VPN如何工作?
曾经想知道当您在VPN上点击「连接」时会发生什么吗?本指南分解了VPN技术背后的技术魔法,用清晰易懂的语言解释加密、隧道协议和数据保护。
本指南内容:
VPN连接概述
VPN在您的设备和VPN服务器之间创建一个安全的加密连接。这个连接充当一条「隧道」,保护您的数据不被第三方看到或拦截。
您的数据如何传输
关键概念是,在您的设备和VPN服务器之间,所有数据都是加密且不可读的。只有在到达VPN服务器后才会被解密并发送到目的地。
加密解释
加密是使用数学算法将可读数据(明文)转换为不可读格式(密文)的过程。只有拥有正确解密密钥的人才能将其转换回来。
AES-256加密
大多数现代VPN使用AES-256(高级加密标准,256位密钥),这与全球政府和军事组织使用的加密相同。
密钥长度
256位 = 2^256种可能的组合。这比可观测宇宙中的原子数量还要多!
破解时间
使用当前技术,通过暴力破解AES-256加密需要数十亿年。
加密密钥类型
- 对称加密: 加密和解密使用相同的密钥。速度快但需要安全的密钥交换。
- 非对称加密: 公钥加密,私钥解密。用于初始握手和密钥交换。
VPN隧道
VPN隧道是将您的数据包封装在另一个数据包内的过程。可以把它想象成把一封信放进另一个信封——外层信封隐藏了里面的内容。
封装过程
您的实际数据包带有目标地址
数据使用VPN协议进行加密
加密数据包装在新数据包中,地址指向VPN服务器
数据包通过ISP传输到VPN服务器(ISP只能看到加密的数据块)
VPN协议比较
VPN协议决定了您的数据如何被加密和传输。每个协议在速度、安全性和兼容性之间都有自己的平衡。
WireGuard
推荐最新且最快的协议。使用最先进的加密技术,只有4,000行代码(相比之下OpenVPN有400,000多行)。
OpenVPN
行业标准使用最广泛的协议。开源且经过20多年的实战测试。几乎可以在任何设备和网络上工作。
IKEv2/IPSec
移动优化非常适合移动设备。在WiFi和蜂窝网络之间切换时快速重新连接。内置于大多数操作系统。
分步说明:连接时会发生什么
VPN应用程序启动连接
当您点击「连接」时,您的VPN应用程序会联系VPN服务器并开始身份验证过程。
握手与身份验证
您的设备和VPN服务器交换加密密钥,并通过证书验证彼此的身份。
建立隧道
创建一条安全的加密隧道。您的所有互联网流量现在都将通过这条隧道流动。
IP地址被掩盖
您的真实IP地址被VPN服务器的IP替换。网站现在看到的是服务器的位置,而不是您的。
数据安全流动
您发送的每个数据包都会被加密,通过隧道传输到VPN服务器,解密,然后转发到目的地。响应遵循相反的路径。
关键安全功能
终止开关
如果VPN连接断开,自动阻止所有互联网流量,防止数据泄露。
DNS泄漏保护
确保DNS查询通过VPN隧道,而不是可能暴露您浏览历史的ISP DNS服务器。
完全前向保密
为每个会话生成唯一的加密密钥。即使一个密钥被泄露,过去的会话仍然安全。
仅RAM服务器
一些VPN完全在RAM内存中运行。断电时,所有数据会自动清除,不留痕迹。
要点总结
- VPN使用军用级AES-256加密您的数据
- 隧道通过将数据封装在加密数据包中来隐藏您的数据
- WireGuard是最快的现代协议;OpenVPN兼容性最好
- 终止开关和DNS泄漏保护等功能增加了额外的安全层