IKE（Internet Key Exchange）- 互联网密钥交换
为了后面介绍基于IKEv2的FlexVPN，本文先介绍一下IKEv1和IKEv2区别。
在开始介绍之前，先来看看IKEv1在IPSec VPN中的应用及工作流程。
在IPSec VPN中，IKE用于协商IPSec SA。此过程要求IPSec首先进行相互验证并建立ISAKMP共享密钥。一个SA是指描述两个或多个对等体之间使用何种安全服务进行安全通信。
这个过程分两个阶段进行：
IKE-阶段1：进行IPSec对等体身份认证，并在对等体之间建立安全通道用于密钥交换。
阶段1主要进行以下工作：
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- 进行IPSec对等体的身份验证；
- 在对等体之间协商能匹配的IKE SA策略，以保护IKE密钥交换；
- 使用已验证的Diffie-Hellman交换“密钥材料”，最终生成匹配的共享密钥；
- 建立安全隧道，用于协商IKE第2阶段参数。
阶段1有两种工作模式（main mode 和 aggressive mode）
main mode（主模式）：在对等体间进行三次双向交换（由6条消息组成），协商匹配对等体间的IKE SA值，为后续ISAKMP交换提供受保护的通道。（每个对等体的IKE SA都是双向的）
- 第1次交换：协商用于保护IKE通信的哈希算法，确保每个对等体的IKE SA策略能够匹配一致；
- 第2次交换：通过使用Diffie-Hellman在对等体间交换密钥生成材料后，各对等体可以生成一样的共享密钥；（真正的共享密钥不会通过DH交换）
- 第3次交换：验证对等体身份，其中身份信息是加密形式的对等体IP地址。
aggressive mode（野蛮模式）：仅进行一次双向交换，对等体双方都将协商所需的一切（如：DH公钥、身份信息等）放在IKE SA中，一次性的发送给对端。也就是说野蛮模式在建立安全通信通道之前，就已经进行了信息交换。虽然提高了通信效率，但是降低了安全性。
IKE-阶段2：协商IPSec SA，建立IPSec隧道。
阶段2主要进行以下工作：
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- 在阶段1的IKE SA保护下，进行IPSec SA的参数协商；
- 建立IPSec SA；
- 定期重新协商IPSec SA，以确保安全；
- 进行额外的Diffie-Hellman交换（可选）。
阶段2只有一种工作模式：quick mode
quick mode（快速模式）：在阶段1建立了安全隧道后，进入快速模式，协商共享的安全策略，派生出用于IPSec安全算法的共享密钥材料，建立IPSec SA。每个对等体在协商后，至少会产生两个单向的IPSec SA（一个入站和一个出站）。
通过上面的介绍，我们已经了解了IKEv1在IPSec VPN中的工作流程。现在我们再来看看IKEv2是如何做的。（不管是IKEv1还是IKEv2，它们在IPSec VPN中扮演的角色是一样的，只是负责IPSec加解密所需的密钥协商和交换工作。因此，下面仅介绍IKEv2工作过程）
在IKEv2的工作过程中，对等体协商由3个交换来完成，消息可分为4类：IKE_SA_INIT、IKE_AUTH、CREATE_CHILD_SA和Infomational，其中IKE_SA_INIT和IKE_AUTH为初始交换，CREATE_CHILD_SA为建立子SA交换，Informational为信息交换。
- IKE_SA_INIT：对应IKEv1中的第1阶段，负责协商IKE SA策略，并生成密钥材料。此过程共交换2个消息。在单个策略中，允许以“OR”的方式指定多个“加密/完整性/PRF/DH组”。
- IKE_AUTH：在IKE_SA_INIT生成密钥材料后，通过IKE_AUTH执行相互验证，这个过程需要交换2个消息，所交换的消息将使用IKE_SA_INIT产生的密钥进行加密；
- CREAT_CHILD_SA：对应IKEv1中的第2阶段，此过程交换2个消息。在初始交换完成后，可以由任何一方发起，使用初始交换中协商好的加密和认证算法对消息进行保护；
- Informational：对等体在密钥协商期间，一方可能希望向对方发送控制信息，用于通知某些错误或事件的发生。信息交换就是为了实现这个功能的。由于在信息交换中，接收方必须对消息进行响应，因此，发送方可以通过这个方式判断对方是否存活。
由此可见，在IKEv2中，不再存在主模式/野蛮模式/快速模式。IKEv2交换的消息更少，因此效率更高。
上面简单介绍了IKEv2不同于IKEv1的工作过程，下面看看它们还有哪些不同的特性：
- IKEv2是IKEv1的“升级版”，但是它并不向下兼容。也就是说在IKEv1和IKEv2同时存在的环境中，你必须要同时配置IKEv1和IKEv2；
- IKEv2不占用IKEv1资源，也就是说它们可以同时运行在一台设备上；
- IKEv2支持EAP认证，而IKEv1则不支持；
- IKEv2支持MOBIKE，而IKEv1则不支持；（MOBIKE允许IKEv2用于移动平台，如手机等）
- IKEv2已内置了NAT穿越功能，而IKEv1则需通过扩展协议支持；
- IKEv2可以检测隧道存活状态，而IKEv1仅能使用DPD（Dead Peer Detection）。而DPD在IKEv2中已成为标准的内建功能。但思科IOS系统默认该功能是禁用的，可在IKEv2的配置文件下配置；
- IKEv2具有可靠性检测，消息需被确认并排序。而在IKEv1中消息是没有被确认的；
- IKEv2通过反堵塞cookie，来实现反DOS攻击。而IKEv1则不具备该特性；
- IKEv2可以在一个策略中配置多套选择器。因此，多个网络可以在一个交换过程中进行协商；
- IKEv2允许两个加密引擎分别处理IPv4和IPv6流量；
- IKEv2允许非对称验证方式，而IKEv1则只能对称验证；（即对等体间使用相同的认证方式）
- IKEv2与IKEv1一样，使用UDP-500端口，如需NAT，则起始端口号为UDP-4500。
综上所述，IKEv2具备更好的兼容性（跨平台、跨厂商），更多的新特性（如内建NAT、反DOS攻击和隧道存活状态检测等）。