網絡安全VPN關鍵技術研究與運用

趙統一

摘 要：本文對影響網絡安全VPN關鍵技術的一些因素進行了分析，分析了網絡安全VPN 關鍵技術工作原理，并對VPN 技術利弊進行了剖析，討論了VPN 技術在實際工作中的運用。

關鍵詞：網絡安全 VPN 應用

1 影響VPN技術的安全性因素

（1）竊聽攻擊。一般情況下，絕大多數網絡通信是利用公共網絡資源進行信息交互存在不安全隱患，攻擊者通過獲取數據通信路徑，就可以“竊聽”或者“解讀”數據流，引起通信信息外泄、危及敏感數據安全

（2）中間者攻擊。中間者攻擊主要對通信對象的通信過程以及通信數據進行監視、截取和控制，對數據交換進行重定向，使用網絡低層協議的通信兩端的主機是很難區分出不同的通信對象。

（3）流量數據分析攻擊。“流量數據分析”攻擊是通過檢查IP 包中的網絡流量，分析誰正在參與交互通信、使用何種服務、推測出信息交互者之間的關系等方式，通過檢查包的未加密字段或未加保護包的屬性進行攻擊。

2 VPN 的安全關鍵技術

目前，VPN 主要采用四項技術來保證安全，這四項技術分別是隧道技術、加密技術、密鑰管理技術和身份認證技術。

（1）隧道技術。網絡隧道技術在不改變網絡標準的條件下，利用公共網絡來實現某些使用特別通信協議的網絡或用戶之間的連接和通信，是一種利用可路由協議（如IP 協議）在網絡中傳送其他協議數據包到目標網絡的技術。目前，通常采用封裝普通組播數據報的辦法，將報頭、校驗和以及有效負載組成的組播數據報轉換（封裝）成源路由IP 數據報。源路由IP 數據報有不同的報頭結構，并可以容納完全的組播數據報，在封裝時，最終目標和源路由器的IP 地址被插入到數據報的報頭中。然后使用IP 協議可用的算法對數據報進行傳輸，并且通過路由器發送，直到到達最終的目標路由器。當數據包到達最終目標路由器時，它進行解包，源路由報頭被刪除，IP 地址由原來的組播IP 地址代替，然后將數據報提交給目標網絡中的相應主機。

（2）加密技術。目前VPN 中均采用對稱加密體制和公鑰加密體制相結合的方法。對稱加密體制的通信雙方共享一個密鑰，發送方使用該密鑰將明文加密成密文，接受方使用相同的密鑰將密文還原成明文。公鑰加密體制，也稱非對稱加密體制。在通信過程中，發送方用接收方的公開密鑰加密消息，并且可以用發送方的秘密密鑰對信息加密，進行數字簽名。接收方收到消息后，用自己的秘密密鑰解密消息，并使用發送方的公開密鑰解密數字簽名，驗證發送方身份。數據加密技術按照不同的形式有不同的分類方法，貫穿于整個信息存儲、傳輸、鑒別和管理的全過程。

（3）密鑰管理技術。密鑰管理技術的主要任務是保障公用數據網上傳遞密鑰的安全。1）對稱密鑰管理。數據發送方可以為每次交換的信息生成唯一一把對稱密鑰并用公開密鑰對該密鑰進行加密，然后再將加密后的密鑰和用該密鑰加密的信息一起發送給相應的數據接收方。2）公開密鑰管理/數字證書。目前電了商務廣泛采用數字證書技術，通信雙方之間可以使用數字證書（公開密鑰證書）來交換公開密鑰，標識通信雙方。

（4）身份認證技術。身份認證技術是網絡安全中最直接、最前沿的一道防線，是鑒別合法用戶與非法用戶重要手段，用戶在使用網絡安全系統，首先必須向身份認證系統表明自己的身份，經過身份認證系統識別確認身份后，根據用戶身份、權限級別決定能否訪問某個資源或者進行某項操作，在允許并監督經過授權的操作同時防止非法操作，是防止黑客入侵和計算機病毒破壞的重要手段，在信息安全中占有非常重要的地位。目前，身份確認技術的發展越來越受到人們的重視，根據層次和先后出現的順序，主要包括一般常用的靜態口令、一次性口令、數字證書和生物特征技術等等。

3 VPN 技術的優點

（1）降低成本，VPN 利用了現有的Internet 組建虛擬專網，不需要使用重新敷設專用的線路就能實現數據安全的傳輸，實現了資源共享，降低了通信成本。

（2）易于擴展，采用VPN 只需在結點處架設VPN 設備，就可利用Internet 建立安全連接，這樣在分部增多，內部網絡結點趨于復雜，只需添加一臺VPN 設備，改變相關配置，就可以實現新的內部網絡安全連接。

（3）保證安全，VPN 技術利用可靠的加密認證技術，在內部網絡建立隧道，增加了信息安全性，可以有效防止信息被泄露、篡改和復制。

4 VPN 技術的實際運用用

（1）VPN 技術在遠程辦公系統中的應用。網絡時代，企業規模不斷擴大，分支機構分布廣泛，企業內部及合作伙伴之間的信息交互非常頻繁。由于公網以非加密的明文進行傳輸，保密性和安全性很差，而防火墻、加密傳輸、入侵檢測或基于專線連接的方式不僅成本高，而且多數是被動防御，難以適應現代企業的需求。虛擬專用網（VPN）以其公網連接、加密傳輸的優勢，贏得了越來越多企業的青睞。企業總部一般是企業信息存放、處理的中心，內部主機數量多，數據流量大，安全性和實時性要求高；分支機構內部建有一定規模的局域網，同時通過當地ISP 接Internet 網，VPN 網關部署在機構內部網與Internet 網的接口處；移動辦公人員訪問內部網絡時，不需使用VPN 網關設備，只需要移動用戶的主機上安裝啟動VPN 安全包即可。

（2）VPN 在電子商務安全中的應用。隨著互聯網的發展，電子商務己經逐漸成為人們進行商務活動的新模式。越來越多的企業通過Internet 進行商務活動，但電子商務的安全問題是制約電子商務發展的主要瓶頸，如何建立一個安全、便捷的電子商務環境，對信息提供足夠的保護，商家和用戶都十分關心。VPN 能夠利用Internet 或其他公共互聯網絡的基礎設施為用戶創建隧道，并提供與令用網絡一樣的安全和功能保障，采用VPN 技術組網，降低組網費用和通訊費用，增加靈活性，能為需要跨地域開展電子商務活動的企業提供安全暢通的網絡，解決電子商務安全的基礎網絡安全問題。

（3）VPN 技術在金融行業的應用。解決方案金融系統已經建立了覆蓋全國的網絡，包括廣泛的企業內部網、辦公網和開放Web 站點。隨著業務的合并、應用的整合，事實上所有這些網絡就構成了LAN+WAN+Internet 的一個復雜的而又不可分割的有機體。這樣一個有著多層次、廣用戶的業務應用，存在縱橫交錯的邏輯合并和物理連接的網絡，不可避免地存在眾多安全隱患。為了解決端到端的數據安全，許多VPN 方案被提出：比如IIPPTP，L2TP，L2F VPN 以及MPLS VPN。東軟推出的NetEye VPN 采用了先進的工PSec 協議，NetEye VPN 提供了完善的產品線，精簡的NetEye Firewall withVPN，為用戶提供便捷的接入，靈活的安全策略控制。

5 結語

網絡在無形中改變了各行各業的運作方式，信息運營也基本實現了業務的互聯、資源的共享。與此同時，網絡安全性也越來越得到廣泛關注，VPN 技術提供了一種簡潔有效、安全可靠的解決方案被廣泛應用。

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