据公开值Gi/Gr和随机数Ni/Nr生成的一个公有秘密值； 调用函数gernerate_skeyid()，生成下列各值：

SKEYID（密钥材料，用于生成后几个密钥值）， SKEYID_D（用于产生IPsec SA的密钥），

SKEYID_A（用于认证（后继的）ISAKMP消息的密钥）， SKEYID_E（用于加密ISAKMP交换的密钥）， 新的IV值；

将state中的iv值更新为刚刚生成的iv值，更新state的状态为STATE_MAIN_R2，返回STF_REPLY。

3.3.4.2.1.5 消息5：发起方的身份标识IDi、散列函数值HASH-I及对HASH-I的签名（加密）结果

stf_status main_inR2_outI3(struct msg_digest *md)

目的：收到响应方的D-H公开值和随机数，计算D-H值和其它密钥材料材料。 参数：md ―― 消息摘要，接收到的消息

返回值：STF_REPLY ―― 成功， 其它 ―― 有错误 算法：

检查并接受对方消息中的DH公开值Gr，调用函数accept_KE()； 检查并接受对方消息中的随机数NONCE－Nr，调用函数accept_nonce()；

计算dh值，调用函数compute_dh_shared()，得到state->st_shared，该值为双方根据公开值Gi/Gr和随机数Ni/Nr生成的一个公有秘密值； 调用函数gernerate_skeyid()，生成下列各值：

SKEYID（密钥材料，用于生成后几个密钥值）， SKEYID_D（用于产生IPsec SA的密钥），

SKEYID_A（用于认证（后继的）ISAKMP消息的密钥）， SKEYID_E（用于加密ISAKMP交换的密钥）， 新的IV值；

构造外出包的IDii（发起方的身份标识）：

调用函数build_id_payload()构造身份载荷，调用函数out_struct()； 构造外出包的HASH_I或SIG_I； 加密ISAKMP包，除了ISAKMP包头部分；

更新state的状态为STATE_MAIN_I3，返回STF_REPLY。

3.3.4.2.1.6 消息6：响应方的身份标识IDr、散列函数值HASH-R及对HASH-R的签名（加密）结果

stf_status main_inI3_outR3(struct msg_digest *md)

目的：响应方的第三个协商消息，验证发起方的身份，发送自己的身份消息。 参数：md ―― 消息摘要，接收到的消息

返回值：STF_REPLY ―― 成功， 其它 ―― 有错误 算法：

根据收到的消息的认证方式判断，它是使用的HASH载荷还是签名载荷； 解析对方的身份（ID），调用函数decode_peer_id()；

检验HASH载荷或签名载荷，返回一个notification_t类型的结果； 计算外出的IDir（响应方的身份标识）：

调用函数build_id_payload()构造身份载荷，调用函数out_struct()； 构造外出包的HASH_R或SIG_R； 加密ISAKMP包，除了ISAKMP包头部分；

5．更新state的状态为STATE_MAIN_I3，返回STF_REPLY。 3.3.4.2.1.7 发起方的结束工作

目的：接收到响应方的最后一个消息后，做相应的处理工作。 参数：md ―― 消息摘要，接收到的消息

返回值：STF_REPLY ―― 成功， 其它 ―― 有错误 算法：

根据收到的消息的认证方式判断，它是使用的HASH载荷还是签名载荷； 解析对方的身份（ID），调用函数decode_peer_id()；

检验HASH载荷或签名载荷，返回一个notification_t类型的结果，使用函数check_main_authenticator()；

更新state状态为STATE_MAIN_I4，将这个state的序列号通知给这个connection； 返回STF_UPEND_QUICH，这表示第一阶段已经成功完成，可以初始化第二阶段。

3.3.4.2.2 IPsec SA的建立（快速模式）

3.3.4.2.2.1 消息1：发起方为协商IPSEC SA发出的第一个消息

stf_status quick_outI1(int whack_sock, struct state *isakmp_sa, struct connection *c, unsigned long try)

目的：发起方开始协商IPsec SA的第一个消息，在此消息中，发送散列值HASH-1、一个或

多个供响应方选择的安全联盟方案（每个安全联盟方案包括随机生成的安全参数索引SPI、提案—安全协议AH或ESP、变换—具体的加密算法/散列算法及其SA属性）、发送方的nounce Nii、发送方的D-H公开值gi、发送方的IDii 。其中，gi、IDii及IDir可选（用于提供PFS服务）。 参数：

whack_sock ―― whack套接口

isakmp_sa ―― 已经协商好的ISAKMP SA c

―― 拥有这个IPSEC SA的连接（connection） ―― 安全策略

―― 协商时的最大重试次数

x

x

policy try

返回值：STF_NO_REPLY ―― 成功 ， 其它 ―― 有错误 算法：

调用函数duplicate_state(isakmp_sa)，复制一个协商好的ISAKMP 的state； 填充state的部分成员变量值，调用函数insert_state()将这个st插入hash表中； 调用函数init_pbs()，开始构造外出的协商消息，初始化； 构造HDR头；

构造SA载荷，调用函数out_sa()；

构造NONCE载荷，调用函数build_and_ship_nonce()；

7．如果选择了pfs（完美向前保密），则构造密钥交换载荷（KE），调用 函build_and_ship_KE()； 构造IDci和IDcr；

调用函数close_output_pbs()，完成消息的构造；

调用函数quick_mode_hashI2()，计算HSAH(1)，放到output中；

调用函数init_phase2_iv()，生成iv值，调用函数encrypt_message()，加密信息； 保存该包，并调用函数send_packet()，发送此消息包，返回STF_NO_REPLY。 3.3.4.2.2.2 消息2：响应方为协商IPSEC SA发出的第一个消息 stf_status quick_inI1_outR1(struct msg_digest *md)

目的：散列值HASH-2、响应方选择的安全联盟方案（其中的SPI可与消息1中同一提案的SPI不同）、响应方的nounce Nir、响应方的D-H公开值gi、响应方的IDir 。 参数：md ―― 接收到的对方发送的协商消息 返回值：STF_REPLY ―― 成功 ， 其它 ―― 有错误 算法：

取出并赋值ISAKMP的state，使用函数duplicate_state()； 填充state的部分成员变量值；

y

数

检测收到的HASH(1)是否正确，调用宏CHECK_QUICK_HASH()； 构造SA载荷，选择接受的策略；

调用函数accept_nonce()，检查发起方的随机数； 调用函数accept_PFS_KE()，检查发起方D-H公开值； 确认对方身份，使用函数decode_net_id()；

调用函数find_client_connection()，查找相应的connection；

构造响应消息，包括NONCE、KE、IDci、IDcr等等，过程与上个消息中的构造过程基本相同；

调用函数compute_keymats，计算密钥材料；

调用函数install_inbound_ipsec_sa()，安装进入的SA； 调用函数encrypt_message()，将构造好的协商消息加密； 更新st的状态，返回STF_REPLY。

3.3.4.2.2.3 消息3：发起方为协商IPSEC SA发出的第二个消息 stf_status quick_inR1_outI2(struct msg_digest *md) 目的：

参数：md ―― 接收到的对方发送的协商消息 返回值：STF_REPLY ―― 成功 ， 其它 ―― 有错误 算法：

验证响应方的身份，与2.2中的3～6步基本相同； 构造响应消息，包括HDR、HASH(3)等等； 调用函数compute_keymats()，计算密钥材料； 调用函数install_ipsec_sa()，安装SA；

调用函数encrypt_message()加密响应消息，更新st的状态，返回STF_REPLY。 3.3.4.2.2.4 响应方的结束工作

stf_status quick_inI2(struct msg_digest *md) 目的：协商结束，安装IPSEC SA。

参数：md ―― 接收到的对方发送的协商消息

返回值：STF_NO_REPLY ―― 成功 ， 其它 ―― 有错误 算法：

调用函数install_ipsec_sa()，安装IPSEC SA； 更新st的状态，返回STF_NO_REPLY。