ESP 传输模式
装包过程
原始 IP 报文可分为 IP 头、TCP 头以及载荷数据三个部分。在 ESP 传输模式下，IPSec 报文的装包过程为：
- 在原 IP 报文末尾添加 ESP 尾（ESP Trailer）信息。ESP 尾包含三个部分：Padding、Pad Length 和 Next Header。
- 由于之后的加密过程可能会采用块加密算法，所以当最后一块长度不足时就需要填充信息，这就是 Padding 部分。
- 为方便解包时顺利找出 Padding 部分，所以在此添加填充长度，也就是 Pad Length 部分。
- Next Header 部分则是记录被封装的原报文的协议类型（TCP）。
- 将 TCP 头、载荷数据以及第 1 步得到的 ESP 尾作为一个整体进行加密封装。具体的加密算法与密钥由 SA 给出。
- 为第 2 步得到的加密数据添加 ESP 头（ESP Header）。ESP 头包含两个部分：SPI 和 Sequence Number。
- SPI 是 Security Parameters Index 的缩写，它是一个 32 位的数字，为连接的设备指定一个特定的 SA。接收方可通过 SPI 确定使用哪个 SA 对接收包进行安全性检查，并决定加密算法、密钥以及其它参数。
- Sequence Number 是一个严格单调递增的数字，每发送一个包都会在原有数值上加一，因此可用于防止重放攻击。
- 对 ESP 头和密文作为一个整体进行验证，得到一个 32 位整数倍的完整性度量值（Integrity Check Value），并附在 ESP 报文的尾部。完整性度量算法（验证算法）以及验证密钥需要由 SA 给出。
- 加上原来的 IP 头并将协议类型设置为 ESP（协议号为 50），最终构成 IPSec 报文。
（图片来源：http://www.unixwiz.net/techtips/iguide-ipsec.html）
拆包过程
在 ESP 传输模式下，IPSec 报文的拆包过程为：
- 接收方收到 IP 报文后，发现协议类型是 ESP。首先查看 ESP 头中的 SPI，决定数据报文所对应的 SA，获得对应的模式（隧道模式或传输模式）以及安全规范。
- 计算 ESP 头和密文整体的摘要，与附在 ESP 报文末尾的完整性度量值进行对比，验证数据的完整性。
- 检查 ESP 头中的 Sequence Number，确保之前没有接收过该报文。
- 根据 SA 所提供的加密算法和密钥，解密被加密过的数据，得到 TCP 头、载荷数据以及 ESP 尾。
- 通过 ESP 尾的 Next Header 部分确定被封装的原报文的协议类型（TCP）；通过 ESP 尾的 Pad Length 部分找出填充字段的长度，删除填充字段后得到 TCP 头和载荷数据，再加上原来的 IP 头（协议类型设置为 TCP）就得到原来的 IP 报文了。
- 根据得到的原 IP 报文的目的地址进行转发。