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4. Control Message Attribute Value Pairs (控制消息属性值对)

为了在保证互操作性的同时最大化可扩展性，整个 L2TP 使用统一的方法来编码消息类型和消息体。这种编码在本文档的其余部分将被称为 AVP (Attribute-Value Pair，属性值对)。

4.1 AVP Format (AVP 格式)​

每个 AVP 的编码如下：

 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|M|H| rsvd  |      Length       |           Vendor ID           |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|         Attribute Type        |        Attribute Value...
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
                    [until Length is reached]...                |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

前六位是位掩码，描述 AVP 的一般属性。

本文档定义了两个位，其余位为将来扩展保留。保留位必须 (MUST) 设置为 0。接收到保留位设置为 1 的 AVP 必须 (MUST) 被视为无法识别的 AVP。

Mandatory (M) 位：控制实现接收到其无法识别的 AVP 时所需的行为。如果在与特定会话关联的消息中的无法识别的 AVP 上设置了 M 位，则与此消息关联的会话必须 (MUST) 被终止。如果在与整个隧道关联的消息中的无法识别的 AVP 上设置了 M 位，则整个隧道（及其内的所有会话）必须 (MUST) 被终止。如果未设置 M 位，则必须 (MUST) 忽略无法识别的 AVP。然后控制消息必须继续处理，就像该 AVP 不存在一样。

Hidden (H) 位：标识 AVP 的 Attribute Value 字段中数据的隐藏。此功能可用于避免以明文形式在 AVP 中传递敏感数据，例如用户密码。第 4.3 节描述了执行 AVP 隐藏的过程。

Length：编码此 AVP 中包含的八位字节数（包括整体长度和位掩码字段）。长度可以计算为 6 + Attribute Value 字段的长度（以八位字节为单位）。该字段本身为 10 位，允许单个 AVP 中最多 1023 个八位字节的数据。AVP 的最小长度为 6。如果长度为 6，则 Attribute Value 字段不存在。

Vendor ID：IANA 分配的"SMI Network Management Private Enterprise Codes" [RFC1700] 值。值 0 对应于 IETF 采用的属性值，用于本文档中定义的所有 AVP。任何希望实现自己的 L2TP 扩展的供应商都可以使用自己的 Vendor ID 以及私有 Attribute 值，保证它们不会与任何其他供应商的扩展或未来的 IETF 扩展冲突。请注意，为 Vendor ID 分配了 16 位，因此将此功能限制为前 65,535 个企业。

Attribute Type：一个 2 八位字节的值，在给定 Vendor ID 下定义的所有 AVP 中具有唯一的解释。

Attribute Value：这是由 Vendor ID 和 Attribute Type 指示的实际值。它紧跟在 Attribute Type 字段之后，并运行 Length 中指示的剩余八位字节（即 Length 减去 6 个八位字节的头部）。如果 Length 为 6，则此字段不存在。

4.2 Mandatory AVPs (强制性 AVP)​

接收到设置了 M 位的未知 AVP 对于与其关联的会话或隧道是灾难性的。因此，M 位应该只为对会话或隧道的正常操作绝对关键的 AVP 定义。此外，在 LAC 或 LNS 接收到设置了 M 位的未知 AVP 并相应地关闭会话或隧道的情况下，发送强制性 AVP 的对等方完全有责任接受导致不可互操作情况的故障。在定义设置了 M 位的 AVP 之前，特别是供应商特定的 AVP，请确保这是预期的后果。

当存在使用 M 位的充分替代方案时，应该使用它。例如，不是简单地发送设置了 M 位的 AVP 来确定特定扩展是否存在，可以通过在请求消息中发送 AVP 并期望在回复消息中有相应的 AVP 来识别可用性。

使用新 AVP（本文档中未定义的那些）的 M 位必须 (MUST) 提供配置关闭相关功能的能力，使得 AVP 要么不发送，要么在未设置 M 位的情况下发送。

4.3 Hiding of AVP Attribute Values (隐藏 AVP 属性值)​

每个 AVP 头部中的 H 位提供了一种机制，用于向接收对等方指示 AVP 的内容是隐藏的还是以明文形式存在的。此功能可用于隐藏敏感的控制消息数据，例如用户密码或用户 ID。

H 位只有 (MUST) 在 LAC 和 LNS 之间存在共享密钥时才能设置。共享密钥与用于隧道认证的密钥相同（参见第 5.1.1 节）。如果在给定控制消息的任何 AVP 中设置了 H 位，则消息中还必须 (MUST) 存在 Random Vector AVP，并且必须 (MUST) 在第一个 H 位为 1 的 AVP 之前。

隐藏 AVP 值分几个步骤完成。第一步是获取原始（明文）AVP 的长度和值字段，并将它们编码到隐藏 AVP 子格式中，如下所示：

 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|   Length of Original Value    |   Original Attribute Value ...
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   ...                          |             Padding ...
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Length of Original Attribute Value：这是要隐藏的原始属性值的长度（以八位字节为单位）。这对于确定属性值的原始长度是必要的，因为在添加额外的填充时会丢失该长度。

Original Attribute Value：要隐藏的属性值。

Padding：用于隐藏正在隐藏的属性值长度的随机附加八位字节。

为了掩盖被隐藏数据的大小，生成的子格式可以 (MAY) 如上所示进行填充。填充不会改变放置在 Length of Original Attribute Value 字段中的值，但会改变正在创建的结果 AVP 的长度。例如，如果要隐藏的属性值长度为 4 个八位字节，则未隐藏的 AVP 长度将为 10 个八位字节（6 + 属性值长度）。隐藏后，AVP 的长度将变为 6 + 属性值长度 + Length of Original Attribute Value 字段的大小 + 填充。因此，如果填充为 12 个八位字节，则 AVP 长度将为 6 + 4 + 2 + 12 = 24 个八位字节。

接下来，对以下内容的连接执行 MD5 哈希：

  • AVP 的 2 个八位字节属性编号
  • 共享密钥
  • 任意长度的随机向量

此哈希中使用的随机向量的值在 Random Vector AVP 的值字段中传递。此 Random Vector AVP 必须由发送者在任何隐藏 AVP 之前放置在消息中。相同的随机向量可以用于同一消息中的多个隐藏 AVP。如果对后续 AVP 的隐藏使用不同的随机向量，则必须在应用它的第一个 AVP 之前在命令消息中放置新的 Random Vector AVP。

然后将 MD5 哈希值与隐藏 AVP 子格式的前 16 个八位字节（或更少）段进行异或 (XOR)，并放置在隐藏 AVP 的 Attribute Value 字段中。如果隐藏 AVP 子格式少于 16 个八位字节，则子格式被转换，就像在 XOR 之前 Attribute Value 字段已被填充到 16 个八位字节一样，但只有子格式中实际存在的八位字节被修改，并且 AVP 的长度不会改变。

如果子格式长度超过 16 个八位字节，则对由共享密钥后跟第一次 XOR 的结果组成的八位字节流计算第二个单向 MD5 哈希。该哈希与子格式的第二个 16 个八位字节（或更少）段进行 XOR，并放置在隐藏 AVP 的 Value 字段的相应八位字节中。

如果需要，重复此操作，共享密钥与每个 XOR 结果一起使用以生成下一个哈希，以便对值的下一段进行 XOR。

隐藏方法改编自 RFC 2138 [RFC2138]，该方法取自 Kaufman、Perlman 和 Speciner [KPS] 所著的"Network Security"一书中的"Mixing in the Plaintext"部分。该方法的详细说明如下：

称共享密钥为 S，随机向量为 RV，属性值为 AV。将值字段分解为 16 个八位字节的块 p1、p2 等，最后一个块在末尾用随机数据填充到 16 个八位字节的边界。称密文块为 c(1)、c(2) 等。我们还将定义中间值 b1、b2 等。

b1 = MD5(AV + S + RV)   c(1) = p1 xor b1
b2 = MD5(S  + c(1))     c(2) = p2 xor b2
            .                       .
            .                       .
            .                       .
bi = MD5(S  + c(i-1))   c(i) = pi xor bi

字符串将包含 c(1)+c(2)+...+c(i)，其中 + 表示连接。

接收时，从要取消隐藏的 AVP 之前在消息中遇到的最后一个 Random Vector AVP 中获取随机向量。然后反转上述过程以产生原始值。

4.4 AVP Summary (AVP 摘要)​

以下各节包含本文档中定义的所有 L2TP AVP 的列表。

AVP 名称后面是使用每个 AVP 的消息类型列表。每个 AVP 标题后面是 AVP 目的的简短描述、Attribute Value 格式的详细信息（包括图形），以及正确使用 AVP 所需的任何其他信息。

4.4.1 AVPs Applicable To All Control Messages (适用于所有控制消息的 AVP)​

Message Type (所有消息)

Message Type AVP，Attribute Type 0，标识此处的控制消息并定义确定后续 AVP 确切含义的上下文。

此 AVP 的 Attribute Value 字段具有以下格式：

 0                   1
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|         Message Type          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Message Type 是 2 个八位字节的无符号整数。

Message Type AVP 必须 (MUST) 是消息中的第一个 AVP，紧跟在控制消息头部（在第 3.1 节中定义）之后。有关已定义的控制消息类型及其标识符的列表，请参见第 3.2 节。

Message Type AVP 中的 Mandatory (M) 位具有特殊含义。它不是指示在无法识别 AVP 本身时是否应忽略 AVP，而是指示是否应忽略控制消息本身。因此，如果在 Message Type AVP 中设置了 M 位，并且实现不知道该 Message Type，则必须 (MUST) 清除隧道。如果未设置 M 位，则实现可以忽略未知的消息类型。对于本文档中定义的所有消息类型，M 位必须 (MUST) 设置为 1。此 AVP 不能被隐藏（H 位必须 (MUST) 为 0）。此 AVP 的长度为 8。

Random Vector (所有消息)

Random Vector AVP，Attribute Type 36，用于启用任意 AVP 的 Attribute Value 的隐藏。

此 AVP 的 Attribute Value 字段具有以下格式：

 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-++-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Random Octet String ...
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-++-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Random Octet String 可以是任意长度，尽管建议至少 16 个八位字节的随机向量。该字符串包含用于计算 MD5 哈希以检索或隐藏隐藏 AVP 的 Attribute Value 的随机向量（参见第 4.2 节）。

一个消息中可能出现多个 Random Vector AVP，在这种情况下，隐藏的 AVP 使用最接近它的 Random Vector AVP。此 AVP 必须 (MUST) 在第一个设置了 H 位的 AVP 之前。

此 AVP 的 M 位必须 (MUST) 设置为 1。此 AVP 不得 (MUST NOT) 被隐藏（H 位必须 (MUST) 为 0）。此 AVP 的长度为 6 加上 Random Octet String 的长度。

4.4.2 Result and Error Codes (结果和错误代码)​

Result Code (CDN, StopCCN)

Result Code AVP，Attribute Type 1，指示终止控制通道或会话的原因。

此 AVP 的 Attribute Value 字段具有以下格式：

 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|          Result Code          |        Error Code (opt)       |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Error Message (opt) ...
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Result Code 是 2 个八位字节的无符号整数。可选的 Error Code 是 2 个八位字节的无符号整数。可选的 Error Message 可以跟在 Error Code 字段之后。Error Code 和 Message 的存在由 AVP Length 字段指示。Error Message 包含任意字符串，提供与条件相关的进一步（人类可读）文本。所有错误消息中的人类可读文本必须 (MUST) 使用默认语言 [RFC2277] 以 UTF-8 字符集提供。

此 AVP 不得 (MUST NOT) 被隐藏（H 位必须 (MUST) 为 0）。此 AVP 的 M 位必须 (MUST) 设置为 1。如果没有 Error Code 或 Message，长度为 8；如果有 Error Code 但没有 Error Message，长度为 10；如果有 Error Code 和 Message，长度为 10 + Error Message 的长度。

StopCCN 消息的已定义 Result Code 值：

  • 0 - 保留
  • 1 - 清除控制连接的一般请求
  • 2 - 一般错误——Error Code 指示问题
  • 3 - 控制通道已存在
  • 4 - 请求者无权建立控制通道
  • 5 - 请求者的协议版本不受支持——Error Code 指示支持的最高版本
  • 6 - 请求者正在关闭
  • 7 - 有限状态机错误

CDN 消息的已定义 Result Code 值：

  • 0 - 保留
  • 1 - 由于载波丢失而断开呼叫
  • 2 - 由于错误代码中指示的原因断开呼叫
  • 3 - 由于管理原因断开呼叫
  • 4 - 由于缺少适当的设施而呼叫失败（临时条件）
  • 5 - 由于缺少适当的设施而呼叫失败（永久条件）
  • 6 - 无效目的地
  • 7 - 由于未检测到载波而呼叫失败
  • 8 - 由于检测到忙音信号而呼叫失败
  • 9 - 由于缺少拨号音而呼叫失败
  • 10 - 呼叫未在 LAC 分配的时间内建立
  • 11 - 呼叫已连接但未检测到适当的帧

一般错误代码：

下面定义的错误代码涉及不特定于任何特定 L2TP 请求的错误类型，而是协议或消息格式错误。如果 L2TP 回复在其 Result Code 中指示发生一般错误，则应检查 General Error 值以确定错误是什么。当前定义的 General Error 代码及其含义是：

  • 0 - 无一般错误
  • 1 - 此 LAC-LNS 对尚不存在控制连接
  • 2 - 长度错误
  • 3 - 其中一个字段值超出范围或保留字段非零
  • 4 - 资源不足，现在无法处理此操作
  • 5 - Session ID 在此上下文中无效
  • 6 - LAC 中发生通用供应商特定错误
  • 7 - 尝试另一个。如果 LAC 知道其他可能的 LNS 目的地，它应该尝试其中一个
  • 8 - 由于接收到设置了 M 位的未知 AVP 而关闭会话或隧道（参见第 4.2 节）

当使用 General Error Code 6 时，应该 (SHOULD) 在 Error Message 字段中包含有关错误的其他信息。

4.4.3 Control Connection Management AVPs (控制连接管理 AVP)​

本节定义了用于控制连接管理的其他AVP类型。

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