IKE(Internet Key Exchange)는 IPsec 피어를 인증하고, IPsec 암호화 키를 협상 및 배포하고, IPsec SA(Security Association, 보안 연계)를 자동으로 설정하는 데 사용되는 키 관리 프로토콜입니다.

IKE 협상은 2단계로 구성됩니다. 1단계에서는 두 IKE 피어 간의 보안 연계를 협상합니다. 그러면 피어가 2단계에서 안전하게 통신할 수 있습니다. 2단계 협상 중에는 IKE가 IPsec 등의 기타 애플리케이션에 대해 SA를 설정합니다. 두 단계에서는 모두 연결을 협상할 때 제안을 사용합니다.

IKE 정책은 두 피어가 상호 간의 KIE 협상을 보호하는 데 사용하는 알고리즘 집합입니다. IKE 협상에서는 두 피어가 먼저 공통(공유) IKE 정책을 합의합니다. 이 정책은 후속 IKE 협상을 보호하는 보안 파라미터를 제시합니다. IKEv1(IKE 버전 1)의 경우 IKE 정책에는 단일 알고리즘 집합과 모듈러스 그룹이 포함됩니다. IKEv1과 달리 IKEv2 정책에서는 피어가 1단계 협상 중에 선택할 수 있는 여러 알고리즘 및 모듈러스 그룹을 선택할 수 있습니다. 단일 IKE 정책을 생성할 수도 있지만, 여러 정책을 생성해 가장 적절한 옵션에 더 높은 우선 순위를 지정할 수도 있습니다. 사이트 대 사이트 VPN의 경우에는 단일 IKE 정책을 생성할 수 있습니다.

IKE 정책을 정의하려면 다음 사항을 지정합니다.

• 고유한 우선 순위(1~65,543, 1이 우선 순위가 가장 높음)

• 데이터 및 개인정보를 보호하기 위한 IKE 협상의 암호화 방법

• 보낸 사람의 ID를 확인하고 메시지가 전송 중에 수정되지 않았는지 확인할 HMAC(Hashed Message Authentication Codes, 해시 메시지 인증 코드) 방법(IKEv2에서는 무결성 알고리즘이라고 함)

• IKEv2의 경우 IKEv2 터널 암호화에 필요한 키 요소 및 해싱 작업을 파생시키기 위한 알고리즘으로 사용되는 별도의 PRF(Pseudo Random Function, 의사 난수 함수). 옵션은 해시 알고리즘에 사용되는 것과 동일합니다.

• encryption-key-determination 알고리즘의 수준을 결정하는 Diffie-Hellman 그룹. 디바이스는 이 알고리즘을 사용하여 암호화 및 해시 키를 파생합니다.

• 피어의 ID를 확인할 인증 방법

• 디바이스가 교체 전 암호화 키를 사용하는 시간제한

IKE 협상이 시작되면 협상을 시작한 피어가 모든 정책을 원격 피어로 보내고 원격 피어는 우선 순위대로 자신의 정책과 일치하는 정책을 검색합니다. 암호화, 해시(IKEv2의 경우 무결성 및 PRF), 인증 및 Diffie-Hellman 값이 동일하고 SA 수명이 전송된 정책의 수명보다 작거나 같으면 IKE 정책은 서로 일치하는 것으로 간주됩니다. 수명이 동일하지 않은 경우에는 원격 피어 정책의 더 짧은 수명이 적용됩니다. 기본적으로 Firepower Management Center에서는 협상이 정상적으로 진행되도록 모든 VPN 엔드포인트에 대해 가장 낮은 우선 순위의 IKEv1 정책을 구축합니다.

IPsec는 가장 안전하게 VPN 설정을 하는 방법 중 하나입니다. IPsec는 IP 패킷 레벨에서 데이터 암호화 기능을 제공하는 강력한 표준 기반 솔루션입니다. IPsec를 사용하는 경우 데이터는 터널을 통해 공용 네트워크를 사용하여 전송됩니다. 터널은 두 피어 간의 안전한 논리적 통신 경로입니다. IPsec 터널로 진입하는 트래픽은 보안 프로토콜 및 알고리즘의 조합에 의해 보호됩니다.

IPsec 제안 정책은 IPsec 터널에 필요한 설정을 정의합니다. IPsec 제안은 디바이스의 VPN 인터페이스에 적용되는 하나 이상의 암호화 맵 모음입니다. 암호화 맵은 다음과 같이 IPsec 보안 연결을 설정하는 데 필요한 모든 구성 요소를 결합합니다.

• IPsec 터널에서 트래픽을 보호하는 보안 프로토콜 및 알고리즘 조합의 제안(변환 집합). IPsec 보안 연계(SA) 협상 중에 피어는 두 피어에서 동일한 제안을 검색합니다. 검색된 제안은 해당 암호화 맵의 액세스 목록에 있는 데이터 흐름을 보호하는 SA를 생성하여 VPN의 트래픽을 보호하는 데 적용됩니다. IKEv1과 IKEv2에 대한 별도의 IPsec 제안이 있습니다. IKEv1 제안(또는 변환 집합)에서 각 파라미터에 대해 하나의 값을 설정합니다. IKEv2 제안의 경우 단일 제안에 여러 개의 암호화와 인증 유형 및 여러 개의 무결성 알고리즘을 구성할 수 있습니다.

• 암호화 맵은 IPsec SA를 정의하는 데 필요한 IPsec 규칙, 제안, 원격 피어 및 기타 파라미터를 비롯하여 IPsec SA(보안 연결)를 필요한 모든 구성 요소를 결합합니다. 두 피어에서 SA를 설정하려고 시도할 때 최소 1개 이상의 호환 가능한 암호화 맵이 있어야 합니다.

  알 수 없는 원격 피어가 로컬 허브와의 IPsec 보안 연결을 시작하려고 하면 동적 암호화 맵 정책이 Site-to-Site VPN에 사용됩니다. 허브는 보안 연결 협상의 이니시에이터가 될 수 없습니다. 동적 암호화 정책은 허브가 원격 피어의 ID를 알지 못하는 경우에도 원격 피어가 IPsec 트래픽을 로컬 허브와 교환할 수 있게 허용합니다. 동적 암호화 맵 정책은 기본적으로 모든 파라미터가 구성되지 않은 상태의 암호화 맵 항목을 생성합니다. 누락된 파라미터는 나중에 원격 피어의 요구 사항과 일치하도록 동적으로 구성됩니다(IPsec 협상의 결과).

  동적 암호화 맵 정책은 허브 및 스포크와 및 지점 간 VPN 토폴로지 모두에 적용됩니다. 동적 암호화 맵 정책을 적용하려면 토폴로지의 피어 중 하나에 동적 IP 주소를 지정하고, 이 토폴로지에서 동적 암호화 맵이 활성화되어 있는지 확인합니다. Full-mesh VPN 토폴로지에서는 정적 암호화 맵 정책만 적용할 수 있습니다.

  참고	동시 IKEv2 동적 암호화 맵은 FTD(Firepower Threat Defense)의 사이트 간 VPN 및 원격 액세스 모두에 대해 동일한 인터페이스에 지원되지 않습니다.

• AES-GCM - (IKEv2에만 해당됨) 기밀 유지 및 데이터 원본 인증 기능을 제공하는 블록 암호화 작동 모드인 AES-GCM(Advanced Encryption Standard in Galois/Counter Mode)은 AES보다 보안성이 뛰어납니다. AES-GCM은 세 가지 키 강도(128비트, 192비트 및 256비트 키)를 제공합니다. 키 길이가 길수록 보안성은 더 높지만 성능은 낮습니다. GCM은 NSA Suite B를 지원하는 데 필요한 AES의 모드입니다. NSA Suite B는 암호화 강도에 대한 연방 기준을 충족시키기 위해 디바이스가 지원해야 하는 암호화 알고리즘 세트입니다. .

• AES - AES(Advanced Encryption Standard)는 DES보다 보안성이 뛰어나며 3DES보다 계산 효율성이 높은 대칭 암호화 알고리즘입니다. AES는 세 가지 키 강도(128비트, 192비트 및 256비트 키)를 제공합니다. 키 길이가 길수록 보안성은 더 높지만 성능은 낮습니다.

• DES - 56비트 키를 사용하여 암호화를 수행하는 DES(Data Encryption Standard)는 대칭 보안 키 블록 알고리즘입니다. 라이선스 어카운트가 내보내기 제어에 대한 요건을 충족하지 않는 경우에는 이 옵션이 유일한 옵션입니다.

• null - null 암호화 알고리즘은 암호화를 수행하지 않는 인증 기능을 제공합니다. 이 알고리즘은 대개 테스트용으로만 사용됩니다.

IKE 정책에서 해시 알고리즘은 메시지 무결성을 보장하는 데 사용되는 메시지 다이제스트를 생성합니다. IKEv2에서 해시 알고리즘은 두 가지 옵션으로 구분됩니다. 그중 하나는 무결성 알고리즘 옵션이고 다른 하나는 PRF(Pseudo-Random Function: 의사 난수 함수) 옵션입니다.

IPsec 제안에서 해시 알고리즘은 인증을 위한 ESP(Encapsulating Security Protocol)에서 사용됩니다. IKEv2 IPsec 제안에서는 이러한 알고리즘을 무결성 해시라고 합니다. IKEv1 IPsec 제안에서는 알고리즘 이름에 ESP- 접두사가 붙으며 -HMAC(Hash Method Authentication Code) 접미사도 붙습니다.

IKEv2의 경우 여러 해시 알고리즘을 구성할 수 있습니다. 시스템은 가장 안전한 항목부터 가장 안전하지 않은 항목 순으로 설정 순서를 지정하고 해당 순서를 사용하여 피어와 협상합니다. IKEv1의 경우 단일 옵션만 선택할 수 있습니다.

다음 해시 알고리즘 중에서 선택할 수 있습니다.

• SHA(Secure Hash Algorithm) - 표준 SHA(SHA1)에서는 160비트 다이제스트를 생성합니다.

  IKEv2 컨피그레이션에는 다음과 같은 더욱 안전한 SHA-2 옵션을 사용할 수 있습니다. NSA Suite B 암호화 사양을 구현하려는 경우 이러한 옵션 중 하나를 선택합니다.

  • SHA256 - 256비트 다이제스트를 생성하는 Secure Hash Algorithm SHA 2를 지정합니다.

  • SHA384 - 384비트 다이제스트를 생성하는 Secure Hash Algorithm SHA 2를 지정합니다.

  • SHA512 - 512비트 다이제스트를 생성하는 Secure Hash Algorithm SHA 2를 지정합니다.

• null 또는 None(NULL, ESP-NONE) - (IPsec 제안에만 해당됨) null 해시 알고리즘으로, 대개 테스트용으로만 사용됩니다. 그러나 AES-GCM 옵션 중 하나를 암호화 알고리즘으로 선택하는 경우에는 null 무결성 알고리즘을 선택해야 합니다. null 이외의 옵션을 선택하더라도 이러한 암호화 표준에 대해서는 무결성 해시가 무시됩니다.

• 14 - Diffie-Hellman 그룹 14: 2048비트 MODP(모듈식 지수) 그룹. 192비트 키에 적합한 보호를 제공합니다.

• 15 - Diffie-Hellman 그룹 15: 3072비트 MODP 그룹

• 16 - Diffie-Hellman 그룹 16: 4096비트 MODP 그룹

• 19 - Diffie-Hellman 그룹 19: NIST(국내 표준 및 기술) 256비트 ECP(elliptic curve modulo a prime) 그룹

• 20 - Diffie-Hellman 그룹 20: NIST 384비트 ECP 그룹

• 21 - Diffie-Hellman 그룹 21: NIST 521비트 ECP 그룹