IKEv2/IPsec: что это такое, как работает, какую роль они играют в защите данных

Компании ищут способы защитить передаваемые по сети данные без ущерба для скорости и стабильности соединения. В этом поможет надежный ВПН-протокол IKEv2/IPsec, который поддерживает международные и российские криптографические стандарты. Рассказываем о его функциях и преимуществах, реализации в корпоративной среде.

Что такое IKEv2/IPsec

ВПН IKEv2 (Internet Key Exchange version 2) с IPsec — связка, которая позволяет установить защищенный туннель для обмена пакетами между устройствами в сети. Протоколы используются вместе, чтобы обеспечивать безопасную передачу данных, быстрое и устойчивое соединение.

Стандарт VPN-соединений

IKEv2/IPsec — сочетание двух технологий. IKEv2 позволяет клиенту и серверу обмениваться ключами, создавать зашифрованные туннели и поддерживать стабильное соединение. IPsec обеспечивает защиту трафика. Благодаря технологиям можно безопасно передавать данные без задержек и обрывов связи.

Команда продукта «ЗАСТАВА»

IKEv2/IPsec интегрируются в инфраструктуру на уровне IP. Для установления соединения используется стандартный UDP-порт 500 либо 4500 при работе через NAT. Защита каналов связи и данных осуществляется на основе параметров Security Association, которые создает протокол IKEv2.

Для аутентификации сторон при создании защищенного соединения IKEv2/IPsec использует разные способы: предварительно согласованный ключ PSK, сертификаты, EAP. Если нужно подключить небольшое количество клиентов или организовать быстрый удаленный доступ к корпоративной сети, обычно применяются ключи PSK.

IKEv2 универсален с точки зрения применимости. Он работает на разных устройствах — компьютерах, ноутбуках, смартфонах, роутерах.

История создания стандарта IPsec

По мере роста популярности интернета возникла необходимость в защите соединений и данных не только на уровне отдельных приложений, а на уровне сетевого протокола IP. Группа Internet Engineering Task Force в 1990-х годах занялась разработкой стандарта, который позволил бы встроить в IP механизмы безопасности. Стояла цель реализовать аутентификацию сторон соединения, шифрование данных и защиту от подмены пакетов.

Первые спецификации включали такие компоненты, как AH для проверки целостности и подлинности пакетов, ESP для шифрования. Однако в реализации технологии возникли проблемы из-за сложной архитектуры и большого количества настроек. Позже алгоритмы унифицировали и для автоматизации настроек защищенных соединений внедрили протокол IKE. В середине 2000-х годов ему на смену пришла версия IKEv2, которая используется сейчас.

В дальнейшем устаревшие криптографические алгоритмы поменялись на AES и SHA. Также добавились механизмы защиты от повторной передачи пакетов, усовершенствовалась работа через мобильные сети, реализация NAT. Сейчас IPsec лежит в основе VPN-решений и применяется там, где нужна защита трафика на уровне сети. Благодаря универсальности и стабильности стандарт часто используется в корпоративной среде.

Как работает связка IKEv2/IPsec

Первым начинает работать IKEv2. Он помогает сторонам «договориться» об используемых криптоалгоритмах, обменяться ключами и аутентифицировать друг друга. Затем подключается IPsec, который непосредственно отвечает за защиту данных. Схема работы связки протоколов выглядит примерно так:

Старт безопасного подключения. Клиент инициирует соединение со второй стороной.
Этап первого обмена — IKE_SA_INIT. Обе стороны обмениваются криптографическими параметрами для создания защищенного канала.
Этап второго обмена — IKE_AUTH. IKEv2 выполняет аутентификацию сторон по предварительному согласованному ключу, сертификатам либо другим способом.
Создание первого IPsec-туннеля — CHILD_SA. IKEv2 создает параметры безопасности Security Association и передает полномочия IPsec, который шифрует передаваемый трафик и проверяет его целостность.

После организации VPN-соединения и во всем процессе передачи данных IKEv2 остается активным. Он поддерживает стабильное соединение, позволяет пользователю переключаться между сетями без прерывания работы.

Преимущества IKEv2/IPsec перед другими протоколами

Сильные стороны IKEv2/IPsec особенно раскрываются в сравнении с другими VPN-протоколами — OpenVPN и WireGuard. Основные преимущества связки:

Стабильность при смене сети. IKEv2/IPsec за счет механизма MOBIKE работает без обрыва при переключении между сетями, например мобильной и Wi-Fi. OpenVPN и WireGuard «из коробки» этого не умеют.
Быстрое восстановление соединения. При возобновлении сигнала после потери протокол за секунды создает новый тоннель. Его «соперники» делают это медленнее.
Высокая производительность на мобильных устройствах. IKEv2/IPsec расходует меньше ресурсов батареи и процессора по сравнению с OpenVPN, поэтому больше подходит для использования на ноутбуках и смартфонах.
Нативная поддержка в операционных системах. IKEv2/IPsec в отличие от OpenVPN по умолчанию поддерживается в iOS, macOS и Windows без установки клиента.
Низкая задержка. Протокол позволяет устанавливать соединение быстрее, чем OpenVPN. Преимущество особенно ощущается в мобильных приложениях и VoIP, при общении по видеосвязи.

IKEv2/IPsec обеспечивает предсказуемость, баланс безопасности и скорости. Протокол востребован благодаря зрелой архитектуре, устойчивости к разрывам соединений и применимости в разных сценариях.

IKEv2/IPsec и российские стандарты шифрования данных

По умолчанию IKEv2/IPsec использует международные алгоритмы, такие как AES и SHA. Однако возможна реализация на базе российских криптографических стандартов (ГОСТ). Это подразумевает замену международных криптоалгоритмов на отечественные аналоги — стандарты блочного шифрования ГОСТ Р 34.12-2015 «Кузнечик» или «Магма», стандарт хеш-функции ГОСТ 34.11-2012 «Стрибог».

Российские криптографические стандарты реализуются через специализированные сертифицированные решения. Это дает организациям и госструктурам возможность использовать надежный VPN-протокол, сохраняя его преимущества и соблюдая требования регуляторов. Важно не ошибиться с выбором решения для реализации ГОСТ-алгоритмов, чтобы не потерять в производительности и сохранить совместимость между клиентами и сервером.

Защищайте каналы связи в соответствии с законодательными требованиями с помощью АПК «ЗАСТАВА»

Профессиональная реализация IKEv2/IPsec

В реальных инфраструктурах есть требования к управляемости, отказоустойчивости, масштабируемости решений. Поэтому IKEv2/IPsec разворачивается в корпоративной среде не просто как VPN-сервер, а как часть сетевой архитектуры. Основные аспекты:

Централизованное управление политиками безопасности. Администратор настраивает параметры и алгоритмы, задает частоту обновления ключей и методы аутентификации.
Кластеризация VPN-шлюзов. Настраивается параллельная работа нескольких узлов для распределения нагрузок и обеспечения отказоустойчивости при сбоях.
Тонкие настройки. Настраиваются маршрутизация, работа через NAT, фрагментация IKE-сообщений.

Для реализации технологии нужно надежное решение для защиты каналов связи, например «ЗАСТАВА» от «Солара» на основе международного стандарта IPsec и российских криптоалгоритмов. Продукт сертифицирован ФСБ России, отвечает требованиям регуляторов, подходит для объектов ГИС и КИИ, государственных систем. Может использоваться как в небольших инсталляциях, так и в крупных распределенных сетях. Готов к работе сразу после внедрения без тонких доработок инфраструктуры.

Задачи, решаемые с помощью IKEv2/IPsec

Связка IKEv2/IPsec выполняет роль базового механизма защиты и может решать сразу несколько задач. Основные:

Защита каналов связи и данных при передаче. Трафик шифруется, чтобы даже при перехвате его не смогли прочитать.
Аутентификация сторон. Взаимные проверки подлинности клиента и сервера.
Контроль целостности данных. Гарантия, что трафик будет передан в том виде, в котором был отправлен.
Автоматическое управление ключами шифрования. Распределение ключей между участниками защищенного соединения.
Обеспечение устойчивости соединения. Быстрая организация VPN-туннеля при обрывах связи и переключении между сетями.
Безопасный удаленный доступ. Подключение сотрудников к корпоративным ресурсам с любых устройств, из любой точки.
Защищенная связь между офисами. Объединение филиалов компании в единую сеть без выделенных каналов.

В реальных проектах эффективность IKEv2/IPsec зависит не столько от возможностей технологии, сколько от правильных настроек архитектуры и политик безопасности, выбранных криптоалгоритмов.

Готовое решение для разных инфраструктур

В корпоративной среде важна не сама технология IKEv2/IPsec, а ее практическая реализация. Решение должно удобно управляться, обеспечивать отказоустойчивость, при необходимости масштабироваться. Эти задачи закрывает «ЗАСТАВА» от «Солара». Решение работает с российскими криптоалгоритмам, поддерживает два режима кластеризации, не требует перестройки инфраструктуры, соответствует требованиям регуляторов.

Защитите корпоративные каналы связи с помощью продукта, сертифицированного ФСБ России

FAQ

Что такое IKEv2/IPsec простыми словами?

IKEv2/IPsec — связка протоколов для защиты каналов связи при VPN-соединении. Технологии обеспечивают безопасную передачу трафика в сетях.

Чем IKEv2 отличается от других протоколов VPN?

IKEv2 устанавливает защищенное соединение и возобновляет его при разрыве быстрее, чем OpenVPN. По скорости этот протокол проигрывает WireGuard, зато имеет зрелую архитектуру и по умолчанию поддерживается операционными системами.

Кто разработал стандарт IPsec?

Стандарт был разработан в 1990-х годах IETF — группой по проектированию интернета. Протокол создавали для защиты трафика в общедоступных сетях. Активное участие в разработке принимала исследовательская лаборатория ВМС США.

Поддерживает ли IKEv2/IPsec российские стандарты шифрования данных?

Поддерживает, но в специализированных реализациях. В стандартной конфигурации используются международные алгоритмы, такие как AES и SHA. Гибкость протокола позволяет интегрировать ГОСТ-алгоритмы и тем самым соблюдать требования отечественных регуляторов.

Для каких задач лучше всего подходит IKEv2/IPsec?

Протокол обычно применяется для защиты каналов связи, удаленного доступа сотрудников к корпоративным сетям, в мобильных VPN-соединениях, при сеансах видеосвязи. Он незаменим там, где нужны быстрое стабильное подключение и почти мгновенная реконнекция.

Как выбрать решение на базе IKEv2/IPsec для компании?

При выборе нужно проверить надежность вендора и наличие технической поддержки с его стороны. В самом решении важны поддержка необходимых алгоритмов шифрования, совместимость с корпоративной инфраструктурой и наличие сертификата при соответствующих требованиях регуляторов.