SNMP学习笔记之SNMPv3的报文格式以及基于USM的认证和加密过程

下面我们就主要讲解SNMPv3的报文格式以及基于USM的认证和加密过程！

1、SNMPv3的消息格式

如下图1：

图 1

其中，整个SNMPv3消息可以使用认证机制，并对EngineID、ContextName、PDU消息体部分进行加密。RequestID、MaxSize、Flags、SecurityModel、SecurityParameters构成SNMPv3消息头。

报文中的主要字段定义如下：

RequestID：请求报文的序列号。

MaxSize：消息发送者所能够容纳的消息最大字节，同时也表明了发送者能够接收到的最大字节数。

Flags：消息标识位，占一个字节。

SecurityModel：消息的安全模型值，取值为0～3。0表示任何模型，1表示采用SNMPv1安全模型，2表示采用SNMPv2c安全模型，3表示采用SNMPv3安全模型。

ContextEngineID：唯一识别一个SNMP实体。对于接收消息，该字段确定消息该如何处理；对于发送消息，该字段在发送一个消息请求时由应用提供。

ContextName：唯一识别在相关联的上下文引擎范围内部特定的上下文。

安全参数SecurityParameters又包括以下主要字段：

AuthoritativeEngineID：消息交换中权威SNMP的snmpEngineID，用于SNMP实体的识别、认证和加密。该取值在Trap、Response、Report中是源端的snmpEngineID，对Get、GetNext、GetBulk、Set中是目的端的snmpEngineID。

AuthoritativeEngineBoots：消息交换中权威SNMP的snmpEngineBoots。表示从初次配置时开始，SNMP引擎已经初始化或重新初始化的次数。

AuthoritativeEngineTime：消息交换中权威SNMP的snmpEngineTime，用于时间窗判断。

UserName：用户名，消息代表其正在交换。NMS和Agent配置的用户名必须保持一致。

AuthenticationParameters：认证参数，认证运算时所需的密钥。如果没有使用认证则为空。

PrivacyParameters：加密参数，加密运算时所用到的参数，比如DES CBC算法中形成初值IV所用到的取值。如果没有使用加密则为空。

2、下面根据实际操作，用Wireshark抓取的报文来讲解SNMPv3协议的工作的过程：

说明：192.168.2.110是NMS的ip地址，192.168.2.1是Agent的ip地址

（1）由于SNMPv3进行数据交互的过程中要进行加密和认证，所以NMS首先要从Agent获取AuthoritativeEngineID（标识一个SNMP实体）、AuthoritativeEngineBoots和AuthoritativeEngineTime（同步NMS和Agent时间，保证消息接收的时效性，同时也是用来进行数据认证和加密的参数），如下图2：

图 2

（2）Agent回复NMS请求的参数，回复报文如下图3：

图 3

（3）NMS继续向Agent获取AuthoritativeEngineBoots和AuthoritativeEngineTime参数，如下图4：

图 4

（4）Agent对NMS的请求进行响应，如下图5：

图 5

（5）下面开始正常数据操作，如下图6：

图 6

（6）Agent向NMS响应数据请求，如下图7，传输的数据都进行了加密，可见SNMPv3的安全性：

图 7

参考