IPSec作为主流IP安全协议之一，在单播环境下，特别是在VPN场景中应用广泛。但是在组播环境貌似看到的不多，通过RFC4301了解到IPSec首先是支持组播的，即通过手动配置的方式可以实现组播包加密的功能，简单来说就是在SPD手动添加一个策略，例如目标IP地址为224.11.11.11的组播包，通过SA1加密，SA1中又手动配置了组加密密钥、组校验密钥等参数，这样假如有10个组成员，就有10个相同的SA1，共同使用相同的组加密密钥、组校验密钥等，从而实现了组播包的安全传输。这样做的弊端也是显而易见的，安全性低，没有SA的更新，密钥容易泄露。因此RFC4301中针对组播又引入了RFC3740，RFC3740其实是一个针对大型组播的安全框架文档，并不是专门针对IPSec，而RFC5374才是正真的IPSec对组播的扩展说明文档，对这几个文档稍微看来一下，IPSec组播的结论大致如下：
IPSec与组播的关系
应该是组播的概念大于IPSec，即先有组播的环境，靠IPSec加密组播包，而不是通过IPSec实现组播的功能。在RFC3740中明确说明了安全组播与IP组播是独立的关系，即加入安全组是由一个安全设备管理（GC）的，而加入IP组是由组播路由器管理的，这两者是独立的。这也就意味着一个发送者如果没有加入安全组，他其实也能发送组播包，只不过没有加密，或者被IPSec网关丢弃了，但并不影响他加IP组和收发IP组播包的功能。加入安全组后，就有组密钥了，IP组播包被加密传输，其路由过程其实还是由组播路由协议和组播路由器完成的，IPSec和组播安全框架并不负责组播包的路由。如果原来的通信节点不能使用组播通信，那么使用IPSec组播后，这些节点依然不能使用组播通信，不像单播，使用隧道封装可以使原来无法直接通信的节点通过隧道连接起来。
IPSec组播与单播的关系
IPSec组播与单播从通信过程上说是没有关系的，也就是IPSec组播通信时可以完全不用实现IPSec单播通信的过程，只用IPSec保护组播通信，不需要实现IPSec的单播通信过程。当然，也不可能是一点关系都没有，SAD、SPD、PAD这些概念要扩展到组播上，形成组播通信相关定义。
GCKS
GCKS是RFC3740的概念，定义如下“The Group Controller and Key Server (GCKS) represent both the entity and functions relating to the issuance and management of cryptographic keys used by a multicast group. The GCKS also conducts user-authentication and authorization checks on the candidate members of the multicast group.”由此可见，GCKS主要负责组成员、组策略和组密钥的管理，它并不属于组成员，因此也不负责组播包的加密和转发。GC和KS可以在不同的实体上，为了简单部署，就把GCKS统一在一个实体上了。GCKS类似于一个服务器，部署在组播网络中，唯一的要求是发送者和接收者都能访问到他，以便执行认证过程，具体的组播数据包可以不经过GCKS。GCKS可以不具备IPSec功能。
SA
SA是单播中重要的概念，组播SA相当于对单播SA进行了扩展，如上图所示，组播SA可以分为三类：
注册SA：由组播密钥管理协议产生，发送者和接收者是IPSec设备（IPSec设备指具备IPSec定义SAD、SPD、PAD等功能，能进行AH/ESP的封装），发送者和接收者要加入安全组时都要到GCKS进行认证，认证的协议是组播密钥管理协议，有专门的RFC可以参考，不是单播的IKE。需要说明的是GCKS并不一定是IPSec设备，GCKS只要和组成员能跑组播密钥管理协议就行了，它不负责组播包的转发。发送者、接收者和GCKS通过组播密钥管理协议进行认证，认证成功后组播密钥管理协议会产生一个注册SA，注意这个注册SA和单播的IKE SA没有关系。这个注册SA就是一个安全通道，由组播密钥管理协议定义，GCKS通过这个SA下发更新SA参数和数据SA参数到认证成功的组成员。这个SA是单播双向的安全通道。
数据SA：这个就是加密组播包的SA，也就是IPSec ESP加密组播包时使用的SA。他由GCKS产生，发送者通过这个SA加密组播包，就是ESP封装，完了接收者解封即可。注意GCKS自己不使用数据SA，组播包也不需要经过GCKS，因为GCKS是一个安全设备，不是组播路由设备，简单的可理解为把GCKS从网络中拿掉，原来的IP组播通信丝毫不受影响。
更新SA：这个SA参数是由GCKS在认证完成后通过注册SA下方的，是由GCKS到组成员的一个组播，作用就是更新数据SA，类似与单播IPSec的SA更新，只不过过程更复杂，更新过程和方法是由组播密钥管理协议定义。
数据SA的使用
组播中可以有多个发送者，此时对于组策略需要定义，是所有发送者使用同一个SA，还是每个发送者使用各自的SA，这两种方案会影响到部分功能。
组播的隧道封装