今回も前回に引き続いて，Internet Key Exchange（IKE）の解説です。前回は制御用チャネルであるISAKMP SAを確立するフェイズ1を説明しました。今回は実際にパケットを送るフェイズ2を説明します。

PC1からPC2へのパケットを転送するIPsecSAの提案

　フェイズ1が完了すると，次は実際にPC1からPC2へのパケットを暗号化して転送するIPsecSAの確立を行うフェイズ2に進みます。IPsec1は，PC1からのパケットをIPsec化するためのIPsecSAの提案をIPsec装置2に送ります。同時に，暗号化に使用する鍵を作るための乱数も送ってしまいます（図1）。このパケットはすでに作られた ISAKMP SAを通して送られるので，暗号化されてやりとりされます。

IPsec SA提案の受諾

　これを受信したIPsec装置2は，セキュリティ・ポリシーに照らして提案を受諾します。そして受諾した提案と，暗号化に使用する鍵を作るための乱数などを図2のようにIPsec装置1に返信します。

　この返信もISAKMP SAによって暗号化されるため，IPsec SAの暗号化に使用する秘密対称鍵の生成は，暗号化された安全な通信路で行われます。

　IKEではIPsec装置の計算量的負荷を軽減するため，交換した乱数から直接秘密対称鍵の生成を行います。結果として，もしISAKMP SAの暗号が破られてやりとりの内容を盗み見られた場合には，攻撃者にこれから生成するIPsec SAの秘密対称鍵は推定されてしまうことになります。これを防ぎたい場合は，フェイズ2においても秘密対称鍵生成にDiffie-Hellman交換を行うPerfect Forward Secrecy (PFS)という機能もサポートしています。

IPsec SA確立の通知

　IPsec装置2から提案の受諾通知を受け取ったIPsec装置1はIPsec SAを確立し，図3のようにIPsec装置2にSA確立を通知するメッセージを送信します。これでフェイズ2のやりとりも完了し，制御用チャネルであるISAKMP SAと，実際にユーザー・データを暗号化してやりとりする1対（2本）のIPsec SAができあがりました。以降，PC1とPC2間の通信はIPsecにより保護されることになります。

PC1からPC2へのパケットのIPsec化

　これでPC1からのpingパケットは，以上で作られたIPsec SAにより暗号化の上，送信されます。IPsec装置1は，IPsec装置1からIPsec装置2向きのIPsec SAにこのpingパケットをESP化して送信します。途中のルーターにとってはこのIPsecパケットはIPsec装置1からIPsec装置2へのパケットにしか見えないため，通常のIP転送が行われます。

　これを受信したIPsec装置2は，IPsec装置1からIPsec装置2向けのIPsec SAを流れてきたパケットであると分かるため，このSAのパラメータ，秘密対称鍵を使用してこのパケットのIPsec化を解き，元のパケットに戻します。

　元のパケットに戻ったこのpingを，IPsec2はIPパケットとして再度ルーティングします。デスティネーション・アドレスはPC2なため，IPsec装置2はこのパケットをPC2に転送します。これを受信したPC2は，通常のIPパケットがPC1から送信されたように見えるため，特別な処理をすることもなく普通にpingに対する返信を行います。

PC2からPC1へのパケットのIPsec化

　PC2からPC1へのpingへの返信を受け取ったIPsec装置2は，図4の下側のように先ほど作ったIPsec2からIPsec1向けのIPsec SAでこの返信をIPsec化します。以上で，ついにPC1はPC2からpingの返事を受け取ることができます。

　以上のようにIPsec1とIPsec2に事前にIPsec設定を行っておけば，必要に応じてIPsecのコネクションが暗号鍵ごと安全に自動生成されるわけです。これが，IKEを用いたIPsec通信の一つの典型的なシナリオです。

　次回は，安全でない通信路を使用して動的に暗号鍵を生成・共有する，Diffie-Hellman交換の原理を簡単に解説します。