Что такое VPN-туннель и как он работает: просто о сложном

В эпоху цифровизации люди сталкиваются с проблемой обеспечения надежной защиты персональных данных. Интернет-пользователи часто подключаются к VPN-туннелям, чтобы быстро и безопасно передавать информацию между сетевыми узлами. С помощью технологии VPN-туннелирования можно зашифровать соединение, устанавливаемое между компьютерами и удаленным сервером либо сетью. Грамотная организация VPN тоннелей позволяет создать защищенный канал связи для пользователей и филиалов, безопасно подключаться к онлайн-сервисам и сетевым ресурсам компании.

Что такое VPN-туннель

Когда пользователи подключаются к VPN, создается зашифрованный туннель, который обеспечивает передачу информации между компьютерной техникой и VPN-сервером. Он защищает персональные данные от перехвата злоумышленниками. Третьи лица не смогут просматривать интернет-трафик. VPN-туннель позволяет сохранить анонимность при использовании интернета, а также получить доступ к заблокированным веб-сайтам и онлайн-сервисам.

Как работает VPN-туннель

При подключении к VPN устройство пользователя устанавливает соединение с VPN-сервером. Интернет-трафик перенаправляется через этот сервер, создавая туннель между компьютерной техникой и сетью. Все данные тщательно шифруются перед отправкой в туннель. IP-адрес пользователя заменяется адресом VPN-сервера, что позволяет скрыть свою личность и местоположение. Маршрут трафика изменяется, чтобы пройти через безопасный сервер и обойти потенциальные угрозы и блокировки. К основным этапам VPN-туннелирования относится:

• Инкапсуляция. Данные, которые отправляет пользователь через интернет, инкапсулируются в специальный пакет.
• Шифрование. Все данные, передаваемые между устройством пользователя и сервером, шифруются с помощью алгоритма и ключа, чтобы предотвратить их перехват третьими лицами.
• Пересылка. Пакет передается через туннель к VPN-серверу.
• Расшифровка. VPN-сервер расшифровывает данные и направляет их к конечному адресу.

VPN-туннели активны до тех пор, пока установлено подключение к VPN-серверу и пользователь использует интернет. Отправка данных через VPN не приводит к автоматическому отключению туннеля.

Основные VPN-протоколы, плюсы и минусы

VPN-протоколы позволяют обеспечить защищенное соединение между устройствами и серверами, скрыть данные от посторонних лиц и предотвратить несанкционированный доступ к информации. Они могут различаться по стандартам шифрования, методам проверки подлинности, скорости и надежности соединения.

SSTP

SSTP - это VPN-протокол, который создан для передачи информации напрямую между роутерами без участия другой сети или хоста. Он использует SSL/TLS для шифрования данных. SSTP устанавливает сетевое соединение через порт 443, что позволяет ему обходить большинство брандмауэров. Этот сетевой протокол отлично интегрируется с другими компонентами ОС Microsoft. Пользователю не составит труда разобраться с настройками и управлением VPN-соединения. Предоставляется возможность использовать SSTP для работы на устройствах с ОС Linux, Mac OS либо BSD. Протокол SSTP использует TCP, а не UDP, что может замедлить работу сети, особенно при высокой задержке или потере пакетов. Также он не прошел независимый аудит, так как у разработчиков нет доступа к его коду.

PPTP

PPTP - VPN-протокол, который был разработан для создания виртуальных частных сетей, но сейчас считается устаревшим из-за слабой безопасности и уязвимостей. Он стабильно работает на большинстве операционных систем. Протокол PPTP легко настроить с учетом поставленных задач. Он оптимально подойдет для потоковой передачи аудио, видео или для компьютерной техники с устаревшими процессорами. Для защиты важной информации рекомендуется использовать более современные протоколы.

L2TP/IPsec

L2TP - один из наиболее востребованных VPN-протоколов, признанный быстрым и надежным. Он не способен обеспечить шифрование данных. Этот протокол отлично сочетается с IPsec, который использует алгоритмы шифрования. IPSec VPN туннель позволяет создавать безопасное и конфиденциальное соединение между двумя или более удаленными узлами через интернет. L2TP подходит для подключения к корпоративным ресурсам и передачи данных между офисами компании. Он может быть немного медленнее других VPN-протоколов из-за двойной инкапсуляции данных. При использовании L2TP часто увеличивается нагрузка на процессоры. Этот VPN-протокол использует порт UDP 500, который может быть заблокирован брандмауэром либо роутером.

Shadowsocks

Shadowsocks - это простой в использовании протокол с открытым исходным кодом и шифрованием передаваемых данных. Он быстрее и эффективнее обходит блокировки, чем протоколы с более сложными алгоритмами. Этот VPN-протокол не проходил официального аудита безопасности. Хотя Shadowsocks может обходить DPI, он не всегда является лучшим выбором для тех, кто стремится обеспечить защиту персональных данных.

OpenVPN

OpenVPN - это открытый VPN-протокол, который использует SSL/TLS для создания безопасного шифрованного туннеля между удаленным устройством и VPN-сервером. Он отличается высокой безопасностью и гибкостью настроек, поэтому его выбирают многие начинающие пользователи. OpenVPN работает на всех основных операционных системах: Windows, macOS, Linux. Этот VPN-протокол устойчив к блокировкам, поскольку он может работать на различных портах. Его открытый код досконально изучен специалистами по кибербезопасности. Для использования OpenVPN может потребоваться установить стороннее клиентское программное обеспечение, которое не входит в состав операционной системы. Хотя он имеет хорошую скорость, некоторые другие VPN-протоколы, такие как WireGuard, могут быть быстрее.

WireGuard

WireGuard - это новое программное приложение для VPN-подключения, которое предназначено для замены старых, более сложных протоколов, таких как OpenVPN и IPSec. Оно использует современные криптографические алгоритмы ChaCha20, Poly1305 и BLAKE2, которые надежно защищают персональные данные. WireGuard работает на операционных системах Linux, macOS, Windows. Созданные туннели для WireGuard VPN обеспечивают высокую скорость передачи данных.

IKEv2

IKEv2 - это VPN-протокол, который разработали Microsoft и Cisco. Он используется совместно с IPSec для создания защищенного VPN-туннеля и отличается повышенной скоростью и стабильностью соединения. IKEv2 работает быстрее, чем старые протоколы вроде L2TP и PPTP, а также не уступает OpenVPN. Он поддерживает 256-битное шифрование и использует современные криптографические алгоритмы AES и Camellia, что позволяет обеспечить высокий уровень безопасности. Некоторые устройства могут не поддерживать IKEv2. Для работы с этим VPN-протоколом могут не подойти динамические IP-адреса.

Типы VPN-туннелей

Существует несколько типов VPN-туннелей, каждый из которых имеет свои характерные особенности и преимущества. Среди них выделяется:

• Site-to-Site VPN. Локальная сеть требует специальной конфигурации для пропуска VPN-трафика. Этот тип VPN-туннелей позволяет соединить две или более локальные сети через интернет, создавая единое защищенное пространство для обмена данными между офисами.
• Remote Access VPN. Благодаря ему пользователи смогут подключаться к корпоративной сети из дома или офиса. Он оптимально подойдет сотрудникам, которые работают удаленно или путешествуют.

Также может использоваться DMVPN (Dynamic Multipoint VPN). Эта технология позволяет создавать и управлять безопасными соединениями между несколькими сетевыми узлами через интернет. Она не требует предварительной настройки для каждого соединения. Благодаря DMVPN можно снизить нагрузку на центральные серверы.

Где используются VPN-туннели

VPN-туннели используются как в повседневной жизни, так и в различных сферах бизнеса для обеспечения безопасного и шифрованного соединения между пользователями и сетью. С их помощью коммерческие компании обеспечивают удаленный доступ к корпоративным ресурсам и защищают конфиденциальную информацию. В повседневной жизни VPN-туннели используются для стриминга и обеспечения безопасности в общедоступных Wi-Fi сетях. Благодаря им можно получить доступ к образовательным ресурсам, библиотекам и онлайн-курсам, которые предлагают школы и университеты.

Преимущества и недостатки VPN-туннелей

Создание VPN туннеля открывает много возможностей как для обычных пользователей, так и для юридических лиц и представителей бизнеса. К основным преимуществам технологий VPN-туннелирования относится:

• Конфиденциальность. VPN позволяет изменить IP-адрес и скрыть интернет-трафик. Действия пользователей в глобальной сети становятся невидимыми для интернет-провайдеров и хакеров.
• Безопасность. VPN-туннели шифруют все данные, передаваемые через интернет, защищая их от перехвата и кражи злоумышленниками. Они обеспечивают безопасный доступ к общественным Wi-Fi сетям.
• Обход ограничений. VPN позволяет получить доступ к игровым и образовательным платформам, стриминговым сервисам, социальным сетям, заблокированным контролирующими органами по географическому признаку.

Шифрование и перенаправление трафика через VPN-туннели может привести к снижению скорости интернет-соединения, особенно при использовании бесплатных онлайн-сервисов. Они могут усложнить настройку и управление сетевой инфраструктурой. Из-за нестабильного интернет-соединения, некорректных настроек или устаревшего программного обеспечения может возникнуть сбой VPN туннелей. Другие программы или службы, работающие в фоновом режиме, могут конфликтовать с VPN-клиентом.

Как настроить VPN-туннель

Настройка VPN туннеля не требует затраты сил и времени, если ответственно подойти к процессу. Она включает в себя 5 основных этапов:

1. Выбор типа VPN-туннелей и протоколов туннелирования. Они подбираются с учетом поставленных задач или запланированного бюджета. Для соединения двух локальных сетей можно использовать Site-to-Site VPN, а для подключения пользователей к корпоративной сети отлично подойдет Remote Access VPN.
2. Установка клиента на устройство. VPN-клиент нужно установить на компьютерную технику или сетевое оборудование, которое может работать на базе ОС Linux или Windows.
3. Настройка клиентского устройства. Пользователь должен настроить конфигурационные файлы, указав порты, ключи, протоколы. Все маршруты и DNS должны быть прописаны корректно и без ошибок.
4. Открытие портов на маршрутизаторе/фаерволе. Важно убедиться, что соответствующие порты открыты.
5. Подключение и проверка соединения. После установки и настройки VPN-клиента пользователю нужно проверить IP-адрес и устойчивость интернет-соединения. Переход на сайты должен быть легким и не вызывать ошибки 403 Forbidden.

VPN-клиенты должны быть совместимы с операционными системами и устройствами. В этом случае пользователь может обеспечить надежную и безопасную передачу данных через интернет.

Рекомендации для повседневного применения

Чтобы безопасно передавать данные через интернет и избежать утечек, нужно придерживаться следующих рекомендаций:

• регулярно используйте VPN при подключении к общественным сетям Wi-Fi;
• включайте VPN при осуществлении денежных транзакций или работе с документами в глобальной сети;
• не забывайте своевременно обновлять VPN-клиент, чтобы предотвратить программные сбои;
• отдавайте предпочтение протоколам туннелирования, которые прошли независимый аудит и более устойчивы к киберугрозам со стороны хакеров и злоумышленников.

Некоторые VPN-сервисы могут не обеспечивать надлежащую защиту данных, что делает их уязвимыми для взлома и утечки информации. Старайтесь их не использовать для работы с документами или файлами.