НОВОСТИ Разбираемся в VPN протоколах

[Bonnie]

В последние месяцы армия пользователей VPN значительно увеличилась. И речь не о любителях обходить блокировки и посещать запрещенные сайты, а о тех, кто использует VPN для безопасной работы (да-да, удаленной работы). Это повод еще раз посмотреть на арсенал доступных протоколов и сравнить их с точки зрения безопасности.

Для начала — немного общих положений о VPN. Сценарии использования VPN могут быть разными, самые популярные их них:

• построение защищенного канала между двумя или более удаленными сегментами сети (например, между офисами в Москве и Нижнем Новгороде);
• подключение удаленного работника к корпоративной сети (теперь об этом знает почти каждый офисный сотрудник);
• виртуальное изменение местоположения с помощью услуг VPN Providers (требует наименьших телодвижений для настройки, однако весь ваш трафик будет проходить через чужой сервер).

Для реализации этих сценариев существуют различные виды VPN протоколов — для связи, для шифрования трафика и другие. И уже на основании подходящего протокола можно "строить" свое решение. Два самых известных и широко используемых протокола — OpenVPN и IPSec, а сравнительно недавно появился WireGuard, вызвавший некоторые

You must be registered for see links

. Есть и другие альтернативы, уже устаревшие, но вполне способные решать определенные задачи.


Преимущество того или иного протокола VPN зависит от ряда факторов и условий использования:


Устройства — разные устройства поддерживают разные протоколы.


Сеть — если определенные сервисы не доступны в вашей локации, некоторые протоколы могут не подойти. Например, есть VPN Providers, которые работают в Китае, тогда как большинство существующих провайдеров заблокированы.


Производительность — некоторые протоколы обладают бОльшей производительностью, особенно на мобильных устройствах. Другие — более удобны для использования в больших сетях.


Модель угроз — некоторые протоколы менее безопасны, чем другие, поэтому и злоумышленники могут воздействовать на них по-разному.


Итак, с общей частью закончили, теперь переходим к подробному описанию и сравнению протоколов.

PPTP



Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP) — один из старейших VPN протоколов, используемых до сих пор. Работает на TCP-порту 1723, изначально был разработан компанией Microsoft.


PPTP поддерживается нативно на всех версиях Windows и большинстве других операционных систем. Несмотря на относительно высокую скорость, PPTP не слишком надежен: после обрыва соединения он не восстанавливается так же быстро, как, например, OpenVPN.


В настоящее время PPTP по существу устарел и

You must be registered for see links

пользоваться другими VPN решениями. Мы также не советуем выбирать PPTP, если для вас важна безопасность и конфиденциальность.


Конечно, если вы просто используете VPN для разблокировки контента, PPTP имеет место быть, однако, повторимся: есть более безопасные варианты, на которые стоит обратить внимание.

SSTP



Secure Socket Tunneling Protocol (SSTP) — проприетарный продукт от Microsoft. Как и PPTP, SSTP не очень широко используется в индустрии VPN, но, в отличие от PPTP, у него не диагностированы серьезные проблемы с безопасностью.


SSTP отправляет трафик по SSL через TCP-порт 443. Это делает его полезным для использования в ограниченных сетевых ситуациях, например, если вам нужен VPN для Китая. Несмотря на то, что SSTP также доступен и на Linux, RouterOS и SEIL, по большей части он все равно используется Windows-системами.


С точки зрения производительности SSTP работает быстро, стабильно и безопасно. К сожалению, очень немногие VPN провайдеры поддерживают SSTP.


SSTP может выручить, если блокируются другие VPN протоколы, но опять-таки OpenVPN будет лучшим выбором (если он доступен).

IPsec



Internet Protocol Security (IPsec) — это набор протоколов для обеспечения защиты данных, передаваемых по IP-сети. В отличие от SSL, который работает на прикладном уровне, IPsec работает на сетевом уровне и может использоваться нативно со многими операционными системами, что позволяет использовать его без сторонних приложений (в отличие от OpenVPN).


IPsec стал очень популярным протоколом для использования в паре с L2TP или IKEv2, о чем мы поговорим ниже.


IPsec шифрует весь IP-пакет, используя:

• Authentication Header (AH), который ставит цифровую подпись на каждом пакете;
• Encapsulating Security Protocol (ESP), который обеспечивает конфиденциальность, целостность и аутентификацию пакета при передаче.

Обсуждение IPsec было бы неполным без упоминания утечки

You must be registered for see links

Агентства Национальной Безопасности США, в которой обсуждаются протоколы IPsec (L2TP и IKE). Трудно прийти к однозначным выводам на основании расплывчатых ссылок в этой презентации, но если модель угроз для вашей системы включает целевое наблюдение со стороны любопытных зарубежных коллег, это повод рассмотреть другие варианты. И все же протоколы IPsec еще считаются безопасными, если они реализованы должным образом.


Теперь мы рассмотрим, как IPsec используется в паре с L2TP и IKEv2.

L2TP/IPsec



Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) был впервые предложен в 1999 году в качестве обновления протоколов L2F (Cisco) и PPTP (Microsoft). Поскольку L2TP сам по себе не обеспечивает шифрование или аутентификацию, часто с ним используется IPsec. L2TP в паре с IPsec поддерживается многими операционными системами, стандартизирован в

You must be registered for see links

.


L2TP/IPsec считается безопасным и не имеет серьезных выявленных проблем (гораздо безопаснее, чем PPTP). L2TP/IPsec может использовать шифрование 3DES или AES, хотя, учитывая, что 3DES в настоящее время считается слабым шифром, он используется редко.


У протокола L2TP иногда возникают проблемы из-за использования по умолчанию UDP-порта 500, который, как известно, блокируется некоторыми брандмауэрами.


Протокол L2TP/IPsec позволяет обеспечить высокую безопасность передаваемых данных, прост в настройке и поддерживается всеми современными операционными системами. Однако L2TP/IPsec инкапсулирует передаваемые данные дважды, что делает его менее эффективным и более медленным, чем другие VPN-протоколы.

IKEv2/IPsec



Internet Key Exchange version 2 (IKEv2) — это туннельный протокол, стандартизованный в

You must be registered for see links

. Так же защищен IPsec, как и L2TP, что может говорить об их одинаковом уровне безопасности. Хотя IKEv2 был разработан Microsoft совместно с Cisco, существуют реализации протокола с открытым исходным кодом (например,

You must be registered for see links

,

You must be registered for see links

и

You must be registered for see links

).


Благодаря поддержке Mobility and Multi-homing Protocol (MOBIKE) IKEv2 очень устойчив к смене сетей. Это делает IKEv2 отличным выбором для пользователей смартфонов, которые регулярно переключаются между домашним Wi-Fi и мобильным соединением или перемещаются между точками доступа.


IKEv2/IPsec может использовать ряд различных

You must be registered for see links

, включая AES, Blowfish и Camellia, в том числе с 256-битными ключами.


IKEv2 поддерживает Perfect Forward Secrecy.


Во многих случаях IKEv2 быстрее OpenVPN, так как он менее ресурсоемкий. С точки зрения производительности IKEv2 может быть лучшим вариантом для мобильных пользователей, потому как он хорошо переустанавливает соединения. IKEv2 нативно поддерживается на Windows 7+, Mac OS 10.11+, iOS, а также на некоторых Android-устройствах.

OpenVPN



OpenVPN — это универсальный протокол VPN с открытым исходным кодом, разработанный компанией OpenVPN Technologies. На сегодняшний день это, пожалуй, самый популярный протокол VPN. Будучи открытым стандартом, он прошел не одну независимую экспертизу безопасности.


В большинстве ситуаций, когда нужно подключение через VPN, скорее всего подойдет OpenVPN. Он стабилен и предлагает хорошую скорость передачи данных. OpenVPN использует стандартные протоколы TCP и UDP и это позволяет ему стать альтернативой IPsec тогда, когда провайдер блокирует некоторые протоколы VPN.


Для работы OpenVPN нужно специальное клиентское программное обеспечение, а не то, которое работает из коробки. Большинство VPN-сервисов создают свои приложения для работы с OpenVPN, которые можно использовать в разных операционных системах и устройствах. Протокол может работать на любом из портов TCP и UPD и может использоваться на всех основных платформах через сторонние клиенты: Windows, Mac OS, Linux, Apple iOS, Android.


Но если он не подходит для вашей ситуации, стоит обратить внимание на альтернативные решения.

WireGuard



Самый новый и неизведанный протокол VPN —

You must be registered for see links

. Позиционируется разработчиками как замена IPsec и OpenVPN для большинства случаев их использования, будучи при этом более безопасным, более производительным и простым в использовании.

Все IP-пакеты, приходящие на WireGuard интерфейс, инкапсулируются в UDP и безопасно доставляются другим пирам. WireGuard использует современную криптографию:

• Curve25519 для обмена ключами,
• ChaCha20 для шифрования,
• Poly1305 для аутентификации данных,
• SipHash для ключей хеш-таблицы,
• BLAKE2 для хеширования.

Код WireGuard выглядит куда скромнее и проще, чем код OpenVPN, в результате чего его проще исследовать на уязвимости (4 тысячи строк кода против нескольких сотен тысяч). Также многие отмечают, что его гораздо легче развернуть и настроить.


Результаты тестов производительности можно увидеть на

You must be registered for see links

(как не сложно догадаться, они хороши). Стоит отметить, что лучшие результаты WireGuard покажет на Linux системах, т.к. там он реализован в виде модуля ядра.


Совсем недавно был

You must be registered for see links

WireGuard 1.0.0, который отметил собой поставку компонентов WireGuard в основном составе ядра Linux 5.6. Включенный в состав ядра Linux код

You must be registered for see links

дополнительный аудит безопасности, выполненный независимой фирмой, который не выявил каких-либо проблем. Для многих это отличные новости, но сможет ли WireGuard стать достойной заменой IPsec и OpenVPN покажет время и независимые исследования безопасности.


Мы постарались охарактеризовать самые популярные VPN протоколы, надеемся, обзор был для вас полезен. В качестве резюме приводим сравнительную таблицу, где еще раз обозначены важные, на наш взгляд, показатели.

PPTP	SSTP	L2TP/IPsec	IKEv2/IPsec	OpenVPN	WireGuard
Компания-разработчик	Microsoft	Microsoft	L2TP — совместная разработка Cisco и Microsoft, IPsec — The Internet Engineering Task Force	IKEv2 — совместная разработка Cisco и Microsoft, IPsec — The Internet Engineering Task Force	OpenVPN Technologies	Jason A. Donenfeld
Лицензия	Proprietary	Proprietary	Proprietary	Proprietary, но существуют реализации протокола с открытым исходным кодом	GNU GPL	GNU GPL
Развертывание	Windows, macOS, iOS, некоторое время GNU/Linux. Работает “из коробки”, не требуя установки дополнительного ПО	Windows. Работает “из коробки”, не требуя установки дополнительного ПО	Windows,Mac OS X, Linux, iOS, Android. Многие ОС (включая Windows 2000/XP +, Mac OS 10.3+) имеют встроенную поддержку, нет необходимости ставить дополнительное ПО	Windows 7+, macOS 10.11+ и большинство мобильных ОС имеют встроенную поддержку	Windows, Mac OS, GNU/Linux, Apple iOS, Android и маршрутизаторы. Необходима установка специализированного ПО, поддерживающего работу с данным протоколом	Windows, Mac OS, GNU/Linux, Apple iOS, Android. Установить сам WireGuard, а затем настроить по руководству
Шифрование	Использует Microsoft Point-to-Point Encryption (MPPE), который реализует RSA RC4 с максимум 128-битными сеансовыми ключами	SSL (шифруются все части, кроме TCP- и SSL-заголовков)	3DES или AES	Реализует большое количество криптографических алгоритмов, включая AES, Blowfish, Camellia	Использует библиотеку OpenSSL (реализует большинство популярных криптографических стандартов)	Обмен ключами по 1-RTT, Curve25519 для ECDH, RFC7539 для ChaCha20 и Poly1305 для аутентификационного шифрования, и BLAKE2s для хеширования
Порты	TCP-порт 1723	TCP-порт 443	UDP-порт 500 для первонач. обмена ключами и UDP-порт 1701 для начальной конфигурации L2TP, UDP-порт 5500 для обхода NAT	UDP-порт 500 для первоначального обмена ключами, а UDP-порт 4500 — для обхода NAT	Любой UDP- или TCP-порт	Любой UDP-порт
Недостатки безопасности	Обладает серьезными уязвимостями. MSCHAP-v2 уязвим для атаки по словарю, а алгоритм RC4 подвергается атаке Bit-flipping	Серьезных недостатков безопасности не было выявлено	3DES уязвим для Meet-in-the-middle и Sweet32, но AES не имеет известных уязвимостей. Однако есть мнение, что стандарт IPsec скомпрометирован АНБ США	Не удалось найти информации об имеющихся недостатках безопасности, кроме инцидента с утечкой докладов АНБ касательно IPsec	Серьезных недостатков безопасности не было выявлено	Серьезных недостатков безопасности не было выявлено

Материал подготовлен совместно с

You must be registered for see links