VPN 的工作原理是什么？安全幕后！

3 月 5, 2024
11 分钟阅读
安全与隐私
Mirajul

当您连接到 VPN 时，它会加密您的网络并将您的原始 IP 地址更改为虚拟 IP 地址。这使您可以安全地浏览互联网，而不会遭受网络攻击、黑客攻击或监视。

在本指南中，我们将带您深入了解 VPN 如何保护您的数字生活。这就像为您的数据提供私人保镖一样。让我们深入了解在线安全的世界，看看 VPN 如何保护您的秘密。

什么是 VPN？

将常规的互联网连接视为一条开放的道路。任何人都可以看到您要去哪里以及携带什么。 VPN，或虚拟专用网络，就像一个 您的互联网流量的秘密隧道。 它会加密您的数据，使其无法读取，并隐藏您的在线活动，确保其私密性和安全性。

此外，VPN 可以帮助您安全、匿名地解锁任何地点的任何网站。因此，您可以随时随地观看您喜爱的节目。到 2024 年，几乎每个个人和企业都在使用 VPN 来实现数字安全。

Credit: @bytebytego

有人说：“我没有什么可隐瞒的；我没有什么可隐瞒的。”我为什么要使用 VPN？”。即使您没有什么可隐藏的，您也可能需要使用虚拟专用网络。

更安全的公共 Wi-Fi：咖啡馆或机场的公共 Wi-Fi 可能存在风险。有报道称 people getting hacked on public Wi-Fi。 VPN 可保护您的信息免受所有网络威胁和窥探。

隐私增强：不希望网站跟踪您的一举一动？ VPN 可以向您的 ISP 和政府隐藏您的位置和浏览活动，使您在网上完全匿名。

没有限制：由于版权、审查制度和地区限制，某些网站在某些国家/地区被屏蔽。 VPN 可以帮助您访问它们，让您看起来就像在其他地方一样。

安全的流媒体和游戏：利用 VPN 更快的速度和更好的安全性，享受流畅的流媒体和无延迟的游戏。

VPN 服务器如何工作？

现在，让我们来谈谈技术，好吗？我们将更深入地研究算法层面，以了解当您点击“连接”时 VPN 服务器如何保护您的连接。

虚拟专用网络 (VPN) 通过密码学、隧道协议和服务器端基础设施的复杂相互作用来运行。

从本质上讲，VPN 服务器充当您的设备和更广泛的互联网之间的安全中介。当您建立 VPN 连接时，您的设备会利用诸如 WireGuard, OpenVPN, or Shadowsocks.

这将创建一个隧道连接，将您的数据封装在加密层中，通常是 AES-256 or ChaCha20Poly1305.

加密标准和网络协议 (TCP/UDP) 可能因 VPN 协议而异。它就像一个加密隧道，保护您的数据免受外部威胁。

建立隧道后，您的设备将通过 VPN 服务器路由所有互联网流量。该流量通过您的常规互联网连接到达服务器，但到达服务器后，它会进行解密和进一步处理。

然后，服务器将解密的数据转发到互联网上的预定目的地，充当您的蒙面特使。

然而，服务器本身在确保 VPN 功能和安全性方面发挥着至关重要的作用。我们来剖析一下它的关键组件：

虚拟接口：服务器利用虚拟网络接口 (VNI) 为每个连接的客户端管理单独的加密隧道。这种隔离可确保隐私并防止用户之间的数据泄露。

路由基础设施：服务器采用复杂的路由协议将流量有效地引导至最终目的地。这涉及选择最佳路径、管理拥塞并确保延迟保持较低。

NAT（网络地址转换）：服务器经常采用网络地址转换 (NAT) 混淆您的原始 IP 地址。这会从服务器池中分配一个临时 IP 地址，进一步增强您的匿名性。

DNS解析：安全的 DNS 解析对于确保您的在线活动不可追踪至关重要。 VPN 服务器可能会提供自己的加密 DNS 解析器，以防止泄露并维护隐私。

日志记录策略：在数据记录方面，透明度至关重要。信誉良好的 VPN 提供商遵守严格的无日志政策，确保您的在线活动不受监控和追踪。

VPN 服务器加密如何工作？

现在，让我们更深入地了解一下 VPN 服务器加密的工作原理.

第 1 步：VPN 客户端初始化

当您在设备上启动 VPN 客户端时，该过程开始。该软件负责管理您与 VPN 服务器的连接。当您点击连接按钮时，它会尝试与 VPN 服务器建立连接。

第 2 步：建立安全连接

VPN 客户端联系 VPN 服务器，请求安全连接。这涉及加密密钥的交换以及安全隧道协议（如 OpenVPN、IKEv2/IPSec 或 L2TP/IPSec）的建立，所有互联网流量都将通过该协议进行路由。

笔记：加密标准将根据协议类型而有所不同。

第三步：身份验证

然后，您需要向 VPN 服务器验证您的身份，通常使用用户名和密码、数字证书或双因素身份验证。此步骤确保只有授权用户才能访问 VPN 服务。

第四步：加密

经过身份验证后，您的设备和 VPN 服务器之间传输的所有数据都会被加密。使用强大的加密算法将数据转换为密文，如果没有特定的解密密钥，则无法读取数据。

这种加密可以保护您的数据免遭未经授权的各方拦截和读取。最流行和最强的加密之一是 AES-256 位标准。

第五步：数据传输

建立安全隧道后，VPN 服务器就会路由您的互联网流量。对于外部的任何观察者（例如您的互联网提供商或黑客）来说，您的流量似乎是一个加密数据流。这使您的在线活动私密且安全。

第 6 步：IP 地址屏蔽

VPN 服务器使用虚拟 IP 屏蔽您的真实 IP 地址。这意味着您访问的任何网站或在线服务都会看到 VPN 服务器的 IP 地址，而不是您的原始 IP。这可以保护您的位置和信息的私密性，并让您绕过地理封锁和审查制度。

第 7 步：安全数据到达

您的加密数据通过 VPN 服务器到达目的地。接收服务器（例如网站）将数据视为来自 VPN 服务器的 IP 地址，而不是来自您的原始位置或保护您的在线匿名性的 IP。

第8步：解密和响应

如果加密数据用于 VPN 网络外部的服务器，则加密数据将在目标点解密；如果是传入数据，则在您的设备上解密。该流程可确保您的数据在整个过程中保持机密和安全。

第 9 步：持续安全检查

在整个会话过程中，VPN 软件会持续检查连接的完整性和安全性。如果检测到任何未经授权的破坏连接的尝试，VPN 可以自动断开或重新建立安全连接。此安全功能称为防止 IP 泄露的 Kill Switch.

VPN 使用 TCP 还是 UDP？

VPN 同时使用 TCP 和 UDP，但这两种网络协议可能会根据不同的 VPN 隧道协议和 VPN 服务提供商而有所不同。

这是一个简短的比较表 TCP vs UDP.

特征	传输控制协议	UDP协议
速度	慢点	快点
可靠性	更可靠（保证交货）	不太可靠（可能丢包）
效率	效率较低（开销较多）	更高效（更少的开销）
防火墙	可能被某些防火墙阻止	被封锁的可能性较小

最好的协议是什么？

VPN 使用多种协议，如 WireGuard、OpenVPN、IKEv2/IPSec、L2TP/IPSec、PPTP、Shadowsocks、OpenConnect 等。其中一些协议非常适合敏感任务，例如发送电子邮件、发短信和有些协议最适合游戏和流媒体。

Protocols	加密	验证	主要特征	Best for?
开放VPN	AES-256 ChaCha20,Poly1305	各种（TLS、HMAC）	开源、高度可定制、安全性强	整体安全和隐私
IKEv2/IPSec	AES-256, Blowfish	EAP（例如 TLS、PSK）	适合移动设备，快速重连，安全性和速度的良好平衡	移动设备和频繁断开连接
线卫	噪声协议框架，Curve25519，ChaCha20	噪声协议	轻量、简单、超快、新兴标准	速度和性能（服务器可用性有限）
L2TP/IPSec	AES-256, DES	各种（例如 PSK、X.509 证书）	广泛支持，兼容旧设备	基本安全性和兼容性（可能更慢）
PPTP	DES、RC2（已过时）	PAP、CHAP（不安全）	易于设置，速度非常快，但过时且不安全	不建议用于安全敏感用途

如何选择好的VPN？

现在有一个具有挑战性的问题来了！如何选择适合您的 VPN？那么，您需要考虑一些重要因素：

为什么需要 VPN？
您多久使用一次VPN？
您使用 VPN 的预算是多少？

不要迷失，我们已经为您完成了研究，以下是您选择的 VPN 服务应具备的功能，以满足您的各种 VPN 需求：

Strong Security: 大多数流行的 VPN 使用强大的加密标准 AES-256 位加密。如果 VPN 提供此类加密，您就安全了！

速度更快：对于 VPN 而言，速度至关重要。许多 VPN 为了提供良好的安全性而牺牲了速度。确保您选择的 VPN 兼具速度和安全性。

禁止记录政策：没有人希望他们的活动被记录，对吗？一些 VPN 提供商将用户数据出售给广告商或人工智能公司，用于研究、处理和目标营销。您选择的 VPN 应提供无日志记录政策。

大型服务器集合：VPN 必须拥有广泛的服务器集合才能满足您的游戏和流媒体需求。一些电视节目和游戏受到地域限制，只能在某些国家/地区解锁。

无限带宽：带宽有限是许多 VPN（如 TunnelBear、Privado VPN、Hotspot Shield）的主要问题。选择具有无限带宽的 VPN，例如 Symlex VPN。有一些免费选项可用，但数量有限，例如 ProtonVPN。

客户支持：必须拥有良好的客户支持。您的付款可能会失败，服务器可能会变慢，任何事情都可能发生。良好的客户服务确保他们关心客户。

免费与付费 VPN

免费VPN就像自掘坟墓，一旦连接，你就不知道你的数据会发生什么。这里有一个简单的比较 免费与付费 VPN。

特征	免费VPN	付费VPN
成本	自由的	付费订阅（按月、按年）
数据限制	经常受到限制，有时非常低	通常，无限制或高限制
速度	可能会很慢，尤其是在高峰时段	通常速度更快，适合流媒体和游戏
服务器位置	服务器选项很少，选择有限	许多服务器位置，全球访问
安全	安全性可能较低，并且可以进行数据记录	强加密，无数据记录
隐私	可能会出售您的数据或注入广告	保护您的隐私，注重匿名
设备连接	通常仅限于 1 台设备	允许多个设备同时使用
客户支持	有限或无支持	24/7 实时聊天和电子邮件支持
技术特点	基本功能，有限定制	高级功能、协议，例如 WireGuard
使用方便	通常简单的界面	可能需要一些技术知识
最适合	偶尔使用低带宽	定期互联网使用、流媒体、安全和隐私