목차

소개

차세대 암호화

Suite Suite-B-GCM-128

사전 요구 사항

요구 사항

사용되는 구성 요소

인증 기관

구성

네트워크 토폴로지

라우터가 EC 디지털 서명 알고리즘을 사용하도록 설정하는 단계

구성

연결 확인

문제 해결

결론

소개

이 문서에서는 Cisco NGE(Next-Generation Encryption) 알고리즘 집합을 지원하는 두 라우터 간에 FlexVPN을 구성하는 방법에 대해 설명합니다.

차세대 암호화

Cisco NGE 암호화는 구성 가능하고 잘 설정된 공용 도메인 암호화 알고리즘을 사용하는 네트워크를 통해 전송되는 정보를 보호합니다.

- 128비트 또는 256비트 키를 사용하는 AES(Advanced Encryption Standard) 기반 암호화

- 256비트 및 384비트 프라임 모듈리와 함께 곡선을 사용하는 ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)를 사용하는 디지털 서명

- ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman) 방법을 사용하는 키 교환

- SHA-2(Secure Hash Algorithm 2) 기반 해싱(디지털 지문)

국가안보국(NSA)은 이 네 가지 알고리즘이 결합되어 기밀 정보에 대한 적절한 정보 보증을 제공한다고 말한다.IPsec용 NSA Suite B 암호화는 RFC 6379에 표준으로 게시되었으며 업계에서 인정받았습니다.

Suite Suite-B-GCM-128

RFC 6379에 따라 이러한 알고리즘은 Suite-B-GCM-128 제품군에 필요합니다.

이 제품군은 128비트 AES-GCM을 사용하여 ESP(Encapsulating Security Payload) 무결성 보호 및 기밀성을 제공합니다(RFC4106 참조). ESP 무결성 보호 및 암호화가 모두 필요한 경우 이 제품군을 사용해야 합니다.

ESP

GCM(Galois/Counter Mode)에서 128비트 키 및 168진수 무결성 검사 값(ICV)을 사용하는 암호화 AES(RFC4106)

무결성 NULL

IKEv2

CBC(Cipher Block Chaining) 모드에서 128비트 키를 사용하는 암호화 AES(RFC3602)

의사 난수 함수 HMAC-SHA-256(RFC4868)

무결성 HMAC-SHA-256-128(RFC4868)

Diffie-Hellman 그룹 256비트 임의 ECP 그룹(RFC5903)

Suite B 및 NGE에 대한 자세한 내용은 Next-Generation Encryption에서 확인할 수 있습니다.

사전 요구 사항

요구 사항

다음 주제에 대한 지식을 보유하고 있으면 유용합니다.

- FlexVPN

- IKEv2(Internet Key Exchange version 2)

- IPsec

사용되는 구성 요소

이 문서의 정보는 다음 소프트웨어 및 하드웨어 버전을 기반으로 합니다.

- 하드웨어:보안 라이센스를 실행하는 ISR(Integrated Services Router) Generation 2(G2)

- 소프트웨어:Cisco IOS® Software 릴리스 15.2.3T2. Cisco IOS Software 릴리스 M 또는 15.1.2T 이상의 릴리스는 GCM이 도입되었기 때문에 사용할 수 있습니다.

자세한 내용은 기능 탐색기를 참조하십시오.

이 문서의 정보는 특정 랩 환경의 디바이스를 토대로 작성되었습니다.이 문서에 사용된 모든 디바이스는 초기화된(기본) 컨피그레이션으로 시작되었습니다.현재 네트워크가 작동 중인 경우, 모든 명령어의 잠재적인 영향을 미리 숙지하시기 바랍니다.

인증 기관

현재 Cisco IOS 소프트웨어는 Suite B에 필요한 ECDH를 실행하는 로컬 CA(Certificate Authority) 서버를 지원하지 않습니다. 서드파티 CA 서버를 구현해야 합니다.이 예에서는 Suite B PKI  기반 Microsoft CA를 사용합니다.

구성

네트워크 토폴로지

이 가이드는 이 토폴로지를 기반으로 합니다. IP 주소는 요구 사항에 맞게 수정해야 합니다.

참고:

설정은 두 개의 라우터가 직접 연결되어 있으며 여러 홉으로 구분될 수 있습니다. 이렇게 하면 피어 IP 주소에 연결할 경로가 있는지 확인하십시오.이 컨피그레이션은 사용된 암호화에 대해서만 자세히 설명합니다. IPSec VPN을 통해 IKEv2 라우팅 또는 라우팅 프로토콜을 구현해야 합니다.

라우터가 EC 디지털 서명 알고리즘을 사용하도록 설정하는 단계

1. EC 키 쌍을 만들기 위한 사전 요구 사항인 도메인 이름 및 호스트 이름을 만듭니다.

ip domain-name cisco.com

hostname Router1

crypto key generate ec keysize 256 label Router1.cisco.com

참고:Cisco 버그 ID CSCue59994에 대한 수정 버전을 실행하지 않는 경우, 라우터는 키 크기가 768보다 작은 인증서를 등록할 수 없습니다.

2. CA에서 인증서를 얻기 위해 로컬 신뢰 지점을 생성합니다.

crypto pki trustpoint ecdh

enrollment terminal

revocation-check none

eckeypair Router1.cisco.com

참고:CA가 오프라인 상태이므로 해지 검사를 사용할 수 없습니다. 프로덕션 환경에서 최대 보안을 유지하려면 해지 검사를 사용해야 합니다.

3. 신뢰 지점을 인증합니다(공개 키가 포함된 CA 인증서의 복사본을 얻음).

crypto pki authenticate ecdh

4. 프롬프트에서 CA의 기본 64로 인코딩된 인증서를 입력합니다.  quit를 입력한 다음 yes를 입력하여 수락합니다.

5. CA의 PKI에 라우터를 등록합니다.

crypto pki enrol ecdh

6. 표시된 출력은 CA에 인증서 요청을 제출하는 데 사용됩니다.Microsoft CA의 경우 CA의 웹 인터페이스에 연결하고 인증서 요청 제출을 선택합니다.

7. CA에서 받은 인증서를 라우터로 가져옵니다.인증서를 가져오면 quit을 입력합니다.

crypto pki import ecdh certificate

구성

여기에 제공된 컨피그레이션은 Router1에 대한 것입니다. Router2에는 터널 인터페이스의 IP 주소만 고유한 컨피그레이션의 미러가 필요합니다.

1. 피어 디바이스의 인증서와 매칭할 인증서 맵을 만듭니다.

crypto pki certificate map certmap 10

subject-name co cisco.com

2. Suite B에 대한 IKEv2 제안서를 구성합니다.

crypto ikev2 proposal default

encryption aes-cbc-128

integrity sha256

group 19

참고:IKEv2 Smart Defaults는 기본 IKEv2 제안서 내에서 미리 구성된 다수의 알고리즘을 구현합니다.Suite Suite-B-GCM-128에는 aes-cbc-128 및 sha256이 필요하므로 이러한 알고리즘 내에서 aes-cbc-256, sha384 및 sha512를 제거해야 합니다.그 이유는 IKEv2가 선택사항이 있을 때 가장 강력한 알고리즘을 선택했기 때문입니다.보안을 극대화하려면 aes-cbc-256 및 sha512를 사용합니다. 그러나 Suite-B-GCM-128에는 필요하지 않습니다. 구성된 IKEv2 제안을 보려면 show crypto ikev2 proposal 명령을 입력합니다.

3. IKEv2 프로필을 구성하여 인증서 맵과 일치시키고 이전에 정의된 신뢰 지점에서 ECDSA를 사용합니다.

crypto ikev2 profile default

match certificate certmap

identity local dn

authentication remote ecdsa-sig

authentication local ecdsa-sig

pki trustpoint ecdh

4. GCM을 사용하도록 IPSec 변환을 구성합니다.

crypto ipsec transform-set ESP_GCM esp-gcm

mode transport

5. 앞에서 구성한 매개변수를 사용하여 IPSec 프로파일을 구성합니다.

crypto ipsec profile default

set transform-set ESP_GCM

set pfs group19

set ikev2-profile default

6. 터널 인터페이스를 구성합니다.

interface Tunnel0

ip address 172.16.1.1 255.255.255.0

tunnel source Gigabit0/0 tunnel destination 10.10.10.2

tunnel protection ipsec profile default

연결 확인

이 섹션을 사용하여 컨피그레이션이 제대로 작동하는지 확인합니다.

1. ECDSA 키가 생성되었는지 확인합니다.

Router1#show crypto key mypubkey ec

% Key pair was generated at: 04:05:07 JST Jul 6 2012

Key name: Router1.cisco.com

Key type: EC KEYS

Storage Device: private-config

Usage: Signature Key

Key is not exportable.

Key Data&colon;

30593013 06072A86 48CE3D02 0106082A 8648CE3D 03010703 4200048F 2B0B5B5E

(...omitted...)

2. 인증서가 성공적으로 가져오기되었으며 ECDH가 사용되는지 확인합니다.

Router1#show crypto pki certificates verbose ecdh

Certificate

Status: Available

Version: 3

Certificate Serial Number (hex): 6156E3D5000000000009

(...omitted...)

3. IKEv2 SA가 성공적으로 생성되었고 Suite B 알고리즘을 사용하는지 확인합니다.

Router1#show crypto ikev2 sa

IPv4 Crypto IKEv2  SA

Tunnel-id Local                 Remote                fvrf/ivrf            Status

1         10.10.10.1/500        10.10.10.2/500        none/none            READY

Encr: AES-CBC, keysize: 128, Hash: SHA256, DH Grp:19, Auth sign: ECDSA, Auth verify:

ECDSA

Life/Active Time: 86400/20 sec

4. IKEv2 SA가 성공적으로 생성되었고 Suite B 알고리즘을 사용하는지 확인합니다.

Router1#show crypto ipsec sa

interface: Tunnel0

Crypto map tag: Tunnel0-head-0, local addr 10.10.10.1

(...omitted...)

local crypto endpt.: 10.10.10.1, remote crypto endpt.: 10.10.10.2

plaintext mtu 1466, path mtu 1500, ip mtu 1500, ip mtu idb Ethernet0/0

current outbound spi: 0xAC5845E1(2891466209)

PFS (Y/N): N, DH group: none

inbound esp sas:

spi: 0xAEF7FD9C(2935487900)

transform: esp-gcm ,

in use settings ={Transport, }

conn id: 6, flow_id: SW:6, sibling_flags 80000000, crypto map: Tunnel0-head-0

sa timing: remaining key lifetime (k/sec): (4341883/3471)

IV size: 8 bytes

replay detection support: N

Status: ACTIVE(ACTIVE)

참고:이 출력에서는 IKEv1(Internet Key Exchange version 1)과 달리 PFS(Perfect Forward Secrecy) DH(Diffie-Hellman) 그룹 값이 PFS(Y/N)로 표시됩니다.N, DH 그룹:첫 번째 터널 협상 중에는 없음이 표시되지만 rekey가 발생한 후에는 오른쪽 값이 표시됩니다.Cisco 버그 ID CSCug67056에 동작이 설명되어 있지만 이 버그는 아닙니다. IKEv1과 IKEv2의 차이점은 후자의 SA(Child Security Associations)가 AUTH 교환 자체의 일부로 생성된다는 것입니다.암호화 맵에 구성된 DH 그룹은 키 재설정 동안에만 사용됩니다.따라서 PFS(Y/N)가 표시됩니다.N, DH 그룹:첫 번째 키 다시 키가 올 때까지 없음그러나 IKEv1에서는 하위 SA 생성이 빠른 모드 중에 발생하고 CREATE_CHILD_SA 메시지에는 새 공유 암호를 파생하기 위해 DH 매개변수를 지정하는 키 교환 페이로드를 전달하기 위한 프로비저닝이 있기 때문에 다른 동작이 표시됩니다.

문제 해결

현재 이 컨피그레이션에 사용할 수 있는 특정 문제 해결 정보가 없습니다.

결론

NGE에 정의된 효율적이고 강력한 암호화 알고리즘은 데이터 기밀성과 무결성을 낮은 처리 비용으로 제공하고 유지 관리한다는 장기적 보장을 제공합니다.NGE는 Suite B 표준 암호화를 제공하는 FlexVPN을 통해 손쉽게 구현할 수 있습니다.

Cisco가 Suite B를 구현하는 방법에 대한 자세한 내용은 Next-Generation Encryption에서 확인할 수 있습니다.