Как работает механизм MACSec на устройствах Cisco

iconНа чтение8 мин
iconОпубликовано
iconОбновлено

MACSec – это механизм безопасности на уровне канального уровня, который разработан для защиты Ethernet-трафика от несанкционированного доступа и вмешательства. Он обеспечивает конфиденциальность и целостность данных, а также аутентификацию передачи между точками подключения (интерфейсами).

Устройства Cisco поддерживают протоколы MACSec с использованием аппаратного шифрования, что обеспечивает высокую производительность и эффективность. Настройка MACSec на устройствах Cisco включает в себя определение ключей шифрования, настройку ключевых цепочек (кейлентов) и привязку их к определенным интерфейсам.

Чтобы начать настраивать MACSec на устройствах Cisco, вам необходимо убедиться, что ваше устройство поддерживает эту функцию. Затем вы должны определить, какие интерфейсы требуют защиты MACSec. Далее вы должны создать ключевую цепочку, которая будет использоваться для шифрования и аутентификации трафика на этих интерфейсах. После этого вы можете привязать ключевую цепочку к соответствующим интерфейсам и включить защиту MACSec.

Что такое механизм MACSec?

Целостность данных гарантируется благодаря использованию Message Authentication Code (MAC) — специальной контрольной суммы, которая вычисляется на основе передаваемых данных и приватного ключа. Если данные были изменены в процессе передачи, то контрольная сумма не совпадет, что позволяет обнаружить изменения.

Конфиденциальность данных осуществляется посредством шифрования, которое предотвращает несанкционированный доступ к передаваемой информации. MACSec использует асимметричное шифрование, где каждое устройство имеет свою пару ключей — открытый и закрытый. С помощью открытого ключа, данные шифруются перед отправкой, а на принимающей стороне они расшифровываются с использованием закрытого ключа.

Аутентификация данных происходит при помощи цифровых подписей, которые создаются на основе закрытого ключа каждого устройства. При получении подписи, получающая сторона может использовать открытый ключ отправителя, чтобы убедиться в подлинности и целостности данных.

Использование механизма MACSec позволяет повысить безопасность сети, защитить данные от подслушивания, подмены и подделки. Механизм MACSec является стандартом IEEE 802.1AE и поддерживается на устройствах Cisco, что позволяет применять его в различных сетевых сценариях.

Раздел 1

В данном разделе мы рассмотрим основные понятия и принципы работы механизма MACSec (MAC Security) на устройствах Cisco.

MACSec – это технология, которая обеспечивает защиту сетевого трафика на уровне канального уровня (Layer 2) OSI-модели. Благодаря использованию механизма шифрования и аутентификации, MACSec гарантирует конфиденциальность, целостность и подлинность передаваемых данных.

Основными компонентами MACSec являются:

  • MKA (MACsec Key Agreement) – протокол, который отвечает за установление ключевых материалов для последующего шифрования и аутентификации;
  • SC (Security Con

    Используемые устройства Cisco

    Для настройки и работы с механизмом MACSec на устройствах Cisco можно использовать различные модели коммутаторов и маршрутизаторов.

    Некоторые из распространенных устройств Cisco, поддерживающих MACSec:

    • Cisco Catalyst 3850 Series Switch
    • Cisco Catalyst 9300 Series Switch
    • Cisco Catalyst 9400 Series Switch
    • Cisco Catalyst 9500 Series Switch
    • Cisco ASR 1000 Series Router

    Эти устройства имеют встроенную поддержку MACSec и позволяют настраивать и активировать этот механизм для защиты сетевого трафика на уровне канального доступа.

    Раздел 2

    Перед началом настройки и работы с механизмом MACSec на устройствах Cisco необходимо убедиться, что используемые модели поддерживают эту технологию. Воспользоваться документацией по вашей модели коммутатора или маршрутизатора, чтобы узнать, поддерживает ли она MACSec.

    Для настройки MACSec на устройствах Cisco используется командная строка. Подключитесь к устройству с помощью программы терминала или SSH-клиента и войдите в привилегированный режим командой enable.

    Перейдите в конфигурационный режим с помощью команды configure terminal.

    После этого нужно включить MACSec на соответствующих физических интерфейсах с помощью команды macsec network-link enable или macsec network-link port-sensitive. Обратите внимание, что выбирается одна из этих команд в зависимости от режима работы MACSec — статического или динамического. Подробности можно найти в документации.

    Далее нужно настроить MACSec ключи. Создайте ключевое дерево с помощью команды macsec keychain keychain-name. Затем добавьте ключ с помощью команды macsec key 1 cipher aes-128 confidentiality key-string key-value. Здесь 1 — номер ключа, aes-128 — алгоритм шифрования, confidentiality — тип ключа, key-string — строка ключа, key-value — значение ключа.

    После настройки ключа привяжите его к интерфейсу с помощью команды macsec key chain keychain-name interface interface-name.

    Теперь нужно настроить MACSec на второй стороне соединения. Проведите аналогичные операции, которые были выполнены для первого устройства.

    КомандаОписание
    enableПереход в привилегированный режим
    configure terminalПереход в конфигурационный режим
    macsec network-link enableВключение MACSec на интерфейсе
    macsec network-link port-sensitiveВключение MACSec на интерфейсе в режиме «port sensitive»
    macsec keychain keychain-nameСоздание ключевого дерева
    macsec key 1 cipher aes-128 confidentiality key-string key-valueДобавление ключа
    macsec key chain keychain-name interface interface-nameПривязка ключа к интерфейсу
    show macsec interface interface-name

    Необходимые условия

    Перед настройкой и работой с механизмом MACSec на устройствах Cisco вам потребуются следующие условия:

    • Устройства поддерживающие MACSec. Это обычно коммутаторы Catalyst или маршрутизаторы ASR.
    • Операционная система IOS версии 15.2(3)E или более новой для коммутаторов и IOS XE версии 3.9.0S или более новой для маршрутизаторов.
    • Комплектующие для настройки MACSec, такие как кабели Ethernet с поддержкой MACSec и физические интерфейсы с поддержкой MACSec.
    • Понимание основных принципов работы и настройки MACSec, включая использование ключей, настройку порта и управление ключами.

    Убедитесь, что у вас есть все необходимое оборудование и версии программного обеспечения, а также понимание основных принципов настройки MACSec, прежде чем продолжать дальше.

    Раздел 3

    Настройка ключевой инфраструктуры для работы MACSec

    Перед началом работы с механизмом MACSec необходимо настроить ключевую инфраструктуру, которая обеспечивает защиту передаваемых данных. Для этого необходимо выполнить следующие шаги:

    1. Настройка MACSec ключей. Для этого создаются или импортируются MACSec ключи, которые используются для шифрования и расшифрования данных. Ключи можно сгенерировать самостоятельно или использовать генерацию с помощью RSA (Rivest, Shamir, Adleman) алгоритма.
    2. Настройка Trust Anchor — надежного устройства, которое выполняет авторизацию и распространение ключей между узлами. Trust Anchor может быть представлен как отдельное устройство, либо встроенное в одном из узлов сети.
    3. Установка MACSec политик. MACSec политики позволяют определить, какие потоки данных необходимо защищать, а также какие параметры применять для защиты (например, алгоритмы шифрования и аутентификации).
    4. Настройка портов устройств. Для активации MACSec на определенном порту необходимо выполнить соответствующие настройки. Например, указать тип MACSec защиты (шифрование или шифрование с аутентификацией) или добавить MACSec политику для данного порта.

    После настройки ключевой инфраструктуры, механизм MACSec будет готов к использованию. Данные, передаваемые через защищенные порты, будут автоматически зашифрованы и проверены на целостность. Таким образом, достигается повышенный уровень безопасности в сети.

    Настройка механизма MACSec на устройствах Cisco

    Для настройки MACSec на устройствах Cisco необходимо выполнить следующие шаги:

    Шаг 1: Проверить поддержку MACSec на устройстве. Для этого выполните команду show macsec capability в консольном режиме устройства.

    Шаг 2: Проверить доступность и обновить ПО устройства до последней версии, если это необходимо.

    Шаг 3: Настроить MACSec на интерфейсе, который будет использоваться для защищенной связи. Для этого выполните следующие команды:

    interface <Имя интерфейса>

    macsec

    macsec policy <имя политики>

    macsec policy <имя политики> encryption aes-128

    macsec policy <имя политики> secure-channel interval <интервал обновления AES-ключа>

    Шаг 4: Настроить MACSec на другом устройстве, связанном с первым устройством через защищенный интерфейс.

    Шаг 5: Проверить статус MACSec на обоих устройствах с помощью команды show macsec interface <имя интерфейса>.

    Шаг 6: При необходимости настроить другие параметры MACSec, такие как ключи шифрования или режимы аутентификации.

    После завершения настройки MACSec на устройствах Cisco и проверки статуса, можно быть уверенными в безопасности передачи данных в локальной сети. Устройства Cisco обеспечивают высокую степень защиты данных и конфиденциальности с помощью механизма MACSec.

    Раздел 4: Настройка и работа с механизмом MACSec

    MACSec (MAC Security) — это механизм безопасности на основе уровня канала, предназначенный для защиты кадров данных Ethernet на уровне доступа к сети. С его помощью можно достичь конфиденциальности, целостности и подлинности данных, передаваемых между устройствами в локальной сети.

    4.1 Шаги настройки MACSec:

    4.1.1 Создание MACSec политики: Первый шаг в настройке MACSec — создание политики, которая будет определять параметры безопасности для каналов MACSec. Для этого можно использовать команду macsec policy на коммутаторе Cisco.

    4.1.2 Назначение MACSec политики интерфейсу: После создания политики необходимо назначить ее одному или нескольким интерфейсам. Для этого используйте команду macsec network-link и укажите соответствующую политику.

    4.1.3 Активация MACSec на интерфейсе: После назначения политики необходимо активировать MACSec на конкретном интерфейсе командой macsec. Это позволит начать защищать кадры данных, проходящие через этот интерфейс.

    4.1.4 Настройка ключей шифрования: Для работы MACSec необходимо настроить ключи шифрования, которые будут использоваться для защиты данных. Для этого можно использовать команду macsec key и указать необходимые параметры ключа.

    4.2 Проверка и мониторинг состояния MACSec:

    4.2.1 Проверка состояния MACSec: Для проверки состояния MACSec на интерфейсе используйте команду show macsec interface. Она покажет, активирован ли MACSec на этом интерфейсе и какие ключи шифрования используются.

    4.2.2 Мониторинг потоков MACSec: Для мониторинга потоков MACSec можно использовать команду show macsec sa. Она позволяет просмотреть информацию о защищенных потоках, такую как состояние подключения, использованные ключи и статистику по пересылке пакетов.

    4.2.3 Учет нарушений безопасности: Для отслеживания и учета нарушений безопасности можно использовать команду show macsec violation. Она покажет информацию о возможных подозрительных активностях, связанных с MACSec.

    4.3 Управление и обслуживание MACSec:

    4.3.1 Обновление политики MACSec: Для изменения параметров политики MACSec используйте команду macsec policy. Чтобы применить изменения, можно перезагрузить MACSec на интерфейсе с помощью команды macsec reload.

    4.3.2 Отключение MACSec: Если требуется отключить MACSec на интерфейсе, можно использовать команду no macsec.

    4.3.3 Удаление политики MACSec: Если необходимо удалить политику MACSec, используйте команду no macsec policy.

    Следуя указанным выше шагам, вы сможете настроить и работать с механизмом MACSec на устройствах Cisco, обеспечивая безопасность передачи данных в вашей сети.

Добавить комментарий

Вам также может понравиться