2.21. IKEの設定
IKE（Internet Key Exchange）は、鍵交換プロトコルのことで、IPsec通信を行う通信相手（ピア）との鍵を自動的に生成するために使用します。UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズでは、通信相手のアドレスが不定の場合についてもサポートしております。
IKEにはIKEv1とIKEv2があり、本章ではIKEv1についてを記載いたします。IKEv2についてはIKEv2の章を参照してください。
IKEv1（RFC2409）には、Phase1としてMainモードとAggressiveモード、Phase2としてQuickモードが定義されており、UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズでサポートされております。この他、New Groupモードが定義されていますが、UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズではサポートしておりません。
また、NATトラバーサル機能に対応しています。こちらの詳細はIPsecの章を参照してください。
図 2.21.1 構成
AggressiveモードとMainモードとの違いは次のとおりです。
Mainモード
安全な通信が確立されるまでIDを暗号化して保護します。事前共有鍵は通信相手ごとに選択する必要がありますが、相手を識別するための情報がIPアドレスしか利用できないため、IPアドレスが動的に変化する環境では使用できません。
Aggressive
IDを暗号化せずに開示することで、受信側はどの事前共有鍵を使用するかをアドレスではなくID情報から判断することができます。これにより、動的アドレス環境やアドレス変換の場合にもIKEのネゴシエーションを行うことができます。またMainモードと比較してPhase1の一部のステップが省略されるため、IKEのネゴシエーションが高速化されます。
2.21.1. IKEの基本設定
Phase1では、IKEプロトコル自身を暗号化するための前準備を行います。Phase2では、鍵を生成するための情報を実際に交換します。
Phase1およびPhase2で使用できるID情報は以下のとおりです。
Phase1
下記のIDが選択可能です。
項目
説明
ID_IPV4_ADDR, ID_IPV6_ADDR
IPv4/IPv6ソースアドレス
ID_KEY_ID
任意文字列
ID_FQDN
ドメイン名
ID_USER_FQDN
ユーザー名付きドメイン名
注釈
DNSリゾルバを利用してドメイン名を自動設定することはできません。
Phase2
デフォルトとしてipsec autokey-mapコマンドを指定したアクセスリストのsrc、destのネットワークアドレスをIDに使用する以外に、コマンドで下記のIDを設定できます。
項目
説明
ID_IPV4_ADDR, ID_IPV6_ADDR
IPv4/IPv6アドレス
ID_IPV4_ADDR_SUBNET
IPv4ネットワークアドレス
ID_IPV6_ADDR_SUBNET
IPv6ネットワークアドレス
IKEを設定する際に使用される用語について説明します。
項目
説明
ポリシー
鍵交換を実行するか否かを決定するもの
プロポーザル
鍵交換を実行する場合の手段やアルゴリズムなどを決定するもの
pre-sharedキー（事前共有鍵）
InitiatorとResponderが互いに共有する事前鍵（pre-sharedキーを使用することで、接続相手の確認を行うことができます。）DHグループ
Diffie-Hellman計算式の分母に相当する値のビット長
2.21.1.1. IKEポリシー
IKEポリシーは、どの通信相手とどのプロポーザルでIKE処理するか等を決定するもので、以下の設定項目があります。
IKE通信相手のアドレス
事前共有鍵の設定
モード選択
IDの選択
IKEプロポーザルの選択
IKEポリシーの設定は、以下のコマンドを使用します。
項目
説明
ike policy
IKEポリシーの設定
ike local-id
IKEの自側ID（IKE Phase 1）の設定
ike remote-id
IKEの相手側ID（IKE Phase 1）の設定
ipsec local-id
IPsecの自側ID（IKE Phase 2）の設定
ipsec remote-id
IPsecの相手側ID（IKE Phase 2）の設定
show ike policy
IKEポリシーの確認
show ike sa
IKE SA状態の確認
2.21.1.2. IKEプロポーザルおよびクイック設定
IKEプロポーザルは、IKEで使用する暗号/認証アルゴリズム、自動鍵の有効期限、DHグループ値等を決定します。
IKEプロポーザルの設定は、次のコマンドを使用します。
項目
説明
ike proposal
プロポーザルの設定
show ike proposal
プロポーザルの確認
IKEポリシー入力時、IKEプロポーザル名の設定を省略した場合、自動的に以下のプロポーザルが使用されます。
項目
説明
暗号アルゴリズム
AES-CBC-256
認証アルゴリズム
SHA2-512
認証手段
pre-shared
PFS
DHグループ：3072-bit (DH group 15)
鍵の有効期限
28800秒
IKEの設定 暗号アルゴリズム 3des 認証アルゴリズム sha1 認証手段 pre-shared(default) PFS DHグループ：3072 bit(default)ike proposal ikeprop encryption 3des hash sha ike policy policy1 peer 10.2.2.2 key xxxxxxxx ikeprop
2.21.1.3. アルゴリズム
UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズのIKEでは、以下のアルゴリズムをサポートしています。
項目
説明
暗号アルゴリズム
認証アルゴリズム
DHグループ
2.21.1.4. 宛先のFQDN指定
宛先をFQDNで指定することが可能です。指定したFQDNの名前解決を行い対応したアドレスを宛先として使用します。宛先のFQDN指定を利用することにより、不定アドレス同士での接続が可能となります。詳細はDNSの項を参照してください。
名前解決の契機、アドレス更新時の動作、未解決時の動作は以下のとおりです。
項目
説明
名前解決の契機
アドレス更新時の動作
該当するSAを削除
名前未解決時の動作
SA作成不可
設定例は以下のとおりです。
宛先をhost1.example.comで指定 ike proposal ike-prop encryption aes hash sha ! ike policy ike-policy peer-fqdn-ipv4 host1.example.com key secret ike-policy ike keepalive ike-policy 10 3 ! ipsec autokey-proposal sec-prop esp-aes esp-sha ! ipsec autokey-map sec-map ipv4 peer-fqdn-ipv4 host1.example.com sec-prop ! interface Tunnel0.0 tunnel mode ipsec ip address 10.0.0.1/30 ipsec policy tunnel sec-map no shutdown
2.21.2. 対向装置の監視
UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズでは、対向装置の監視の機能として、以下の２つの機能があります。
IKEキープアライブ
ネットワークモニタを利用した監視
2.21.2.1. IKEキープアライブ機能
IKEキープアライブ機能は相手の生存を常に監視する機能です。
IPsecリモートアクセスの場合など、一方のアドレスが動的に変化する環境の場合には、相手の存在を常に監視しておく必要があります。
この機能を使用しない場合、たとえばセンタ側ルータがリブートしたときに、センタ側ルータは自身のリブートをアドレス不定の拠点側ルータに通知する手段がありません。このため拠点側ルータのSAは削除されず、センタ側ルータと拠点側ルータの状態がずれてしまい、IPsecによる通信が停止してしまいます。
UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズのIKEキープアライブ機能はRFC3706に基づく仕様です。UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズ・UNIVERGE IX2000/IX3000シリーズでの接続確認のみ行っております。
設定・確認コマンドは次のとおりです。
項目
説明
ike keepalive
IKEキープアライブの設定
show ike keepalive
IKEキープアライブ設定の表示
UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズのIKEキープアライブ機能は、片方向のみキープアライブを行う、パッシブモードの動作が可能です。
パッシブモード動作
IKEキープアライブを使用しない設定でも、自身がIKEキープアライブをサポートしていることを表明します。このため、対向装置にIKEキープアライブを行う設定がされている場合、対向装置のIKEキープアライブは動作します。UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズは、対向装置から受信したkeepaliveに対してkeepalive-ackを返します。
2.21.2.2. ネットワークモニタ機能を利用した相手装置監視
前項のキープアライブ機能をサポートしていない装置と対向している場合には、ネットワークモニタ機能を利用することにより、同様な監視を行うことが可能となります。
ネットワークモニタ機能では、ICMP echoを送信し、ICMP echo replyを受信することにより、相手装置の生存確認を行います。相手装置との通信が不可になった場合には、SAの削除を行います。
ネットワークモニタ機能については、ネットワークモニタの項を参照してください。
watchグループコンフィグモード
項目
説明
action ipsec clear-sa
監視異常時のSAの削除
相手装置（192.168.0.2）の監視を行い、障害発生時にSAの削除を行う （IKE／IPsecの設定は省略します） watch-group ipsec-keepalive 10 event 10 ip unreach-host 192.168.0.2 Tunnel0.0 action 10 ipsec clear-sa Tunnel0.0 ! network-monitor ipsec-keepalive enable
2.21.3. commit-bit対応
IKEフェーズ1においてcommit-bitを使用することにより、InitiatorとResponderのSA状態不一致が発生する可能性を低下させることができます。
本機能はAggressiveモードのResponderにおいて設定する場合のみ有効です。Mainモードの場合もしくはInitiatorでの動作についてはサポートしていません。
以下にcommit-bitの動作を説明します。
Aggressiveモード使用時の通常のシーケンスは、次のようになります。
図 2.21.2 Aggressiveモード使用時のシーケンス
このシーケンスにおいて、（3）をResponderが受信できなかった場合、ResponderではSAが作成されませんが、InitiatorではResponderが（3）を受信しなかったことの確認を行う手段がないため、SAは作成されたままとなり、InitiatorとResponderでSAの状態の不一致が発生します。
このようなSA状態不一致の発生する可能性を低下させるために、commit-bitを使用します。commit-bitを使用した場合のシーケンスは次のようになります。
図 2.21.3 commit-bitを使用した場合のシーケンス
commit-bitを使用した場合、Responderはcommit-bit使用フラグを設定し（2）を送信します。そして、（3）を受信後にSAを作成し、（4）を送信します。
Initiatorは、commit-bitを使用する場合には、（4）を受信後、SAの作成を行います。また（4）を受信できない場合、（3）を再送信します。
これによりInitiatorでは（3）の応答確認後、SAの作成を行うことができるので、Responderで（3）を受信できなかった場合でもSAの状態不一致の発生を防ぐことができます。
設定コマンドは次のとおりです。
項目
説明
ike commit-bit
commit-bit使用の設定
ike retransmit-count
IKEパケットの再送回数の設定
ike retransmit-interval
IKEパケットの再送間隔の設定
commit-bitの設定はResponderでのみ行います。
Initiatorで設定した場合、設定は無視されます。
ike commit-bit ike_policy1
commit-bitを使用した場合でもSAの状態不一致を完全に防ぐことはできません。たとえば、以下の場合にはSAの状態不一致が発生します。
（4）をInitiatorが受信できなかった場合、ResponderではInitiatorが（4）を受信したことを知る手段がないためResponderにはSAがあり、InitiatorにはSAがない状態となり、状態不一致が発生します。
この状態の場合、Initiatorは指定回数再送を行いますが、ResponderはSA作成済みなので（4）の再送は行いません。したがって、そのまま再送回数が終了しますので、SA状態の不一致が発生します。
このような場合の状態不一致を解消するために、再送回数が終了した場合に自動で再接続を行います（IKE自動再接続機能）。
以下の状態になると、再接続機能は停止します。
CLIによるSA削除
DELETEメッセージ受信によるSA削除
当該ピアとの別Phase1接続完了
設定はありませんので、自動で再接続を行います。
図 2.21.4 再接続のシーケンス
2.21.4. Dangling SA型/Continuous-channel SA型
SAの管理方式には、IKE SAとIPsec SAを独立に管理する、Dangling SA型と、IKE SAとIPsec SAが連動するContinuous-channel SA型があります。 UNIVERGE IX-R/IX-V シリーズでは、Dangling SA型で動作しています。
Dangling SA型の場合には、オペレーションミス等により、一方のIKE SA、IPsec SAともに削除され、もう一方のIPsec SAのみが残る状態となる場合が考えられます。 動的アドレス環境で使用する場合、Initiator側のIPsec SAのみが残った状態となると、IPsec SAのライフタイムが満了するか、IPsec SAを削除しなければ、通信はできない状態となります。
図 2.21.5 IPsec SAの有無が不一致になる場合のシーケンス
Continuous-channel SA型では、IKE SAとIPsec SAが連動するため、IKE SAが削除されるとIPsec SAが削除されます。したがって、上記のように、動的アドレス環境において、InitiatorのIPsec SAのみが残り、通信不可となる状態に陥ることを回避することができます。
図 2.21.6 IKE SAの削除に連動してIPsec SAが削除される場合のシーケンス
Continuous-channel SA型の設定コマンドは次のとおりです。
項目 |
説明 |
|---|---|
ike suppress-dangling |
Dangling SAの抑止設定 |
ike policy policy1 peer 192.168.0.2 key KEY
ike suppress-dangling policy1
2.21.5. リキー設定
SAのライフタイム満了時に、新たにSAの再生成を行います（リキー）。IKE SAは、デフォルトではライフタイム満了の30秒前に、リキーを行います。
リキー開始タイミングの変更ができます。
設定は次のとおりです。
2.21.6. DELETE送信抑止設定
SA削除時のDELETEメッセージの送信を抑止することができます。
設定は次のとおりです。
項目
説明
no ike send-delete
DELETE送信抑止の設定
SA削除時のDELETEメッセージの送信を抑止する。 no ike send-delete