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什么是虚拟私人网络(VPN)?

更新时间:2026年03月27日   作者:spoto   标签(Tag):

什么是虚拟私人网络(VPN)?

VPN是一种服务,它能够在你的设备与互联网之间建立一种安全且加密的连接。它隐藏了你的真实IP地址,从而保护你的隐私和数据免受潜在的网络威胁。此外,VPN还允许你安全地连接公共Wi-Fi网络,因为那些网络可能会让你的信息面临风险。另外,通过让连接经过其他地点的服务器来路由,VPN还能让你能够访问某些地区被限制的内容。

VPN是如何工作的呢?

理解VPN的基本含义的一种方式是将其视为一种“隐藏”互联网流量的工具,从而让互联网流量不被外界看到。为了实现这一点,VPN使用一种称为“隧道技术”的方法,从而在设备和网络之间建立安全的私密连接。

  • VPN技术会加密通过用户的互联网连接传输的数据。之后,这些被加密的数据会被发送到位于世界任何地方的VPN服务器上。
  • VPN服务器会为每个数据包分配一个新的IP地址,并将流量引导到最终目的地。
  • 在目标地点,软件会完成整个过程,对信息进行解密,并将其恢复到原来的格式。

如果VPN保护机制是可靠的,那么数据在传输过程中的每一个环节都能得到安全保护。政府、互联网服务提供商以及网络攻击者都无法访问这些数据。用户的身份信息也会被隐藏起来,数据的来源也完全处于私密状态。

VPN到底能做什么呢?

VPNs是在现有网络基础设施之上运行的,它们具有两个主要功能:加密和IP地址匿名化。

VPN服务器会给每个数据包分配一个新的IP地址。这样一来,数据看起来就像是从服务器本身发出的。因此,员工进行搜索或下载文件的行为,对外部观察者来说几乎是不可见的。

与此同时,加密过程会将可读的文本转化为“哈希值”。这是一种由符号和字母组成的字符串,对于外部人员来说毫无意义。当数据完成传输后,加密密钥可以将这个哈希值还原为原始文本。

如果没有VPN的话,会发生什么呢?数据会在互联网上自由传输,而且很容易被外界看到。每个数据包的IP地址都很容易被识别出来。观察者可以得知设备的位置,甚至还能知道设备的所有者是谁。

攻击者可以轻松拦截和读取数据,几乎不会遇到任何阻碍。员工所进行的任何操作或通信内容都可以被轻易追踪,从浏览历史记录到客户数据的传输都可能被监控到。

在充满网络威胁的世界里,VPN起到了类似“锁”和“面具”的作用。它们能够保护传输中的数据,同时隐藏数据传递者的身份。如果没有这些工具,互联网连接就会毫无防备地面临各种攻击的威胁。

为什么需要VPN呢?

企业出于多种原因需要虚拟私人网络的保护。最重要的是,虚拟私人网络能够有效保护数据的安全。不安全的互联网连接可能会携带诸如登录凭据等机密信息。犯罪分子可以窃取这些信息,或者利用不安全的连接来发动网络攻击。

在监控日益严格的背景下,VPN也发挥着至关重要的作用。远程工作的员工可能希望将自己的通信内容隐藏起来,避免被政府获取。企业则可能需要对敏感数据进行加密处理,以防止竞争对手获取这些信息。每当隐私变得至关重要时,VPN就发挥了关键作用。对于大多数企业来说,IP地址的重新分配以及数据的加密处理,就是最简单的隐私保护方式了。

远程工作也使得VPN成为不可或缺的安全工具。许多企业都依赖全球范围内的员工队伍,而在家办公也越来越流行。VPN可以加密在公共Wi-Fi网络上的数据。这样一来,员工可以在公共场合使用自己的设备,从而最大限度地降低被黑客拦截的风险。

VPN还能帮助实现安全的文件传输。企业通常会共享各种文档或代码。那些地理位置分散的团队成员需要一种能够安全共享文件的方式,同时不必担心文件被窃取或截获。强大的虚拟私人网络加密功能能够提供必要的安全保障。

VPN的历史

VPN技术并不新鲜。实际上,贝尔实验室在1993年创造了第一个现代VPN技术。软件IP加密协议(即swIPE)开创了互联网层上的加密协议。swIPE使得通过TCP/IP协议传输的数据能够被加密,而TCP/IP协议正是当时新兴互联网的基础技术。

在1994年,Trusted Information Systems公司推出了IPSec技术。IPSec提供了一种简单且有效的端到端安全机制,使得加密数据包能够在IP网络上传输。

在1996年,微软公司的Gurdeep Singh-Pall提出了现代VPN技术的另一个核心组件:点对点隧道协议(PPTP)。正如微软在一份具有历史意义的新闻稿中所解释的那样,PPTP旨在提供一种“简单、低成本且安全的方式,以便通过互联网来扩展私有网络”。

从那时起,企业就不需要自己拥有远程访问的基础设施了。相反,他们可以利用普通的互联网来连接各个办公室,或者让员工在家工作。加密隧道可以保护机密信息的安全,而基于网络的连接方式则能够降低网络维护成本。

Pall的创新为寻求安全且高效的隧道协议提供了动力。很快,一些更安全的替代方案取代了PPTP和IPSec。互联网密钥交换协议在1998年被引入,而IKEv2则于2005年被引入。詹姆斯·约南还在2001年开发了开源的VPN协议OpenVPN。无论是OpenVPN还是IKEv2,都仍然是全球范围内常用的安全VPN解决方案。

新的协议并没有立即导致全球范围内虚拟专用网络的应用。在20世纪00年代之前,虚拟专用网络的使用相当罕见。但随着对数字隐私需求的增加,这种情况发生了变化。

爱德华·斯诺登揭露的关于美国国家安全局进行间谍活动以及互联网服务提供商也参与其中的情况,引发了人们对美国网民隐私安全的担忧。像中国这样的国家则更加倾向于限制公民的在线自由,并压制各种异议意见。随着越来越多的人在公共场合使用笔记本电脑和智能手机,对公共无线网络安全的担忧也日益增加。此外,一些备受瞩目的数据泄露事件也成为了新闻焦点,这促使各公司不得不加强对网络流量的监控。

这些因素推动了VPN领域的快速发展。各公司开始提供全球范围的服务器资源、强大的加密功能、易于安装的客户端软件,以及IP地址匿名化处理功能。任何人都可以通过这种方式来确保自己的网络连接安全,并随时更换自己的IP地址。

在2010年时,只有约1.5%的美国互联网用户使用VPN。到了2019年,这一比例上升到了6.2%。由于新冠疫情的爆发,在家工作的需求增加,因此使用VPN的人数增加了124%。到2022年时,超过16%的美国网民下载了VPN客户端,而高达68%的人每天都会使用VPN。

为什么VPN如此有益呢?

出于个人和商业方面的多种原因,VPN的受欢迎程度越来越高。

个人用户使用VPN连接的优势

  • 全球范围内免受监控的保护。像俄罗斯、中国、伊朗甚至美国这样的国家,其政府越来越热衷于追踪个人的行为。VPN技术使得人们能够随时随地工作,同时避免受到政府的监视。
  • 能够访问国外的内容。旅行者在访问本国的新闻网站、博客或娱乐平台时可能会遇到各种问题。对于工作人员来说,他们也难以访问相关的专业应用程序和资源。而娱乐爱好者则可能无法欣赏到自己喜爱的内容。不过,VPN可以解决这个问题。有了好的VPN服务,旅行者就可以享受完全的数字自由了。无论身处世界的哪个角落,他们都可以轻松访问各种内容。
  • 更安全的浏览方式使用不安全的互联网连接会让黑客有机会攻击你的设备。中间人攻击会针对那些没有加密保护的公共Wi-Fi用户。如果没有VPN的保护,公共Wi-Fi用户就有可能泄露机密数据,从而破坏用户的设备安全。
  • 避免被互联网服务提供商限制网络速度。人们可能希望隐藏自己的数据使用情况,不让互联网服务提供商知道。重新分配IP地址是一种实现这一目的的方法。如果ISP无法识别出数据包的发送者,那么就无法准确评估数据的使用量。这样一来,用户就不太可能会受到ISP的限速限制了。

企业使用VPN的好处

  • 价格实惠且易于扩展的网络安全解决方案。VPN技术能够在远程工作设备与集中式网络资源之间建立一种受保护的互联网连接。员工可以下载VPN客户端,然后在任何地方登录系统。在远程员工与网络资源之间传输的信息都会被加密并匿名处理。对于许多公司来说,这是一种成本低廉且易于实施的安全解决方案。
  • 安全的内部网解决方案。站点到站点或路由器到路由器的VPN服务,是专门为那些拥有多个办事处的企业设计的。这些VPN服务会在分支机构或办事处之间的连接过程中应用加密技术,从而为网络提供额外的安全层。
  • 更安全的远程工作方式。混合式工作或远程工作正变得越来越受到员工和企业的青睐。VPN技术可以将企业网络延伸到家庭或公共环境中,从而降低数据丢失的风险,因为用户的身份可以被隐藏起来。无论员工在哪里工作,他们的数据来源都将保持私密性。

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目前存在哪些类型的VPN呢?

VPN有多种不同的类型,了解可用的各种选择是非常重要的。

VPN客户端

这些客户端应用程序允许用户连接到VPN服务。这些客户端适用于不同的操作系统和设备。它们能够验证VPN用户的身份,创建加密通道,并将流量路由到私有服务器上。商业客户端的版本还包含证书,这些证书用于识别经过VPN加密后的互联网流量,从而让企业防火墙能够识别并过滤这些流量。

扩展型VPN

用户可以将VPN作为浏览器扩展程序来安装。这种扩展程序是一种在Google Chrome或Mozilla Firefox中加密网络流量的常用方式。不过,这种扩展程序只能对浏览器本身处理的流量进行加密处理。因此,它所提供的保护效果有限。此外,一些扩展程序还会记录用户的浏览历史数据。不过,对于那些需要保护个人隐私或职业隐私的用户来说,这类扩展程序仍然是非常有用的工具。

路由器VPN

这些基于内网的VPN能够保护连接到同一路由器的设备。在这种情况下,VPN软件运行在路由器的固件上。无需在单独的设备上配置客户端。对于拥有许多设备的办公室来说,路由器VPN是一个很好的选择,尤其是对于那些难以配置的设备,比如智能盒子或物联网设备而言。

商业VPNs

上述VPN服务是由第三方公司提供的。这些公司负责维护服务器以及处理加密相关的工作。虽然第三方提供的服务很方便,但可能并不适合所有企业。

也可以由内部IT专家来管理和维护企业VPN。当企业希望拥有完全的控制权时,使用企业VPN是明智的选择。这样,就不会有第三方获取数据的风险,而且企业还可以按照自己的意愿来设置相关协议。不过,这种管理方式会增加成本,对于规模较小的组织来说,可能过于昂贵了。

云VPN

SaaS技术的兴起催生了云VPN服务的出现。这类服务运行在云端基础设施上,无需使用任何硬件设备。用户可以直接连接到基于云的服务器,这些服务器会负责加密数据,并将互联网流量路由到相应的SaaS或网络资源上。此外,云VPN服务还更加高效,因为数据无需通过硬件服务器进行传输。

VPN可以在移动设备上使用吗?

是的,他们可以做到这一点。虚拟专用网络现在被广泛用于保护移动设备上的数据。员工可以在Android和iOS智能手机上安装安全的应用程序。不过需要注意的是,市面上存在许多假冒或不可靠的VPN服务。在下载任何应用程序之前,请先检查其安全功能以及信誉状况。

如何选择一款好的VPN服务提供商呢?

VPN提供商与其他IT供应商一样,种类繁多。有些提供商能够提供可靠且高质量的防护服务,同时还能提供全面的监控功能以及出色的技术支持。不过,并非所有提供商都具备这些特点。在选择VPN合作伙伴时,有一些要点需要记住。

  • 协议/规范。建议使用像OpenVPN或Wireguard这样的可靠VPN协议,而避免使用PPTP或L2TP/IPSec这类较旧的协议。VPN应用程序应该能够清楚地显示其使用的隧道协议。如果无法做到这一点,那么最好完全避免使用这些服务。
  • 加密。将可靠的隧道协议与最先进的加密技术相结合。思博采用军事级AES-256加密算法作为标准。就目前常见的加密方式而言,这种加密方式堪称黄金标准,几乎无法被破解。
  • 零日志。那些质量低下的解决方案被指控会泄露客户数据。这些数据随后可能被用于市场营销活动,或者以最高出价的方式出售给第三方。因此,请仔细查看各VPN提供商的隐私政策,选择那些有良好记录、能够确保客户数据安全的VPN提供商。
  • 服务器编号。一个好的VPN应用程序会在全球范围内拥有多个服务器。这一点对于那些需要依靠全球各地的远程员工来工作的人来说非常重要。员工们需要靠近VPN服务器,这样才能获得最佳的网络速度。一般来说,当有更多的服务器在线时,VPN的连接速度也会更快。
  • 数据限制。提供商可能会限制客户端的数据使用量,以平衡VPN服务器的负载。应避免那些会拖慢VPN连接速度或限制网络流量的服务。这种情况在那些拥有较少服务器的廉价VPN提供商中较为常见。
  • 连接速度。企业需要高速的网络连接,而VPN的使用不应影响到这一需求。在注册之前,请在线对比一下不同VPN的连接速度。同时,可以利用试用期来确认实际传输速度是否与宣传材料中所承诺的相符。
  • 为客户提供强有力的支持。企业在设置VPN时可能会遇到配置问题,而在日常使用过程中也可能出现连接问题。因此,选择一家重视客户支持的供应商是非常重要的。
  • 路由器兼容性。并非所有的VPN提供商都提供在网络路由器上安装软件的功能。如果您的实际情况需要这个功能,那么请选择一家可靠的路由器VPN提供商。
  • 身份验证。如果黑客获得了员工的登录凭据,他们就可以突破VPN的防护机制。因此,建议选择那些提供双因素认证功能的合作伙伴。双因素认证可以再增加一层访问控制机制,从而降低凭据被盗的风险。
  • 连接保护机制。一个好的VPN提供商会提供处理安全警报的功能。例如,他们可能会配备“kill switch”功能,当VPN连接中断时,该功能可以断开与互联网的连接。
  • 静态或动态IP地址分配。有些解决方案提供的是静态IP地址。无论何时登录,这些IP地址都不会发生变化,但它们并不与用户的设备绑定。这对于访问那些需要验证IP地址的服务来说非常有帮助,因为这些服务通常会阻止与VPN相关的IP地址的访问。
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