路由协议认证比较

摘 要 出于安全的原因，需要在路由协议中配置认证，然而不同路由协议的认证配置有很大的不同。本文通过大量的实验结果，对不同的路由协议的认证规律进行了详细的总结。

关键词 认证、明文、密文、钥匙链

0 前言

随着网络的发展，安全问题已成为一个严重问题，各种欺骗手段层出不穷，发布虚假路由是黑客常用的一种手段。为此在路由器上配置路由协议时，通常需要配置认证。下面将对常见的路由协议认证进行详细的总结。

1 RIP V2协议的认证

图1 拓扑图1

以图1来说明RIP的认证，RIP Version2才支持认证，有明文认证和密文认证两种方法，这两种方法中均需要配置钥匙链key-chain。

1.1 明文认证

RIP配置认证是在接口上进行的，首先选择认证方式，然后指定所使用的钥匙链。R1上的明文认证配置如下，R2上参照配置：

R1：

interface Serial1/1

ip rip authentication mode text //指定采用明文认证，明文认证是默认值，可以不配置

ip rip authentication key-chain rip-key-chain /指定所使用的的钥匙链

key chain rip-key-chain //配置钥匙链

key 1

key-string cisco //配置密钥

RIP是距离向量路由协议，不需要建立邻居关系，其认证是单向的，即R1认证了R2时（R2是被认证方），R1就接收R2发送来的路由；反之，如果R1没认证R2时（R2是被认证方），R1将不能接收R2发送来的路由；R1认证了R2（R2是被认证方）不代表R2认证了R1（R1是被认证方）。明文认证时，被认证方发送key chian时，发送最低ID值的key，并且不携带ID；认证方接收到key后，和自己key chain的全部key进行比较，只要有一个key匹配就通过对被认证方的认证。图1中R1和R2的钥匙链配置如表1时，R1和R2的路由如表1中的规律。

表1 RIP明文认证结果

R1的key chain	R2的key chain	R1可以接收路由？	R2可以接收路由？
key 1=cisco	key 2=cisco	可以	可以
key 1=cisco	key 2=cisco key 1=abcde	无	可以
key 1=cisco key 2=abcde	key 2=cisco key 1=abcde	可以	可以

1.2 密文认证

RIP的密文认证和明文认证配置非常类似，只需要在指定认证方式为MD5认证即可。R1的配置如下，R2参照即可：

R1：

interface Serial1/1

ip rip authentication mode md5 //指定采密文认证

ip rip authentication key-chain rip-key-chain //指定所使用的钥匙链

key chain rip-key-chain //配置钥匙链

key 1

key-string cisco

同样RIP的密文认证也是单向的，然而此时被认证方发送key时，发送最低ID值的key，并且携带了ID；认证方接收到key后，首先在自己key chain中查找是否具有相同ID的key，如果有相同ID的key并且key相同就通过认证，key值不同就不通过认证。如果没有相同ID的key，就查找该ID往后的最近ID的key；如果没有往后的ID，认证失败。采用密文认证时，图1中R1和R2的钥匙链配置如表2时，R1和R2的路由如表2中的规律。

表2 RIP 密文认证结果

R1的key chain	R2的key chain	R1可以接收路由？	R2可以接收路由？
key 1=cisco	key 2=cisco	不可以	可以
key 1=cisco	key 2=cisco key 1=abcde	不可以	不可以
key 1=cisco key 5=cisco	key 2=cisco	可以	可以
key 1=cisco key 3=abcde key 5=cisco	K2=cisco	不可以	可以

2 OSPF认证

图2 拓扑图2

以图2说明OSPF认证配置和规律，R3和R4上建立虚链路。OSPF是链路状态路由协议，所以能否收到路由取决于能否和邻居路由器建立毗邻关系；如果能够建立毗邻关系，则互相能接收路由，不像RIP协议是单向的。

2.1 区域认证、链路认证、虚链路认证

2.1.1 区域认证

区域明文认证配置如下，R1/R2/R3上，打开明文认证，在接口上先不配置密码，如下：

R1/R2/R3:

router ospf 100

area 0 authentication //area 0采用明文认证

这时使用“show ip ospf interface”命令可以看到：R1/R2/R3在area 0上的接口将继承area 0的配置而采用明文认证。由于没有在接口上配置密码，采用空密码，认证仍可以通过。

可以在接口上，配置明文认证的密码，R1上的配置如下，R2/R3上参照配置，如下：

R1:

interface s1/1

ip ospf authentication-key cisco //配置明文认证密码，密码只能有一个。

区域采用密文认证配置如下，R1/R2/R3上，打开密文认证，在接口上配置密码，如下：

R1:

router ospf 100

area 0 authentication message-digest //采用密文认证

interface Serial1/1

ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco //在接口上配置ID 1的密码为cisco

同样，如果不在接口上配置密码，认证也可以成功，这时密文认证采用ID=0的空密码。

2.1.2 链路认证

虽然接口自动继承所在区域的认证方式，但是可以在接口下进行链路认证配置，从而覆盖继承下来的认证方式，采用如下配置，R1和R2的毗邻关系正常建立：

R1:

router ospf 100

area 0 authentication message-digest //区域采用密文认证

interface Serial1/1

ip ospf authentication //链路采用的却是明文认证

ip ospf authentication-key cisco2 //配置明文密码

R2

router ospf 100

area 0 authentication message-digest //区域采用密文认证

interface Serial1/0

ip ospf authentication //链路采用的却是明文认证

ip ospf authentication-key cisco2 //配置明文密码

如果链路要采用密文认证，以R1为例的配置如下：

R1:

interface Serial1/1

ip ospf authentication message-digest //链路采用的是密文认证

ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco //配置密文密码

2.1.3 虚链路认证

虚链路的配置和链路的配置很类似，虽然也是继承区域0的配置，但是可以在虚链路上进行覆盖。以下是在R3和R4之间的虚链路上进行明文认证：

R3:

router ospf 100

area 0 authentication message-digest //区域采用密文认证

area 1 virtual-link 4.4.4.4 authentication //虚链路却采用明文认证

area 1 virtual-link 4.4.4.4 authentication-key cisco3 //配置明文认证密码

以下是R3和R4之间的虚链路上进行密文认证：

R3:

router ospf 100

area 1 virtual-link 4.4.4.4 authentication message-digest //虚链路采用密文认证

area 1 virtual-link 4.4.4.4 message-digest-key 1 md5 cisco4 //配置密文认证密码

2.2 密文认证时的密码

OSPF可以在修改密码过程中仍然保持毗邻关系正常，实现密码的平稳过渡，为了实现此目的，OSPF会发送旧密码。当新加入key时，OSPF把最后添加的key做为Youngest key，把Youngest key发送给对方（并携带了ID）；对方收到后，把它和自己的全部key一一进行比较（需要ID和密码都相同才算是匹配，并且是根据反顺序进行的）；如果通过则采用该key，否则继续采用旧的key。然而OSPF如果发现当前正在采用的key不是Youngest的key，则会把全部key（并携带ID）全部发送给对方；如果当前key是Youngest的key，则只发送Youngest的key，之前的key不再进行发送。表3是在R1和R2之间的链路上采用密文认证时，不断增加密码的规律，用show ip ospf interface 命令可以看到从接口上发送出去的密码。

表3 OSPF认证密码规律

序号	R1的密码	R2的密码	R1发送出的密码	R2发送出的密码	形成邻居？
1	ID1=cisco	ID1=cisco	ID1	ID1	是，采用ID1
2	增加 ID2＝cisco2	不改变	ID1=cisco ID2＝cisco2	ID1	是，采用ID1
3	不改变	增加 ID2＝cisco2	ID2＝cisco2	ID2＝cisco2	是 ，采用ID2
4	增加 ID4＝cisco34	增加 ID3＝cisco34	ID1=cisco ID2＝cisco2 ID4＝cisco34	ID1=cisco ID2＝cisco2 ID3＝cisco34	是，采用ID2
5	不改变	增加 ID4＝cisco44	ID4＝cisco34	ID4＝cisco44	不成功，ID4的key值不同

3 EIGRP认证

EIGRP只支持md5认证，也只是在接口上配置认证，EIGRP也需要建立邻居关系。同样以图1为例，R1的配置如下，R2参照即可：

R1：

interface Serial1/1

ip authentication mode eigrp 90 md5 //采用密文认证

ip authentication key-chain eigrp 90 eigrp-key-chain //配置钥匙链

key chain eigrp-key-chain

key 1

key-string cisco

表4 EIGRP密文认证结果

R1的key chain	R2的key chain	可以形成邻居？
key 1=cisco	key 2=cisco	不可以
key 1=cisco key 2=cisco	key 2=cisco key 1=abcde	不可以
key 1=cisco key 5=cisco	key 2=cisco	不可以
key 1=cisco key 2=12345	key 1=cisco Key 2=abced	可以

EIGRP认证时，路由器发送最低ID的key，并且携带ID，只有ID和key值完全相同才能成功认证。图1中R1和R2的钥匙链配置如表4时，R1和R2的邻居关系如表4中的规律。

在RIP/OSPF/EIGRP中，key chain的名字都只是本地有效，key chain名字的不同不影响认证。

4 BGP认证

BGP只能采用MD5认证，也需要建立邻居关系，配置非常简单，配上密码即可，以图1中的R1为例，如下：

R1:

router bgp 100

bgp log-neighbor-changes

neighbor 12.2.2.2 remote-as 100

neighbor 12.2.2.2 password cisco //配置密文认证的密码

BGP中，只有双方的密码相同才能形成邻居关系。

5 综合比较

不同路由协议的认证方式虽然不同，但是只要是明文认证，安全性均存在很大的隐患；而密文认证的安全性在可预见的时间内是可以得到保证的，虽然密文认证会给路由器带来一些微不足道的负担。表5是各种路由协议的综合比较。

表5 路由协议认证综合比较

路由协议	支持认证	明文认证的安全性	密文认证的安全性	支持单向认证	支持key-chain	支持密码平稳过渡
RIP V1	不
IGRP	不
RIP V2	是	差	好	不	是	不
OSPF	是	差	好	是	是	是(仅在密文认证时)
EIGRP	是	差	好	是	是	不
BGP	是	差	好	是	不	不

参考文献

1 李志，王纲等译[M]. CCIE学习指南实验室操作(第二版). 北京：机械工业出版社，2002年1月

2 陈晓筹, 邝卫国[M]. CCIE Securitiry实验指南. 北京：人民邮电出版社，2005年8月