithme de hachage.

• Un groupe Diffie-Hellman pour déterminer la force de l’algorithme de détermination de la clé de chiffrement. Le périphérique utilise cet algorithme pour déduire les clés de chiffrement et de hachage.

• Une méthode d’authentification pour garantir l’identité des homologues.

• Une limite de temps pendant laquelle le périphérique utilise une clé de chiffrement avant de la remplacer.

Lorsque la négociation IKE commence, l’homologue qui commence la négociation envoie toutes ses politiques à l’homologue distant, et ce dernier recherche une correspondance avec ses propres politiques, par ordre de priorité. Il existe une correspondance entre les politiques IKE, si elles ont les mêmes valeurs de chiffrement, de hachage (intégrité et PRF pour IKEv2), d’authentification et de Diffie-Hellman, et une durée de vie d'association inférieure ou égale à la durée de vie indiquée dans la politique envoyée. Si les durées de vie ne sont pas identiques, la politique de durée de vie la plus courte (de l'homologue distant) s'applique. Par défaut, Cisco Secure Firewall Management Center déploie une politique IKEv1 à la priorité la plus basse pour tous les terminaux VPN afin d’assurer le succès de la négociation.

IPsec est l’une des méthodes les plus sécurisées de configuration d’un VPN. La fonctionnalité IPsec de Cisco IOS fournit le chiffrement de données réseau au niveau des paquets IP et offre une solution de sécurité robuste basée sur des normes. Grâce à IPsec, les données sont transmises sur un réseau public par l’intermédiaire de tunnels. Un tunnel est un chemin de communication logique et sécurisé entre deux homologues. Le trafic qui entre dans un tunnel IPsec est sécurisé par une combinaison de protocoles et d’algorithmes de sécurité.

Une politique de proposition IPsec définit les paramètres requis pour les tunnels IPsec. Une proposition IPsec est un ensemble d’une ou de plusieurs cartes cryptographiques qui sont appliquées aux interfaces VPN sur les périphériques. Une carte de chiffrement combine tous les composants requis pour configurer les associations de sécurité IPsec, notamment :

• Une proposition (ou ensemble de transformations) est une combinaison de protocoles de sécurité et d’algorithmes qui sécurisent le trafic dans un tunnel IPsec. Pendant la négociation d’association de sécurité (SA) d’IPsec, les homologues recherchent une proposition identique sur les deux homologues. Une fois trouvé, il est appliqué pour créer un SA qui protège les flux de données dans la liste d’accès pour cette carte de chiffrement, protégeant le trafic dans le VPN. Il existe des propositions d’IPsec distinctes pour IKEv1 et IKEv2. Dans les propositions IKEv1 (ou ensembles de transformations), pour chaque paramètre, vous définissez une valeur. Pour les propositions IKEv2, vous pouvez configurer plusieurs algorithmes de chiffrement et d'intégration pour une seule proposition.

• Une carte de chiffrement combine tous les composants requis pour configurer les associations de sécurité (SA) IPsec, y compris les règles IPsec, les propositions, les homologues distants et d’autres paramètres nécessaires pour définir une SA IPsec. Lorsque deux homologues tentent d’établir une SA, ils doivent chacun avoir au moins une entrée de carte de chiffrement compatible.

  Les politiques de carte de chiffrement dynamique sont utilisées dans les VPN de site à site lorsqu’un homologue distant inconnu tente de démarrer une association de sécurité IPsec avec le concentrateur local. Le concentrateur ne peut pas être l’initiateur de la négociation d’association de sécurité. Les politiques de chiffrement dynamiques permettent aux homologues distants d’échanger du trafic IPsec avec un concentrateur local même si le concentrateur ne connaît pas l’identité de l’homologue distant. Une politique de carte de chiffrement dynamique crée essentiellement une entrée de carte de chiffrement sans que tous les paramètres soient configurés. Les paramètres manquants sont ultérieurement configurés dynamiquement (à la suite d’une négociation IPsec) pour correspondre aux exigences d’un homologue distant.

  Les politiques de carte de chiffrement dynamique s’appliquent aux topologies en étoile et VPN point à point. Pour appliquer des politiques de carte de chiffrement dynamique, spécifiez une adresse IP dynamique pour l’un des homologues dans la topologie et assurez-vous que la carte de chiffrement dynamique est activée sur cette topologie. Notez que dans une topologie VPN à maillage complet, vous ne pouvez appliquer que des politiques de carte de chiffrement statique.

  Remarque

  La carte de chiffrement dynamique IKEv2 simultanée n’est pas prise en charge pour la même interface pour à la fois les VPN d'accès à distance et les VPN de site à site sur Firepower Threat Defense (FTD).

• AES-GCM : (IKEv2 uniquement) Le chiffrement avancé standard en mode Galois/compteur est un mode de fonctionnement de chiffrement par bloc qui assure la confidentialité et l’authentification de l’origine des données, et qui offre une sécurité supérieure à l’AES. AES-GCM offre trois forces de clé différentes : les clés de 128, 192 et 256 bits. Une clé plus longue offre une sécurité plus élevée, mais une réduction des performances. GCM est un mode AES nécessaire pour prendre en charge NSA Suite B. NSA Suite B est un ensemble d’algorithmes cryptographiques que les périphériques doivent prendre en charge pour répondre aux normes fédérales en matière de force cryptographique. .

• AES : Advanced Encryption Standard est un algorithme de chiffrement symétrique qui offre une sécurité supérieure à DES et qui est plus efficace que le 3DES du point de vue informatique. AES offre trois puissances de clé différentes : les clés de 128, 192 et 256 bits. Une clé plus longue offre une sécurité plus élevée, mais une réduction des performances.

• DES, la norme de chiffrement des données, qui chiffre à l’aide de clés de 56 bits, est un algorithme de blocage de clé secrète symétrique. Si votre compte de licence ne répond pas aux exigences du contrôle des exportations, ceci est votre seule possibilité.

• Null, ESP-Null : ne pas l'utiliser. Un algorithme de chiffrement nul permet une authentification sans chiffrement. Ceci est généralement utilisé à des fins de test uniquement. Cependant, il ne fonctionne pas du tout sur de nombreuses plateformes, y compris virtuelles et Firepower 2100.

Dans les politiques IKE, l'algorithme de hachage crée un condensé du message, qui est utilisé pour assurer l'intégrité du message. Dans IKEv2, l’algorithme de hachage est séparé en deux options, une pour l’algorithme d’intégrité et une pour la fonction pseudo-aléatoire (PRF).

Dans les propositions IPsec, l’algorithme de hachage est utilisé par le protocole ESP (Encapsulating Security Protocol) pour l’authentification. Dans les propositions IKEv2 IPsec, cela s’appelle le hachage d’intégrité. Dans les propositions IKEv1 IPsec, le nom de l’algorithme est précédé de ESP-, et il y a également un suffixe -HMAC (qui signifie « code d’authentification de la méthode de hachage »).

Pour IKEv2, vous pouvez configurer plusieurs algorithmes de hachage. Le système classe les paramètres du plus sécurisé au moins sécurisé et négocie avec l’homologue dans cet ordre. Pour IKEv1, vous ne pouvez sélectionner qu’une seule option.

Vous pouvez choisir parmi les algorithmes de hachage suivants.

• SHA (Secure Hash Algorithm) : la norme SHA (SHA1) produit un condensé de 160 bits.

  Les options SHA-2 suivantes, qui sont encore plus sécurisées, sont disponibles pour les configurations IKEv2. Choisissez l’une de ces spécifications si vous souhaitez mettre en œuvre la spécification de chiffrement de la suite B de NSA.

  • SHA256 : spécifie l’algorithme de hachage sécurisé SHA2 avec le condensé 256 bits.

  • SHA384 : spécifie l’algorithme de hachage sécurisé SHA 2 avec le condensé de 384 bits.

  • SHA512 : spécifie l’algorithme Secure Hash SHA2 avec le condensé 512 bits.

• Null ou aucun (NULL, ESP-NONE)  : (propositions IPsec uniquement.) un algorithme de hachage nul; cela est généralement utilisé à des fins de test uniquement. Cependant, vous devez choisir l’algorithme d’intégrité nulle si vous sélectionnez l’une des options AES-GCM comme algorithme de chiffrement. Même si vous choisissez une option non nulle, le hachage d’intégrité est ignoré pour ces normes de chiffrement.

• 14 : Groupe Diffie-Hellman 14 : groupe MODP (exponentiel modulaire) 2048 bits. Considérées comme une bonne protection pour les clés de 192 bits.

• 15 : Groupe Diffie-Hellman 15 : groupe MODP 3 072 bits.

• 16 : Groupe Diffie-Hellman 16 : groupe MODP 4096 bits.

• 19 : Groupe Diffie-Hellman 19 : Courbe elliptique 256 bits modulo un nombre premier (ECP) du National Institue of Standards and Technology (NIST).

• 20 : Groupe Diffie-Hellman 20 : Groupe ECP NIST 384 bits.

• 21 : Groupe Diffie-Hellman 21 : Groupe ECP NIST 521 bits.

• 31 : Groupe Diffie-Hellman 31 : Courbe 25519 256 bits, groupe EC.