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OpenVPN

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OpenVPN
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原作者James Yonan
開發者OpenVPN 项目 / OpenVPN Inc.
初始版本2001年5月13日,​19年前​(2001-05-13[1]
穩定版本2.4.9[2](2020年4月16日,​5個月前​(2020-04-16[±]
源代码库 編輯維基數據鏈接
编程语言C语言
系統平台
类型VPN
许可协议GNU通用公共許可證
网站openvpn.net

OpenVPN是一个用于创建虚拟私人網絡加密通道的软件包,最早由James Yonan编写。OpenVPN允许建立的VPN使用公开密钥電子證書、或者用户名/密碼来进行身份验证。

它大量使用了OpenSSL加密库中的SSL/TLS协议函数库。

目前OpenVPN能在SolarisLinuxOpenBSDFreeBSDNetBSDMac OS XMicrosoft Windows以及AndroidiOS上运行,並包含了许多安全性的功能。它不与IPsec兼容。

原理[编辑]

OpenVPN的技术核心是虚拟网卡,其次是SSL协议实现。

OpenVPN中的虚拟网卡[编辑]

虚拟网卡是使用网络底层编程技术实现的一个驱动软件。安装此类程序后主机上会增加一个非真实的网卡TAPTUN),并可以像其它网卡一样进行配置。服务程序可以在应用层打开虚拟网卡,如果应用软件(如网络浏览器)向虚拟网卡发送数据,则服务程序可以读取到该数据。如果服务程序写合适的数据到虚拟网卡,应用软件也可以接收得到。虚拟网卡在很多的操作系统中都有相应的实现,这也是OpenVPN能够跨平台使用的一个重要原因。

在OpenVPN中,如果用户访问一个远程的虚拟地址(属于虚拟网卡配用的地址系列,区别于真实地址),则操作系统会通过路由机制将数据包(TUN模式)或数据帧(TAP模式)发送到虚拟网卡上,服务程序接收该数据并进行相应的处理后,会通过SOCKET从外网上发送出去。这完成了一个单向传输的过程,反之亦然。当远程服务程序通过SOCKET从外网上接收到数据,并进行相应的处理后,又会发送回给虚拟网卡,则该应用软件就可以接收到。

加密[编辑]

OpenVPN使用OpenSSL库来加密数据与控制信息。这意味着,它能够使用任何OpenSSL支持的算法。它提供了HMAC功能以提高连接的安全性。此外,OpenSSL的硬件加速也能提高它的性能。2.3.0以後版本引入PolarSSL

身份验证[编辑]

OpenVPN提供了多种身份验证方式,用以确认连接双方的身份,包括:

预共享密钥最为简单,但它只能用于建立点对点的VPN;基于PKI的第三方证书提供了最完善的功能,但是需要额外维护一个PKI证书系统。OpenVPN2.0后引入了用户名/口令组合的身份验证方式,它可以省略客户端证书,但是仍需要一份服务器证书用作加密。

功能与端口[编辑]

  • OpenVPN所有的通信都基于一个单一的IP端口,默认且推荐使用UDP协议通讯,同时也支持TCP。IANA(Internet Assigned Numbers Authority)指定给OpenVPN的官方端口为1194。OpenVPN 2.0以后版本每个进程可以同时管理数个并发的隧道。OpenVPN使用通用网络协议(TCPUDP)的特点使它成为IPsec等协议的理想替代,尤其是在ISP(Internet service provider)过滤某些特定VPN协议的情况下。
  • OpenVPN连接能通过大多数的代理服务器,并且能够在NAT的环境中很好地工作。
  • 服务端具有向客户端“推送”某些网络配置信息的功能,这些信息包括:IP地址、路由设置等。
  • OpenVPN提供了两种虚拟网络接口:通用TUN/TAP驱动,通过它们,可以建立三层IP隧道,或者虚拟二层以太网,后者可以传送任何类型的二层以太网络数据。
  • 传送的数据可通过LZO算法压缩。

安全[编辑]

OpenVPN与生俱来便具备了许多安全特性:它在用户空间运行,无须对内核及网络协议栈作修改;初始完毕后以chroot方式运行,放弃root权限;使用mlockall 页面存档备份,存于互联网档案馆以防止敏感数据交换到磁盘。

OpenVPN通过PKCS#11支持硬件加密标识,如智能卡

受中国大陆的限制[编辑]

防火长城会针对OpenVPN服务器回送证书完成握手创建有效加密连接时干扰连接,在使用TCP协议模式时握手会被连接重置,而使用UDP协议时含有服务器认证证书的数据包会被故意丢弃,使OpenVPN无法创建有效加密连接而连接失败。而在中国大陆内部的连接不受这种限制。

伪装的改进[编辑]

  • Stunnel,通过使用Stunnel转发OpenVPN流量以消除OpenVPN的协议特征,达到提供安全保护与流量伪装的目的(通常将Stunnel设置于443端口伪装成Web网站)。
  • KCPtun,使用KCPtun将OpenVPN流量转为UDP流量传输,也可以消除OpenVPN的协议特征。
  • SSH,使用SSH创建隧道转发OpenVPN流量,但SSH会暴露自身协议特征[9],故这种方式已被淘汰。

参考文献[编辑]

外部链接[编辑]

参见[编辑]