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The Center for Satellite and Hybrid Communication Networks is a NASA-sponsored Commercial Space Center also supported by the Department of Defense (DOD), industry, the State of Maryland, the University of Maryland and the Institute for Systems Research. This document is a technical report in the CSHCN series originating at the University of Maryland. Web site http://www.isr.umd.edu/CSHCN/ MASTER'S T HESIS IPSEC and the Internet by Manish Karir Advisor: John S. Baras CSHCN M.S. 99-9 (ISR M.S. 99-14)

MASTER'S THESISbaras/publications/dissertations/1999/Kar… · The Center for Satellite and Hybrid Communication Networks is a NASA-sponsored Commercial Space Center also supported

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The Center for Satellite and Hybrid Communication Networks is a NASA-sponsored Commercial SpaceCenter also supported by the Department of Defense (DOD), industry, the State of Maryland, the University

of Maryland and the Institute for Systems Research. This document is a technical report in the CSHCNseries originating at the University of Maryland.

Web site http://www.isr.umd.edu/CSHCN/

MASTER'S THESIS

IPSEC and the Internet

by Manish KarirAdvisor: John S. Baras

CSHCN M.S. 99-9(ISR M.S. 99-14)

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Next|Header

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0 32168

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IP ESP TCP Data

IPSEC-ESP in Transport Mode

IP ESP TCP DataIP

IPSEC-ESP in Tunnel Mode

ESPTrailer

ESPAuth

ESPTrailer

ESPAuth

Authentication Data(variable length)

Sequence Number Field

Security Parameters Index(SPI)

0 32168

PadLength

NextHeader

Payload Data(variable length)

Padding(0-255bytes)

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Internet over SatelliteGateway

Internet over SatelliteGateway

VPN

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VPN

IPSECGateway

Traditional IPSEC Flow (no spoofing)

Split IPSEC Flow (with spoofing)

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DataTCPHeader

IPHeader

Original Packet

DataIPHeader

New IPHeader

IPSEC Packet (Tunnel Mode)

TCPHeader

Encrypted

DataIPHeader

New IPHeader

Modified IPSEC Packet (Tunnel Mode)

TCP»Header

Encrypted

AdditionalInformation

ESPHdr

ESPHdr

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New TCPHeader

Internet over SatelliteGateway

Internet over SatelliteGateway

VPN

IPSECGateway

VPN

IPSECGateway

TCP Connection Splitting¿

DataTCPÀHeader

IPHeader

Original Packet

DataNew IPHeader

IPSEC Packet (Tunnel Mode) with TCP encapsulation

TCPHeader

Encrypted

IPHeader

ESPHdr

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Internet over SatelliteGateway

Internet over SatelliteGateway

VPN

IPSECGateway

VPN

IPSECGateway

TCP Connection Splitting¿

DataTCPÀHeader

IPHeader

Original Packet

DataIPHeader

TCPSEC Packet with only Payload of TCP packet encrypted

Encrypted

TCPHeader

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Traditional IPSEC Packet

3DES encryptionÉ

Layered-IPSEC Packet

RC5 encryption

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IP hdrNew IP hdr

ESPhdr Data

TCPhdr

OriginalÊ

IP hdrNew IP hdr

ESPhdr Data

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Plain Text

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Systems without any keys(no access to encrypted pkts)

Systems with a single key(access to pkt headers only)

Systems with both keys(access to entire pkt)

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