虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中的運(yùn)用策略

互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展和廣泛運(yùn)用推動(dòng)了全球政治、經(jīng)濟(jì)與文化等方面的信息交流和資源共享。同時(shí)，也給網(wǎng)絡(luò)不良信息滋生和蔓延提供了土壤與空間。校園網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)龐大的分支在校園內(nèi)扮演者越來(lái)越重要的角色。在這樣的時(shí)代下，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的應(yīng)用造成了一定的風(fēng)險(xiǎn)。在這樣的風(fēng)險(xiǎn)下，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全問(wèn)題必須放在首位。

【關(guān)鍵詞】虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)信息安全 VPN 運(yùn)用策略

VPN的英文全稱是“Virtual Private Network”，翻譯過(guò)來(lái)就是“虛擬專用網(wǎng)絡(luò)”，是通過(guò)一個(gè)公用網(wǎng)絡(luò)建立一個(gè)臨時(shí)的、安全的連接。隨著時(shí)代的發(fā)展，信息技術(shù)不斷提升，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了質(zhì)的飛躍，在這樣網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代下，網(wǎng)絡(luò)信息安全也尾隨其后造成嚴(yán)重的信息安全的風(fēng)險(xiǎn)。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)功能是：在公用網(wǎng)絡(luò)上建立專用網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行加密通訊。VPN網(wǎng)關(guān)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)包的加密和數(shù)據(jù)包目標(biāo)地址的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問(wèn)，擬專用網(wǎng)產(chǎn)品均采用加密及身份驗(yàn)證等安全技術(shù)，保證連接用戶的可靠性及傳輸數(shù)據(jù)的安全和保密性，為各大網(wǎng)絡(luò)信息用戶提供安全的保障，提供更大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的自由。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，為計(jì)算機(jī)構(gòu)建了一個(gè)專用加密通信環(huán)境。這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)ζ髽I(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用安全需求有效滿足。

1 VPN技術(shù)信息簡(jiǎn)介

作為一種虛擬化的內(nèi)部專用線路，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)通過(guò)相關(guān)加密方式和有關(guān)通訊協(xié)議，完成與互聯(lián)網(wǎng)的有效連接，最終形成臨時(shí)性和安全性較強(qiáng)的連接網(wǎng)絡(luò)，上述連接方式正是一種加載VPN，從而穿過(guò)混亂的公用網(wǎng)絡(luò)，最終形成安全性和穩(wěn)定性極高的通信通道。在高等院校的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)到了爐火純青的地步。一般來(lái)說(shuō)，兩臺(tái)獨(dú)立性的計(jì)算機(jī)都具有獨(dú)立性的IP，而相互直接只需要知道對(duì)方的IP地址便可以完成直接溝通，但是在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之后的網(wǎng)絡(luò)并不能形象直接聯(lián)系，這是因?yàn)樗接芯W(wǎng)絡(luò)和公用網(wǎng)絡(luò)使用了不同的地址空間或者網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，也就是說(shuō)私有網(wǎng)絡(luò)和公用網(wǎng)絡(luò)相互之間并不能兼容。而在此過(guò)程中VPN具有信息通道的作用。而私有網(wǎng)絡(luò)之間的通信內(nèi)容在經(jīng)過(guò)上述兩臺(tái)計(jì)算機(jī)或者設(shè)備打包之后，再借助公用網(wǎng)絡(luò)所形成的專用通道完成信息的傳輸，在該種模式下，兩個(gè)私有網(wǎng)絡(luò)便是接連在公用網(wǎng)絡(luò)上的通信電纜，而連接在兩個(gè)公用網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)或者設(shè)備則屬于兩個(gè)特殊的線路接頭。

2 VPN技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

通?？梢詫⑻摂M的專用網(wǎng)絡(luò)理解為企業(yè)內(nèi)部虛擬化的內(nèi)部專線，進(jìn)而形成安全可靠的線路連接，并以此對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行加密和保護(hù)，該種需求正是學(xué)校信息安全保護(hù)的重要方式，更是企業(yè)局域網(wǎng)向全球的逐漸延伸。隨著VPN網(wǎng)絡(luò)模式的應(yīng)用，極大地降低了財(cái)力和物力的投入，此外極大地頻度范圍能夠極大地減少架設(shè)線路所投入的相關(guān)費(fèi)用，因此網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)所投入的成本總數(shù)大大降低。借助VPN能夠有效建設(shè)設(shè)備的投入，該種模式更可以使得網(wǎng)絡(luò)實(shí)際管理過(guò)程中的操作更為簡(jiǎn)便。借助該種方式可以保證所有用戶進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，操作簡(jiǎn)便快捷，該種特性更符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的基本需求。大量公司和企業(yè)更把VPN作為自身軟實(shí)力不斷提升的基礎(chǔ)。

3 VPN安全技術(shù)

借助VPN模式在有效降低用戶投入費(fèi)用的同時(shí)，還能夠極大地提升網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性，進(jìn)而為高等院校的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供良好的外界條件。借助VPN在保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原有系統(tǒng)資源的同時(shí)不必增加任何硬件設(shè)施，更不必對(duì)原有應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，從而保證企業(yè)和高等院校日常運(yùn)作的正常開(kāi)展?；谏鲜龇治觯琕PN正是當(dāng)前高等院校內(nèi)部對(duì)于公眾網(wǎng)絡(luò)的充分延伸，其能夠有效保證專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性，在實(shí)際建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中將其從原有的IT部門完全剝離，并交予運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)。

3.1 隧道相關(guān)技術(shù)

由隧道協(xié)議組成的隧道技術(shù)便是VPN，而該種技術(shù)是對(duì)原始信息進(jìn)行封裝，在到達(dá)目的地之后借助某種技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行還原，最終形成但屬于該條信息傳遞的通道。當(dāng)前實(shí)現(xiàn)隧道技術(shù)主要有L2TP和PPTP兩種。

通過(guò)對(duì)VPN形成方式的深入分析，可以將其劃分為兩種類型：一是資源隧道，即客戶計(jì)算機(jī)以及路由器等信息發(fā)送設(shè)備通過(guò)發(fā)送VPN請(qǐng)求完成隧道建設(shè)。該種方式被稱之為以用戶設(shè)備為基礎(chǔ)的VPN，該種模式下的起點(diǎn)和終點(diǎn)都是VPN用戶端，因此隧道的形成、管理和日常維護(hù)都應(yīng)當(dāng)有用戶完成。而ISP系統(tǒng)只負(fù)責(zé)提供通信線路，但是不承擔(dān)隧道的實(shí)際建成任務(wù)，該種技術(shù)較易實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于操作用戶的自身水準(zhǔn)要求較高。當(dāng)前來(lái)說(shuō)，使用最為廣泛的是VPN網(wǎng)絡(luò)組成方式。二是由VPN服務(wù)商提供配置并創(chuàng)建完成的強(qiáng)制隧道，該種網(wǎng)絡(luò)通道建成方式也是以VPN為基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)ISP，該種模式下隧道的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)都是ISP，當(dāng)然隧道的形成、管理和日常維護(hù)都應(yīng)當(dāng)由ISP完成。

在上述模式中，VPN用戶并不需要承擔(dān)隧道業(yè)務(wù)，在客戶端也不必安裝VPN軟件。該種方式能夠極大地提升用戶使用的便捷性，提升實(shí)際操作的靈活性和擴(kuò)展性，但是該種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，通常會(huì)由運(yùn)營(yíng)商或者委托電信運(yùn)營(yíng)商完成。

VPN的實(shí)現(xiàn)依賴于隧道技術(shù)的建立，這項(xiàng)技術(shù)有如下三點(diǎn)作用

（1）進(jìn)行隧道連接時(shí)自己的私密信息可以得到保護(hù)。

（2）隱藏私有的網(wǎng)絡(luò)地址。

（3）遠(yuǎn)程用戶可以通過(guò)IP隧道實(shí)現(xiàn)更多的安全可能性，得到拓展和延伸。

3.2 密鑰管理相關(guān)技術(shù)

密鑰管理技術(shù)是指通過(guò)公開(kāi)密鑰加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)稱密鑰管理的技術(shù)，可以使相應(yīng)的管理變得更加簡(jiǎn)單和安全，同時(shí)還解決了純對(duì)稱密鑰模式中存在的可靠性問(wèn)題和鑒別問(wèn)題。

3.3 數(shù)據(jù)信息加密技術(shù)

數(shù)據(jù)加密的基本思想是通過(guò)變換信息的表示形式來(lái)偽裝需要保護(hù)的敏感信息，使非受權(quán)者不能了解被保護(hù)信息的內(nèi)容。加密技術(shù)可以在任意層進(jìn)行；可以對(duì)數(shù)據(jù)或報(bào)文頭進(jìn)行加密。在VPN中為了保證重要的數(shù)據(jù)在公共網(wǎng)上傳輸時(shí)不被他人竊取，采用了加密機(jī)制。當(dāng)數(shù)據(jù)離開(kāi)發(fā)送者所在的局域網(wǎng)時(shí)，該數(shù)據(jù)首先被用戶端連接到互聯(lián)網(wǎng)上的路由器進(jìn)行硬件加密，數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上是以加密的形式傳送的，當(dāng)達(dá)到LAN的路由器時(shí)，該路由器就會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，這樣目的LAN中的用戶就可以看到真正的信息了。

根據(jù)秘鑰類型的不同，將現(xiàn)代密碼技術(shù)分為對(duì)稱加密（秘密鑰匙加密）系統(tǒng)、非對(duì)稱加密（公開(kāi)秘鑰加密）系統(tǒng)這兩類。

對(duì)稱鑰匙加密系統(tǒng)是加密和解密均采用同一把秘密鑰匙，而且通信雙方都必須獲得這把鑰匙，并保持鑰匙的秘密。在運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸時(shí)，傳輸者需對(duì)信息進(jìn)行加密處理，在對(duì)方接到這個(gè)加密的信息時(shí)，必須獲得這把加密鑰匙，并保持鑰匙的秘密，還原信息沒(méi)有加密前的本來(lái)面目，進(jìn)行加密的數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中就可以保證安全和隱秘了。對(duì)稱加密算法用來(lái)對(duì)敏感數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行加密，常用的算法包括：DES、3DES、AES。

非對(duì)稱密鑰加密體制，又稱為公鑰密碼體制、雙密鑰密碼體制。它是指對(duì)信息加密和解密時(shí)所使用的密鑰是不同的，即有兩個(gè)密鑰，一個(gè)是可以公開(kāi)的，另一個(gè)是私有的，這兩個(gè)密鑰組成一對(duì)密鑰對(duì)，分別為公開(kāi)密鑰和私有密鑰。如果使用其中一個(gè)密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，則只有用另外一個(gè)密鑰才能解密。由于加密和解密時(shí)所使用的密鑰不同，這種加密體制稱為非對(duì)稱密鑰加密體制。 在公開(kāi)密鑰算法中，用公開(kāi)的密鑰進(jìn)行加密，用私有密鑰進(jìn)行解密的過(guò)程，稱為加密。而用私有密鑰進(jìn)行加密，用公開(kāi)密鑰進(jìn)行解密的過(guò)程稱為認(rèn)證。

3.4 用戶身份認(rèn)證相關(guān)技術(shù)

在沒(méi)有進(jìn)行隧道連接之前，傳輸數(shù)據(jù)這一方需要對(duì)另一方進(jìn)行身份認(rèn)證，以確保安全性和合法性，以免出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。作為網(wǎng)絡(luò)安全的第一道防線，某種程度上也是最重要的一道防線，認(rèn)證技術(shù)提供了關(guān)于某個(gè)人或某個(gè)事物身份的保證，這意味著當(dāng)某人（或某事）聲稱具有一個(gè)特別的身份（如某個(gè)特定的用戶名稱）時(shí)，認(rèn)證技術(shù)將提供某種方法來(lái)證實(shí)這一聲明是正確的。身份認(rèn)證可分為用戶與系統(tǒng)間的認(rèn)證和系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的認(rèn)證。身份認(rèn)證必須做到準(zhǔn)確無(wú)誤地將對(duì)方辨認(rèn)出來(lái)，同時(shí)還應(yīng)該提供雙向的認(rèn)證，即相互證明自己的身份。

4 VPN在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中的運(yùn)用探索

4.1 常見(jiàn)VPN技術(shù)運(yùn)用分析

4.1.1 對(duì)于MPLS-VPN技術(shù)的應(yīng)用

該種體系是采取MPLS技術(shù)，在原有的寬帶IP網(wǎng)絡(luò)上形成企業(yè)IP專用網(wǎng)絡(luò)，從而完成跨地區(qū)安全可靠、快速的數(shù)據(jù)傳輸，并充分結(jié)合當(dāng)前的差別服務(wù)、流量工程等多種技術(shù)，極大地提升公眾網(wǎng)絡(luò)的可靠性和擴(kuò)展性，進(jìn)一步豐富其自身功能和專用網(wǎng)絡(luò)的安全性，最終為用戶所提供服務(wù)的質(zhì)量大大提升。

4.1.2 IPSec VPN技術(shù)

即指采用IPSec協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接入的一種VPN技術(shù)，用以提供公用和專用網(wǎng)絡(luò)的端對(duì)端加密和驗(yàn)證服務(wù)。保護(hù) IP 數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，通過(guò)數(shù)據(jù)包篩選及受信任通訊的實(shí)施來(lái)防御網(wǎng)絡(luò)攻擊。IPSec 提供了一種能力，以保護(hù)工作組、局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)、域客戶端和服務(wù)器、分支機(jī)構(gòu)以及漫游客戶端之間的通信。

4.2 VPN技術(shù)在高校中的具體運(yùn)用策略

虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以應(yīng)用于高校以及遠(yuǎn)程分支部門之中。高校內(nèi)網(wǎng)利用這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的交流，教務(wù)系統(tǒng)的整理，發(fā)布通知信息以及對(duì)學(xué)生信息的掌控。利用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以使得信息傳遞迅速高效，反饋及時(shí)，提高運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。

4.2.1 登錄過(guò)程

登錄手段方便快捷，雙擊登錄窗口，按照頁(yè)面所給的步驟提示輸入正確的登錄信息，在輸入完信息后檢查是否準(zhǔn)確無(wú)誤，接著點(diǎn)擊“連接”按鈕，這時(shí)候會(huì)彈出身份驗(yàn)證通過(guò)的消息，證明VPN連接成功。與很多網(wǎng)站登錄界面一樣，都設(shè)置有記住用戶名保存密碼的選項(xiàng)，如果使用的公用電腦，為了使用安全請(qǐng)不要記住密碼登錄，以免自己的安全信息遭到泄露。

4.2.2 后臺(tái)管理

VPN有一個(gè)專門的管理平臺(tái)可以使用，在這個(gè)平臺(tái)里可以仔細(xì)的觀察到很多登錄信息以及使用信息，還可以對(duì)其進(jìn)行控制，確保系統(tǒng)的安全性。

4.2.3 可以對(duì)校內(nèi)資源進(jìn)行訪問(wèn)

在成功連接到VPN后，可以訪問(wèn)校園網(wǎng)內(nèi)部的很多資源：

（1）ftp資源，它是 Internet 上用來(lái)傳送文件的協(xié)議，是為了人們能夠在 Internet 上互相傳送文件而制定的的文件傳送標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了 Internet 上的文件是如何傳送。也就是說(shuō)，通過(guò) FTP 協(xié)議，我們就可以跟 Internet 上的 FTP 服務(wù)器進(jìn)行文件的上傳或下載，這就意味著我們可以獲得校園網(wǎng)內(nèi)的很多資源。

（2）可以訪問(wèn)校園網(wǎng)內(nèi)豐富的圖書館電子資源，在很多情況下高校的圖書館電子資源是不公開(kāi)的，這時(shí)只有通過(guò)VPN連接到內(nèi)網(wǎng)才能查看。

（3）可以登錄訪問(wèn)高校的教務(wù)系統(tǒng)，高校的教務(wù)系統(tǒng)是不對(duì)公網(wǎng)公開(kāi)的，存在著絕對(duì)的私密性和安全性，通過(guò)VPN的連接后，老師在任何地方都可以通過(guò)這樣的連接方式登錄教務(wù)系統(tǒng)錄入學(xué)生期末成績(jī)的相關(guān)信息，給成績(jī)錄入工作帶來(lái)極大的便利。

（4）還可以通過(guò)VPN連接訪問(wèn)OA系統(tǒng)。OA系統(tǒng)是面向組織的日常運(yùn)作和管理，員工及管理者使用頻率最高的應(yīng)用系統(tǒng)，OA系統(tǒng)里流轉(zhuǎn)了大量的管理數(shù)據(jù)，因此必須是可靠的，既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護(hù)和隔離，因此系統(tǒng)應(yīng)分別針對(duì)不同的應(yīng)用、不同的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境和不同的存儲(chǔ)設(shè)備，采取不同的措施，包括系統(tǒng)安全機(jī)制、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制等以確保系統(tǒng)的安全性，所以只能對(duì)公司、企業(yè)、單位內(nèi)部開(kāi)放的。但考慮到高校的特殊性，可以通過(guò)VPN連入內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)信息的查詢和工作。

4.2.4 如何退出VPN

沒(méi)有對(duì)內(nèi)網(wǎng)資源有所需求時(shí)，VPN連接可以選擇斷開(kāi)，退出的方法很簡(jiǎn)單，在電腦桌面找到VPN的圖標(biāo)，點(diǎn)解右鍵既有斷開(kāi)的選項(xiàng)，選擇斷開(kāi)即可。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之在科技日益進(jìn)步，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用逐漸普及的今天，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，也在其他新興領(lǐng)域的發(fā)展中展現(xiàn)了突出的優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展所面臨的主要問(wèn)題是信息安全沒(méi)有保障，系統(tǒng)本身的可靠性、安全性有漏洞，VPN技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是確保系統(tǒng)安全的運(yùn)行，因此能夠?yàn)橛脩籼峁┌踩煽康木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使得其在高校的信息化管理中有突出的貢獻(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介

楊曉紅（1977-），女，廣東省湛江市人。軟件工程碩士學(xué)位?，F(xiàn)為嶺南師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用。

作者單位

嶺南師范學(xué)院 廣東省湛江市 524048