В сегодняшней статье речь пойдет о способах организации виртуальных частных сетей VPN (Virtual Private Network). VPN – это набор криптографических механизмов, обеспечивающих защищенный, двухсторонний канал для безопасной передачи данных через незащищенную сеть, такую как Интернет. Благодаря VPN пользователь может получить доступ к удаленной сети и работать с её ресурсами так, как если бы он находился внутри нее. Поэтому VPN получил широкое распространение у компаний, имеющих в своем штабе дистанционных сотрудников.
Терминология
VPN представляет собой соединение типа Point to point (точка-точка), которое принято называть “туннелем” (tunnel), а участников данного соединения – “пирами” (peer). Каждый пир шифрует данные, подлежащие передаче через туннель и дешифрует данные, которые получает из туннеля.
Если к одному пиру устанавливается несколько туннелей, то такой пир называется VPN – шлюзом, а сеть, находящаяся за ним – “доменом шифрования” (encryption domain). Несмотря на название, трафик внутри домена шифрования не шифруется, так как считается защищенным от попадания во внешнюю сеть. Кроме того, VPN – туннель может быть установлен между сетями.
Удаленный сотрудник, желающий настроить VPN - туннель с доменом шифрования своего офиса, должен установить на своей рабочей станции специальное ПО – VPN-клиент, например: OpenVPN, VyprVPN, TunnelBear и др.
Для большего понимания, на рисунке ниже отмечены все элементы, рассмотренные ранее:
Разберем основные принципы, по которым устанавливается VPN – соединение.
- Перед установлением соединения пиры идентифицируют друг друга, чтобы удостовериться, что шифрованный трафик будет отправлен правильному получателю.
- Пиры договариваются, по каким протоколам будет устанавливаться соединение для сохранения целостности и конфиденциальности данныхю
- Создается ключ, который будет использоваться для шифрования и дешифрования данных
Существует множество механизмов, способных обеспечить выполнение данных функций, но мы рассмотрим самый распространенный - IPsec(IP Security).
IPsec – это целый набор протоколов, обеспечивающих сервисы приватности и аутентификации. Обычно в IPsec выделяют три основных протокола:
- AH (Authentication Header) – протокол идентификации заголовка. Данный протокол обеспечивает защиту передаваемых данных от изменения, путем проверки каждого бита пакета после передачи. То есть обеспечивает функции целостности.
- ESP (Encapsulating Security Protocol) Данный протокол обеспечивает не только функции целостности, но и конфиденциальности, путем добавления своего заголовка в пакет, подлежащий защите.
- IKE (Internet Key Exchange protocol) – протокол обмена ключами. Данный протокол предназначен для автоматического генерирования, обновления и обмена ключами между участниками VPN – соединения.
В IPsec есть еще один важный термин – SA (Security Association). SA это непосредственно VPN – соединение в контексте IPsec. SA устанавливается сразу после того, как IPsec – узлы договорились и согласовали все параметры, по которым будет организован VPN – туннель.
Итак, VPN – соединение с использованием IPsec устанавливается в два этапа:
На первом этапе VPN – узлы идентифицируют друг друга и согласовывают алгоритмы шифрования, хэширования и аутентификации, после чего создается первый SA.
Второй этап возможен только после завершения первого. На втором этапе генерируются данные ключей и происходит согласование используемой политики. После завершения второй фазы формируется второй SA и все данные, подлежащие передаче, шифруются. Именно после второго этапа формируется VPN – туннель и установка считается завершенной.
