了解 FIPS 模式下 Junos OS 的操作环境

FIPS 模式下 Junos OS 的硬件环境

FIPS 模式下的 Junos OS 会在设备中建立任何关键安全参数 （CSP） 都无法使用纯文本跨越的加密边界。为了符合 FIPS 140-3 要求加密边界的设备中的每个硬件组件都是一个单独的加密模块。

加密方法不能替代物理安全。硬件必须位于安全的物理环境中。各类用户不得透露钥匙或密码，或让未经授权的人员查看书面记录或笔记。

FIPS 模式下的 Junos OS 软件环境

在 FIPS 模式下运行 Junos OS 的瞻博网络设备会形成一种特殊类型的不可修改操作环境。为了在设备上实现这种环境，系统会阻止执行不属于经过认证的 Junos OS 发行版的任何二进制文件。设备处于 FIPS 模式时，只能运行 Junos OS。

在密码主管在设备上成功启用 FIPS 模式后，将建立 FIPS 模式软件环境中的 Junos OS。包含 FIPS 软件包的 Junos OS 映像可在瞻博网络网站上获得，并可安装在您的设备上。

为了符合 FIPS 140-3 标准，建议在启用 FIPS 模式之前通过（归零）设备来删除所有用户创建的文件和数据。

启用 FIPS 模式会禁用许多常用的 Junos OS 协议和服务。特别是，您无法在 FIPS 模式下的 Junos OS 中配置以下服务：

• 手指

• FTP

• rlogin

• Telnet

• TFTP

• xnm 明文

尝试配置这些服务，或在配置了这些服务的情况下加载配置，将导致配置语法错误。您只能将 SSHv2 用作远程访问服务。

在 FIPS 模式下升级到 Junos OS 后为用户建立的所有密码都必须符合 FIPS 模式中的 Junos OS 规范。密码长度必须为 10 到 20 个字符，并且需要至少使用五个已定义的字符集中的三个（大小写字母、数字、标点符号和键盘字符，例如 % 和 &，不包括在其他四个类别中）。尝试配置不符合这些规则的密码将导致错误。用于对等方进行身份验证的所有密码和密钥长度必须至少为 10 个字符，在某些情况下，长度必须与摘要大小匹配。

注意：

在密码主管从本地控制台连接完成配置之前，请勿将设备连接到网络。

关键安全性参数

关键安全参数 （CSP） 是与安全相关的信息，例如加密密钥和密码，如果泄露或修改，可能会危及加密模块的安全性或受模块保护的信息的安全性。

系统归零会擦除 CSP 的所有痕迹，为将设备或路由引擎作为加密模块进行操作做准备。

表 1 列出了运行 Junos OS 的设备上的 CSP。

表 1：关键安全性参数

CSP	描述	归零方法	利用
SSHv2 私有主机密钥	用于识别主机的 ECDSA/RSA 密钥，在首次配置 SSH 时生成。	归零命令。	用于识别主机。
SSHv2 会话密钥	与 SSHv2 配合使用的会话密钥。也可用作 Diffie-Hellman 私钥。 加密：AES-128、AES-192 和 AES-256。 MAC：HMAC-SHA-1、HMAC-SHA-2-256 和 HMAC-SHA2-512。 密钥交换：ECDH-sha2-nistp256、ECDH-sha2-nistp384 和 ECDH-sha2-nistp521。	重新启动电源并终止会话。	用于对主机和客户端之间的数据进行加密的对称密钥。
用户身份验证密钥	用户密码的哈希值：SHA-256、SHA-512。	归零命令。	用于向加密模块验证用户身份。
密码主管身份验证密钥	加密官密码的哈希值：SHA-256、SHA-512。	归零命令。	用于向加密模块验证密码主管。
HMAC DRBG 种子	确定性兰登位生成器 （DRBG） 的种子。	Seed 不由加密模块存储。	用于播种 DRBG。
HMAC DRBG V 值	输出块长度 （outlen） 的值 （V），以位为单位，每次生成另一个输出外出位时更新。	电源循环。	DRBG 内部状态的临界值。
HMAC DRBG 键值	outlen-bit 键的当前值，每次 DRBG 机制生成伪随机位时至少更新一次。	电源循环。	DRBG 内部状态的临界值。
NDRNG 熵	NDRNG 提供根据 NIST SP 800-90B 收集的 448 位熵。 注意： NDRNG 提供根据 NIST SP 800-90B 从 Junos 内核软件熵源收集的 448 位熵，用于播种 DRBG。使用经过审查的调节组件 （SHA-512） 调节熵，并在收集额外的 448 位熵时重新播种 DRBG。	电源循环。	DRBG 内部状态的临界值。
MACsec PSK	通过控制台端口或 SSH 连接输入设备。	归零命令。	用于设备到设备身份验证的凭据。
MACsec CAK	作为预共享密钥输入。	归零命令。	MACSec 连接关联成员拥有的密钥。
MACsec CKN	作为预共享密钥输入。	归零命令。	连接密钥名称：标识 CAK。
MACsec SAK	使用 Sp800-108 KDF 从 CAK 派生。	归零命令。	安全性关联密钥。用于为加密/d加密 MACsec 流量创建 SA。AES GCM（128、256 位）
MACsec KEK	使用 Sp800-108 KDF 从 CAK 派生。	归零命令。	用于将 SAK 传输到 MACSec 连接关联的其他成员。
MACsec ICK	使用 Sp800-108 KDF 从 CAK 派生。	归零命令。	用于验证 MPDU 的完整性和真实性。

在采用 FIPS 模式的 Junos OS 中，所有 CSP 都必须以加密形式进出加密模块。FIPS 将使用未经批准的算法加密的任何 CSP 视为纯文本。.

最佳实践：

为了符合 FIPS 要求，请通过 SSH 连接配置设备，因为这些连接是加密连接。

本地密码使用 SHA-256 或 SHA-512 算法进行散列。在 FIPS 模式下的 Junos OS 中无法恢复密码。如果没有正确的 root 密码，FIPS 模式下的 Junos OS 无法启动到单用户模式。