Вы сталкивались с ошибкой “Это видео не доступно для просмотра в Вашей стране”? Пробовали заходить на LinkedIn? Подобные ограничения можно обойти с помощью включения VPN на своем девайсе. В последнее время огромное количество людей было вынуждено перейти на дистанционный формат работы и многие работодатели обязали своих сотрудников пользоваться VPN для защищенного доступа к корпоративным сервисам. Сегодня мы постараемся разобраться в том, что такое VPN и как это работает.

Disclaimer: я искала на Хабре базовую статью о VPN, но нашла из базы только часть цикла "Сети для самых маленьких". Это очень крутая работа, но она сразу не выпадает. Поэтому я решила обобщить все собранные мной определения, знания и структуры, а в начале дать ссылку на "Сети". Надеюсь, это поможет другим пользователям Хабра.

Ну и немного освежила тему - в нашем 2020 VPN многим пригодился.

Что такое VPN?

VPN – Virtual Private Network – виртуальная частная сеть.

Это совокупность технологий, позволяющих обеспечить одно или несколько сетевых соединений (логическую сеть) поверх другой сети (например, Интернет).

Расшифровка названия: сеть – объединение нескольких устройств каким-либо видом связи, позволяющее обмениваться информацией. Виртуальная – неосязаемая, не физическая, то есть не важно, по ��аким именно каналам связи она проложена. Физическая и логическая топологии могут как совпадать, так и отличаться. Частная – в эту сеть не может войти посторонний пользователь, там находятся только те, кому разрешили доступ. В частной сети надо маркировать участников и их трафик, чтобы отличить его от остальной, чужой информации. Также в такой сети обеспечивается защита данных криптографическими средствами, попросту говоря, шифруется.

Приведем еще одно определение: VPN – это сервис, позволяющий защитить приватные данные при пользовании Интернетом.

Зачем нужен VPN?

  • Для удаленной работы. Например, вы работаете из дома. По VPN вы можете получить доступ к сервисам и документации своей организации, при этом соединение будет более безопасным, данные будет сложно перехватить и расшифровать.

  • Чтобы объединить разные части одной компании. Офисы могут быть удалены друг от друга на любое расстояние. 

  • Внутри компаний – для объединения и изоляции отделов.

  • При подключении к Wi-fi в кафе, метро и т.д., чтобы хакеры не могли украсть ваши данные. При пользовании публичной сетью безопасно, разве что просматривать сайты в браузере. А вот если использовать соц.сети, злоумышленник может не только перехватить вашу конфиденциальную информацию, но и использовать ее в своих целях, авторизовавшись в этой самой соц.сети от Вашего имени. Еще хуже, если ему удастся взломать почту. Тогда атаке подвергнутся все приложения, привязанные к этому почтовому ящику. Но самой неприятной может оказаться утечка данных вашей банковской карты, если вы решили перевести кому-то деньги, подключившись к бесплатному Wi-fi.

  • Для получения доступа к сайтам, которые заблокированы на определенной территории. Приведем пример: Teen Spirit снимает передачу “Орёл и Решка” и продает ее двум телеканалам: российской “Пятнице” и украинскому “Интеру”. Обычно телеканалы на следующий день после выхода премьеры по телевидению, выкладывают выпуск на свой ютуб-канал, чтобы те, кто не успел посмотреть передачу по телевизору, имели возможность сделать это в интернете и, конечно же, для того, чтобы заработать дополнительно на встроенной в ютуб рекламе. На Украине выпуски выходят на день раньше, чем в России. Соответственно, “Интер” выкладывает видео на ютуб, когда по “Пятнице” передачу еще не показали. Поэтому в России в этот день запрещен доступ к этому видео.

  • Для обеспечения анонимности. Нельзя вычислить, какие сайты вы посещали, каким браузером пользуетесь, где находитесь и т.д. Надобность скрыть свою геолокацию может может возникнуть в путешествиях. Например, в Турции запрещен YouTube и WhatsApp. Значит, просто так зайти в привычные соц.сети не получится, а с VPN это сделать вполне возможно.

  • Чтобы в браузере оставалась история поиска, на основе которой создается таргетированная реклама

  • Чтобы сэкономить, например, при покупке авиабилетов. Авиакомпании устанавливают разные цены на одни и те же билеты для покупателей из разных регионов. А VPN позволяет изменить информацию о геолокации.

Как можно пользоваться VPN?

Итак, мы поняли, что VPN – полезный сервис, но как именно можно его включить? Если Вы работаете за компь��тером и хотите посетить заблокированный сайт, используя браузер, то можно или установить специальную программу на ПК (так называемый VPN-клиент), или добавить расширение для браузера, или использовать встроенный в Opera VPN. Все эти способы просты в исполнении, но имеют некоторые недостатки. Так, VPN-клиент выдает случайный IP-адрес, то есть нет возможности выбрать страну. Еще один неудобство заключается в необходимости постоянного запуска программы, однако, существуют программы, которые запускаются одновременно с ОС. Теперь рассмотрим следующий способ – добавление расширения для браузера через Webstore. Нужно будет зарегистрироваться, после чего одним кликом можно выбрать страну, к VPN-серверу которой Вы хотите подключиться. 

Использование VPN на смартфонах и айфонах реализуется через мобильные приложения. Самые популярные из них – это OpenVPN  для Android и Cloak для iOS. 

О плюсах VPN и о том, как его можно установить уже Вы прочитали. Самое время поговорить о минусах.

Чем приходится платить за безопасность в Интернете?

  1. Низкая скорость интернета. На дополнительное шифрование требуется время. Также часто трафик проходит большее расстояние, что связано с удаленностью расположения VPN-сервера.

  2. Периодический разрыв VPN-подключения, внезапный выход трафика в публичную сеть. Часто можно не заметить разрыв подключения и утечку данных, также VPN-соединение может не восстанавливаться автоматически, что не удобно. Во современных ОС на базе Windows предусмотрена функция VPN Reconnect. Если ее нет, то придется использовать особые программы или специальные настройки м��ршрутизации, которые контролируют VPN-соединение и в случае его разрыва сначала блокируют передаваемую информацию, закрывают приложения, потом обновляют VPN-подключение. 

  3. К сожалению, IPv6 почти никогда не поддерживается VPN. Следовательно, когда в публичной сети используется IPv6, и в интернет-ресурсе он также поддерживается, трафик пойдет по умолчанию по открытой IPv6 сети. Чтобы такого не произошло можно просто отключить IPv6 в ОС. 

  4. DNS-протечки: на практике часто DNS-запросы обрабатываются DNS-серверами публичной сети (а не виртуальной, защищенной). В случае их некорректного ответа можно получить поддельный адрес запрашиваемого домена. Так, ничего не подозревающие пользователи могут быть перенаправлены, например, на сайты мошеннических онлайн-банков. Также по DNS-серверам можно определить примерную геолокацию и интернет-провайдера пользователя.

  5. Присутствуют также разнообразные юридические аспекты. Во-первых, это отличия в законодательстве разных государств. VPN-клиент и VPN-сервер часто находятся в разных странах. Также трафик может проходить через третью страну транзитом. Таким образом существует возможность сохранить себе копию передаваемых данных для дальнейшей расшифровки и изучения. 

Существует не только вопрос что шифровать, но и как.  Далеко не все криптографические средства разрешены. Из-за этого производители сетевого оборудования (в том числе для организаций VPN) при экспорте в другие страны вынуждены отключать в своей продукции ряд алгоритмов шифрования, а также уменьшать максимально возможную длину ключа.

Проблема кроется еще и в том, что сами мировые стандарты шифрования могут быть уязвимыми. Так, в 2013 году NIST (The National Institute of Standards and Technology – организация, утверждающая стандарты шифрования в США) обвинили в том, что он разрешил включить в новый стандарт уязвимую версию генератора псевдослучайных чисел. Это позволило сильно упростить расшифровку информации, защищенной с применением этого генератора. Более того, составителей стандартов нередко обвиняют в сознательном усложнении описаний стандартов.

А законно ли вообще использовать VPN в России? В России действует закон Яровой, направленный против терроризма и экстремизма. С другой стороны его можно рассматривать как шаг в сторону регулирования и контролирования интернета, потому что этот закон обязует операторов связи хранить всю информацию о деятельности в интернете . Но если провайдер не сохраняет логи, то штрафовать будут его, а не конечных пользователей. Поэтому сейчас существует довольно много VPN-провайдеров, в том числе и бесплатных.

Как работает VPN?

Соединение VPN – это, так называемый, “туннель” между компьютером пользователя и компьютером-сервером. Каждый узел шифрует данные до их попадания в “туннель”. 

Вы подключаетесь к VPN, система идентифицирует вашу сеть и начинает аутентификацию (сравнивает введенный пароль с паролем в своей базе данных). 

Далее сервер Вас авторизует, то есть предоставляет право на выполнение определенных действий: чтение почты, интернет-серфинг и т.д. После установления соединения весь трафик передается между вашим ПК и сервером в зашифрованном виде. Ваш ПК имеет IP-адрес, предоставленный интернет-провайдером. Этот IP блокирует доступ к некоторым сайтам. VPN сервер меняет ваш IP на свой. Уже с VPN-сервера все данные передаются к внешним ресурсам, которые вы запрашиваете. Теперь можно просматривать любые ресурсы и не быть отслеженным.

Однако, следует помнить, что не вся информация шифруется. У разных VPN-провайдеров могут отличаться такие характеристики как степень шифрования, сокрытие факта подключения к серверу, хранение логов (журнал, в который сохраняется информация о посещаемых сайтах, реальный IP адреси т.п.) и сотрудничество при выдаче информации третьим лицам. 

Если VPN-провайдер вообще не записывает логи, то передавать третьим лицам просто нечего. А сокрытие факта подключения к серверу – уже более редкая услуга. При некорректном подключении или резком разрыве соединения может произойти утечка части данных. Решить проблему поможет технология Multihop VPN, которая предполагает соединение с сайтом сразу через несколько серверов.

Рассмотрим популярные VPN:

PPTP – Point-to-Point Tunneling Protocol 

+ поддерживается всеми ОС 

+ не требует много вычислительных мощностей 

- плохая защищенность. Методы шифрования устарели, плохая архитектура, есть ошибки в реализации протокола от Microsoft. Нет шифрования по умолчанию, на взлом требуется менее суток.

Используется, когда защита данных не очень важна или когда нет других вариантов.

L2TP – Layer 2 Tunneling Protocol 

+ более эффективен для построения виртуальных сетей

- более требователен к вычислительным ресурсам

- не предполагает шифрования по умолчанию

Работает совместно с другими протоколами, чаще всего IPSec. 

Используется интернет-провайдерами и корпоративными пользователями.

IPSec – Internet Protocol Security – группа протоколов и стандартов для безопасных соединений. 

+ хорошая архитектура

+ надежность алгоритмов

- сложен в настройке (следовательно, снижение защиты, если настроить неправильно)

- требует много вычислительных ресурсов

+ этот недостаток компенсируется путем аппаратного ускорения алгоритма шифрования АЕС

Часто используется совместно с другими технологиями.

SSL – Secure Sockets Layer & TLS – Transport Layer Security – группа методов, включающая в себя протоколы SSL и TLS и другие методы защиты. 

+ беспрепятственно пропускаются большинством публичных сетей

- довольно низкая производительность

- сложность в настройке, необходимость установки дополнительного ПО

используется на веб-сайтах, URL которых начинается с https (там еще виден зеленый замочек)  

некоторые реализации: OpenVPN, Microsoft SSTP. 

+ OpenVPN имеет открытый код, реализован практически для всех платформ, считается очень надежным.

Заключение

VPN – комплекс технологий, позволяющих создать логическую сеть поверх физической. Используется для обеспечения защиты трафика от перехвата злоумышленниками и безопасной деятельности в интернете. VPN открывает доступ к заблокированным ресурсам, так что многие готовы мириться с более низкой скоростью интернета и возможными логами программ. Хотя VPN использует довольно надежные алгоритмы шифрования, включение VPN-клиента на вашем ПК не  гарантирует 100% сохранности конфиденциальной информации, поэтому следует внимательно отнестись к выбору VPN-провайдера.

Ссылки:

https://blog.themarfa.name/kak-rabotaiet-vpn-i-pochiemu-eto-luchshie-tor-ili-proxy/

https://help-wifi.com/poleznoe-i-interesnoe/chto-takoe-vpn-dlya-chego-on-nuzhen-i-kak-polzovatsya/

https://www.kaspersky.ru/blog/vpn-hardships/11622/

https://www.kaspersky.ru/blog/vpn-implementations/11156/

https://www.kaspersky.ru/blog/vpn-explained/10635/

https://ru.wikipedia.org/wiki/VPN

https://pcsecrets.ru/internet/dlya-chego-nuzhen-vpn-i-kak-on-rabotaet-plyusy-i-minusy.html

https://www.youtube.com/watch?v=VDJXSrS8TCc