IGP/BGP—路由协议认证比较
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。
认证密钥本身是通过下面的全局配置命令定义的：
key chain n a m e - o f - c h a i n
k e y n u m b e r
k e y - s t r i n g t e x t
a c c e p t - l i f e t i m e s t a rt - t i m e {
i n f i n i t e |
e n d - t i m e |
d u r a t i o n s e c o n d s}
s e n d - l i f e t i m e s t a rt - t i m e {
i n f i n i t e | e n d - t i m e |
d u r a t i o n s e c o n d s}
k e y - c h a i n命令中的n a m e - o f - c h a i n变量的值必须与一个接口上已定义的ip authentication
key-chain eigrp命令相匹配才能使密钥链工作。
k e y命令中的n u m b e r变量标识被定义的密钥号码。
k e y - s t r i n g命令中的t e x t变量是用于认证的、由key number所标识的认证文本。同样，可以配置多个密钥。
在密钥链定义中提供的密钥号是从低到高来进行搜索的，第一个被发现的有效密钥被认证。尽管定义有多个密钥，路由器只发送一条认证路径。密钥号的值和与报文相关联的接口一起，被认证算法和唯一标识认证密钥的M D 5认证使用。
密钥可以被设置成在给定的一天中特定时间内是活动的。
这是通过a c c e p t - l i f e t i m e和s e n d -l i f e t i m e命令完成。
a c c e p t - l i f e t i m e和s e n d - l i f e t i m e命令的s t a r t - t i m e变量定义了密钥将被使用的开始时间。
a c c e p t - l i f e t i m e和s e n d - l i f e t i m e的e n d - t i m e定义了在给定的一天中不再被使用的时间。
s t a r t - t i m e和e n d - t i m e变量的格式为：
hh:mm:ss month day year
h h : m m : s s是一天中某一时间的两位的2 4小时的时钟表示。m o n t h变量是月份的前三个字母，
d a y是该月中的日期号， y e a r变量是四位数字的年数。s t a r t - t i m e和e n d - t i m e变量缺省为从1 9 9 3年1月1日开始的无期限时间段。
i n f i n i t e关键字可用作e n d - t i m e的值，表示密钥在s t a r t - t i m e变量的值到达后永不超时。跟随一个s e c o n d s变量的有效值的d u r a t i o n (
持续时间, 为期)关键字也可取代e n d - t i m e变量值，来定义密钥的使用时间长度。
下面是在两个C i s c o路由器间使用E I G R P和认证的一个示例配置。
R1
| R2
|
Interface Ethernet 0
ip address 10.16.8.1 255.255.255.0
ip authentication mode eigrp 200 md5
ip authentication key-chain eigrp 200 colors
Router eigpr 200
network 10.0.0.0
Key chain colors
Key 1
Key-string blue
Accept-lifetime 07:00:00 feb 28 1999 duration 7200
Send-lifetime 08:00:00 feb 28 1999 duration 3600
Key 2
Key-string green
Accept-lifetime 00:00:00 mar 1 1999 infinite
Send-lifetime 00:30:00 mar 1 1999 infinite
| Interface Ethernet 0
ip address 10.16.8.2 255.255.255.0
ip authentication mode eigrp 200 md5
ip authentication key-chain eigrp 200 colors
Router eigpr 200
network 10.0.0.0
Key chain colors
Key 1
Key-string blue
Accept-lifetime 07:30:00 feb 28 1999 duration 7200
Send-lifetime 06:30:00 feb 28 1999 duration 3600
Key 2
Key-string green
Accept-lifetime 23:30:00 Feb 28 1999 infinite
Send-lifetime 00:30:00 mar 1 1999 infinite
|
在这些配置中，两台路由器首先使用由号码1标识的密钥，因为搜索次序是从最低到最高。
然后路由器使用2号密钥来认证它们之间的路由更新。路由器R 1上定义了开始时间，以确保给路由器R 2的E I G R P报文更新被接收和发送，这里给出了3 0 m i n的路由器之间时间差的考虑。每台路由器上第二个密钥（号码2）在路由器上的时钟到达开始时间条件后立即起作用并无限期持续。
注意两台路由器除使接收和发送周期时间值同步外，还必须都使用EIGRP并启用认证。
两台路由器还必须都指定相同的密钥串，以强制路由器检查接收和发送周期时间值。
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
|
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