---
title: "Sécurité des réseaux : sécurité des échanges"
date: 2022-10-04
tags: ["TLS", "IPSEC"]
categories: ["Sécurité des réseaux", "Cours"]
---

Dans cette partie nous aborderons *TLS* (*Transport Layer Security*), *IPSec*
(*IP Security*) et les *PKI* (*Public Key Infrastructure*)

## Propriétéà assurer

Pour sécuriser un échange, il faut assurer 4 points:

 1. la confidentialité: seul mon interlocuteur peut lire le message;
 2. l'authenticité: le message est authentique;
 3. l'intégrité: le message vient bien de mon interlocuteur, il n'a pas été
    modifié par un tiers;
 4. la non-répudiabilité: mon interlocuteur ne peut pas réfuter ses messages;

## IPSec

C'est un protocole ancien (~1994) créé pour répondre aux 4 propriétés vu
précédemment. Il se positionne dans la couche IP, il est donc totalement
transparent pour les couches supérieures.

IPSec est composé de plusieurs parties:

 * **ESP (*Encapsulating Security Payload*)**: chiffrement;
 * **AH** (*Authentication Header*): authentification de l'origine des paquets, 
      contrôle des accès, rejet des paquets rejoués;
 * **Négociation**: établissement des paramètres de la communication
   avec**IKE** (*Internet Key Exchange*).

### Les défi des attaques par rejeu

Ces types d'attaques permettent de mettre à mal des protocoles réputés fiables
comme *WPA2*. Quelle solution est implémentée dans IPSec?

Au niveau du récepteur, un identifiant de paquet et une fenêtre de réception
sont utilisés. Une **fenêtre** est une intervalle de temps bornée pendant
laquelle les identifiants sont acceptés.

Le déroulé:

 * Une fenêtre de taille `W` est créée sur le récepteur;
 * Le numéro d'ordre le plus élevé, noté `N`, est placé à l'extrémité droite de
    la fenêtre;
 * Pour tout paquet reçu avec un numéro d'ordre compris entre `N - W +1` et `N`,
    la position correspondante est marquée;
 * Lors de la réception d'un nouveau paquet;
   * Si la position et la *MAC* sont corrects, la position est marquée
   * Si la *MAC* est correct et que le numéro d'ordre est à droite de la
      fenêtre, alors cette dernière est avancée de sorte que `N` prenne la 
      valeur du numéro d'ordre de ce paquet;
   * Si la *MAC* est invalide ou que le numéro d'ordre est à gauche de la
     fenêtre, **il est détruit**;

### Les modes d'utilisation

Il existe deux modes de fonctionnement : le mode tunnel et le mode transport.

#### Le mode tunnel

Deux réseaux se "parlent" via l'établissement d'un tunnel sécurisé.

![Encapsulation de la trame IP en mode tunnel](./images/ipsec_tunnel.svg)

Ce mode assure la protection du paquet IP dans sa totalité. 


En mode ESP, le message doit être **chiffré**.

#### Le mode transport

Deux hôtes se "parlent" via un tunnel sécurisé. Dans ce mode, le paquet
d'origine est inclus dans un autre. Le paquet d'origine est alors chiffré et /
ou authentifié.

![Encapsulation de la trame IP en mode transport](./images/ipsec_transport.svg)

Un champ AH est ajouté pour authentifier la trame. Cette authentification est 
assurée par une signature qui prend la forme:

```
hash(K || hash(K || M))
```

Ou `hash` est une foncion de hashage, `K` la clé.

En mode transport, **ESP** chiffre l'information utile du paquet, l'entête reste
inchangée. **AH** authentifie l'information utile et certaines parties de 
l'entête IP.

Pour passer au travers d'un *NAT*, il est nécessaire d'encapsuler le tout dans
une trame UDP.