Internet Engineering Task Force (IETF)                           B. Volz
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Category: Standards Track                                  Cisco Systems
ISSN: 2070-1721                                              August 2017

Security of Messages Exchanged between Servers and Relay Agents




The Dynamic Host Configuration Protocol for IPv4 (DHCPv4) has no guidance for how to secure messages exchanged between servers and relay agents. The Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6) states that IPsec should be used to secure messages exchanged between servers and relay agents but does not require encryption. With recent concerns about pervasive monitoring and other attacks, it is appropriate to require securing relay-to-relay and relay-to-server communication for DHCPv6 and relay-to-server communication for DHCPv4.

IPv4の動的ホスト構成プロトコル(DHCPv4)には、サーバーとリレーエージェント間で交換されるメッセージを保護する方法に関するガイダンスがありません。 IPv6の動的ホスト構成プロトコル(DHCPv6)では、サーバーとリレーエージェント間で交換されるメッセージを保護するためにIPsecを使用する必要があるが、暗号化は不要であると述べています。広範囲にわたる監視やその他の攻撃に関する最近の懸念により、DHCPv6の場合はリレーとリレー間、サーバーとの通信はセキュアに、DHCPv4の場合はリレーとサーバー間の通信をセキュリティで保護する必要があります。

Status of This Memo


This is an Internet Standards Track document.

これはInternet Standards Trackドキュメントです。

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このドキュメントは、IETF(Internet Engineering Task Force)の製品です。これは、IETFコミュニティのコンセンサスを表しています。公開レビューを受け、インターネットエンジニアリングステアリンググループ(IESG)による公開が承認されました。インターネット標準の詳細については、RFC 7841のセクション2をご覧ください。

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Table of Contents


   1. Introduction ....................................................2
   2. Requirements Language and Terminology ...........................3
   3. Security of Messages Exchanged between Servers and Relay
      Agents ..........................................................3
   4. Security Considerations .........................................5
   5. IANA Considerations .............................................5
   6. References ......................................................6
      6.1. Normative References .......................................6
      6.2. Informative References .....................................6
   Acknowledgments ....................................................8
   Authors' Addresses .................................................8
1. Introduction
1. はじめに

The Dynamic Host Configuration Protocol for IPv4 (DHCPv4) [RFC2131] and the Bootstrap Protocol [RFC1542] have no guidance for how to secure messages exchanged between servers and relay agents. The Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6) [RFC3315] states that IPsec should be used to secure messages exchanged between servers and relay agents but does not recommend encryption. With recent concerns about pervasive monitoring [RFC7258], it is appropriate to require use of IPsec with encryption for relay-to-server communication for DHCPv4 and require use of IPsec with encryption for relay-to-relay and relay-to-server communication for DHCPv6.

IPv4の動的ホスト構成プロトコル(DHCPv4)[RFC2131]およびブートストラッププロトコル[RFC1542]には、サーバーとリレーエージェント間で交換されるメッセージを保護する方法に関するガイダンスがありません。 IPv6の動的ホスト構成プロトコル(DHCPv6)[RFC3315]は、IPsecを使用してサーバーとリレーエージェント間で交換されるメッセージを保護する必要があると述べていますが、暗号化は推奨していません。パーベイシブモニタリング[RFC7258]に関する最近の懸念から、DHCPv4のリレーからサーバーへの通信には暗号化を伴うIPsecの使用を要求し、リレーからリレーおよびリレーからサーバーへの通信には暗号化を伴うIPsecの使用を要求することが適切DHCPv6。

This document specifies the optional requirements for relay agent and server implementations to support IPsec authentication and encryption and recommends that operators enable this IPsec support.


2. Requirements Language and Terminology
2. 要件の言語と用語

The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "NOT RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in BCP 14 [RFC2119] [RFC8174] when, and only when, they appear in all capitals, as shown here.


This document uses terminology from [RFC1542], [RFC2131], and [RFC3315].


3. Security of Messages Exchanged between Servers and Relay Agents
3. サーバーとリレーエージェント間で交換されるメッセージのセキュリティ

For DHCPv6 [RFC3315], this specification REQUIRES relay and server implementations to support IPsec encryption of relay-to-relay and relay-to-server communication as documented below. The remainder of this section replaces the text in Section 21.1 of [RFC3315] when this specification is followed.

DHCPv6 [RFC3315]の場合、この仕様では、リレーとサーバーの実装で、リレーとリレー間の通信とリレーとサーバー間の通信のIPsec暗号化をサポートする必要があります。このセクションの残りの部分は、この仕様に従うと、[RFC3315]のセクション21.1のテキストを置き換えます。

For DHCPv4 [RFC2131], this specification REQUIRES relay and server implementations to support IPsec encryption of relay-to-server communication as documented below.

DHCPv4 [RFC2131]の場合、この仕様では、リレーとサーバーの実装でリレーとサーバー間の通信のIPsec暗号化をサポートする必要があります。

This specification RECOMMENDS that operators enable IPsec for this communication.


By using IPsec with encryption for this communication, potentially sensitive client message and relay included information, such as the DHCPv4 Relay Agent Information option (82) [RFC3046], vendor-specific information (for example, the options defined in [CableLabs-DHCP]), and Access-Network-Identifier option(s) [RFC7839], are protected from pervasive monitoring and other attacks.

この通信にIPsecと暗号化を使用することにより、機密性の高いクライアントメッセージとリレーにDHCPv4リレーエージェント情報オプション(82)[RFC3046]、ベンダー固有の情報([CableLabs-DHCP]で定義されているオプションなど)が含まれます。 )、およびAccess-Network-Identifierオプション(複数可)[RFC7839]は、広範囲にわたる監視やその他の攻撃から保護されています。

Relay agents and servers MUST be able to exchange messages using the IPsec mechanisms described in [RFC4301] with the conditions below. If a client message is relayed through multiple relay agents (relay chain), each of the relay agents MUST have established independent, pairwise trust relationships. That is, if messages from client C will be relayed by relay agent A to relay agent B and then to the server, relay agents A and B MUST be configured to use IPsec for the messages they exchange, and relay agent B and the server MUST be configured to use IPsec for the messages they exchange.


Relay agents and servers use IPsec with the following conditions:


Selectors Relay agents are manually configured with the addresses of the relay agent or server to which DHCP messages are to be forwarded. Each relay agent and server that will be using IPsec for securing DHCP messages MUST also be configured with a list of the relay agents to which messages will be returned. The selectors for the relay agents and servers will be the pairs of addresses defining relay agents and servers and the direction of DHCP message exchange on DHCPv4 UDP port 67 or DHCPv6 UDP port 547.

セレクターリレーエージェントは、DHCPメッセージの転送先のリレーエージェントまたはサーバーのアドレスを使用して手動で構成されます。 DHCPメッセージを保護するためにIPsecを使用する各リレーエージェントとサーバーも、メッセージが返されるリレーエージェントのリストで構成する必要があります。リレーエージェントとサーバーのセレクタは、リレーエージェントとサーバーを定義するアドレスのペアと、DHCPv4 UDPポート67またはDHCPv6 UDPポート547でのDHCPメッセージ交換の方向になります。

Mode Relay agents and servers MUST use IPsec in transport mode and use Encapsulating Security Payload (ESP).


Encryption and authentication algorithms This document REQUIRES combined mode algorithms for ESP authenticated encryption, ESP encryption algorithms, and ESP authentication algorithms as per Sections 2.1, 2.2, and 2.3 of [RFC7321], respectively. Encryption is required as relay agents may forward unencrypted client messages as well as include additional sensitive information, such as vendor-specific information (for example, the options defined in [CableLabs-DHCP]) and the Access-Network-Identifier Option defined in [RFC7839].

暗号化および認証アルゴリズムこのドキュメントでは、[RFC7321]のセクション2.1、2.2、2.3にそれぞれ準拠した、ESP認証暗号化、ESP暗号化アルゴリズム、およびESP認証アルゴリズムの複合モードアルゴリズムが必要です。リレーエージェントは暗号化されていないクライアントメッセージを転送するだけでなく、ベンダー固有の情報([CableLabs-DHCP]で定義されているオプションなど)や[で定義されているAccess-Network-Identifier Option RFC7839]。

Key management Because both relay agents and servers tend to be managed by a single organizational entity, public key schemes MAY be optional. Manually configured key management MAY suffice but does not provide defense against replayed messages. Accordingly, Internet Key Exchange Protocol Version 2 (IKEv2) [RFC7296] with pre-shared secrets SHOULD be supported. IKEv2 with public keys MAY be supported. Additional information on manual vs. automated key management and when one should be used over the other can be found in [RFC4107].


Security policy DHCP messages between relay agents and servers MUST only be accepted from DHCP peers as identified in the local configuration.


Authentication Shared keys, indexed to the source IP address of the received DHCP message, are adequate in this application.


Note: As using IPsec with multicast has additional complexities (see [RFC5374]), relay agents SHOULD be configured to forward DHCP messages to unicast addresses.


4. Security Considerations
4. セキュリティに関する考慮事項

The security model specified in this document is hop by hop. For DHCPv6, there could be multiple relay agents between a client and server, and each of these hops needs to be secured. For DHCPv4, there is no support for multiple relays.

このドキュメントで指定されているセキュリティモデルはホップバイホップです。 DHCPv6の場合、クライアントとサーバーの間に複数のリレーエージェントが存在する可能性があり、これらの各ホップを保護する必要があります。 DHCPv4の場合、複数のリレーはサポートされません。

As this document only mandates securing messages exchanged between relay agents and servers, the message exchanges between clients and the first-hop relay agent or server are not secured. Clients may follow the recommendations in [RFC7844] to minimize what information they expose or make use of secure DHCPv6 [SEC-DHCPv6] to secure communication between the client and server.

このドキュメントでは、リレーエージェントとサーバー間で交換されるメッセージのセキュリティ保護のみを義務付けているため、クライアントとファーストホップリレーエージェントまたはサーバー間のメッセージ交換は保護されません。クライアントは、[RFC7844]の推奨事項に従って、公開する情報を最小限にするか、クライアントとサーバー間の通信を保護するために安全なDHCPv6 [SEC-DHCPv6]を利用することができます。

As mentioned in Section 14 of [RFC4552], the following are known limitations of the usage of manual keys:


o As the sequence numbers cannot be negotiated, replay protection cannot be provided. This leaves DHCP insecure against all the attacks that can be performed by replaying DHCP packets.

o シーケンス番号をネゴシエートできないため、リプレイ保護を提供できません。これにより、DHCPパケットを再生することで実行できるすべての攻撃に対してDHCPの安全性が失われます。

o Manual keys are usually long lived (changing them often is a tedious task). This gives an attacker enough time to discover the keys.

o 手動キーは通常、長寿命です(多くの場合、それらを変更するのは面倒な作業です)。これにより、攻撃者はキーを発見するのに十分な時間を確保できます。

It should be noted that if the requirements in this document are followed, while the DHCP traffic on the wire between relays and servers is encrypted, the unencrypted data may still be available through other attacks on the DHCP servers, relays, and related systems. Securing these systems and the data in databases and logs also needs to be considered on both the systems themselves and when transferred over a network (i.e., to network attached storage for backups or to operational support systems).


Use of IPsec as described herein is also applicable to Lightweight DHCPv6 Relay Agents [RFC6221], as they have a link-local address that can be used to secure communication with their next-hop relay(s).


5. IANA Considerations
5. IANAに関する考慮事項

This document makes no request of IANA.


6. References
6. 参考文献
6.1. Normative References
6.1. 引用文献

[RFC1542] Wimer, W., "Clarifications and Extensions for the Bootstrap Protocol", RFC 1542, DOI 10.17487/RFC1542, October 1993, <>.

[RFC1542] Wimer、W。、「ブートストラッププロトコルの説明と拡張」、RFC 1542、DOI 10.17487 / RFC1542、1993年10月、<>。

[RFC2119] Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, DOI 10.17487/RFC2119, March 1997, <>.

[RFC2119] Bradner、S。、「要件レベルを示すためにRFCで使用するキーワード」、BCP 14、RFC 2119、DOI 10.17487 / RFC2119、1997年3月、< rfc2119>。

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[RFC3315] Droms, R., Ed., Bound, J., Volz, B., Lemon, T., Perkins, C., and M. Carney, "Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)", RFC 3315, DOI 10.17487/RFC3315, July 2003, <>.

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6.2. Informative References
6.2. 参考引用

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[RFC6221] Miles、D.、Ed。、Ooghe、S.、Dec、W.、Krishnan、S.、and A. Kavanagh、 "Lightweight DHCPv6 Relay Agent"、RFC 6221、DOI 10.17487 / RFC6221、May 2011、<>。

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[RFC7296] Kaufman、C.、Hoffman、P.、Nir、Y.、Eronen、P。、およびT. Kivinen、「Internet Key Exchange Protocol Version 2(IKEv2)」、STD 79、RFC 7296、DOI 10.17487 / RFC7296 、2014年10月、<>。

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[RFC7839] Bhandari、S.、Gundavelli、S.、Grayson、M.、Volz、B。、およびJ. Korhonen、「DHCPのAccess-Network-Identifier Option」、RFC 7839、DOI 10.17487 / RFC7839、2016年6月、 <>。

[RFC7844] Huitema, C., Mrugalski, T., and S. Krishnan, "Anonymity Profiles for DHCP Clients", RFC 7844, DOI 10.17487/RFC7844, May 2016, <>.

[RFC7844] Huitema、C.、Mrugalski、T。、およびS. Krishnan、「DHCPクライアントの匿名プロファイル」、RFC 7844、DOI 10.17487 / RFC7844、2016年5月、< info / rfc7844>。

[SEC-DHCPv6] Li, L., Jiang, S., Cui, Y., Jinmei, T., Lemon, T., and D. Zhang, "Secure DHCPv6", Work in Progress, draft-ietf-dhc-sedhcpv6-21, February 2017.

[SEC-DHCPv6] Li、L.、Jiang、S.、Cui、Y.、Jinmei、T.、Lemon、T。、およびD. Zhang、「Secure DHCPv6」、Work in Progress、draft-ietf-dhc- sedhcpv6-21、2017年2月。



The motivation for this document was several IESG DISCUSSes on recent DHCP relay agent options.

このドキュメントの動機は、最近のDHCPリレーエージェントオプションに関するいくつかのIESG DISCUSSでした。

Thanks to Kim Kinnear, Jinmei Tatuya, Francis Dupont, and Tomek Mrugalski for reviewing and helping to improve the document. Thanks to the authors of [RFC3315] for the original Section 21.1 text.

このドキュメントのレビューと改善にご協力いただいた、Kim Kinnear、Jinmei Tatuya、Francis Dupont、およびTomek Mrugalskiに感謝します。 [RFC3315]の作者に、元のセクション21.1のテキストをありがとう。

Authors' Addresses


Bernie Volz Cisco Systems, Inc. 1414 Massachusetts Ave Boxborough, MA 01719 United States of America

Bernie Volz Cisco Systems、Inc. 1414 Massachusetts Ave Boxborough、MA 01719アメリカ合衆国


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