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1 引言
目前Internet的覆盖面相当广，对于光缆铺设不到的地方，可用VPN来扩大监测网覆盖范围。VPN（Virtual Private Network）即虚拟专用网络，就是两个具有VPN发起连接能力的设备（计算机或防火墙）通过Internet形成的一条安全隧道。在隧道发起端（即服务端），用户的私有数据通过封装和加密之后在Internet上传输，到了隧道的接收端（即客户端），接收到的数据经过拆封和解密之后安全地到达用户端。此种方式让远程遥测点和移动用户接入网络，能够远程使用内部服务器的应用系统，在非安全的互联网上安全地传送私有数据。与数据专线相比，VPN无需铺设线路，能够利用Internet资源建立安全、可靠、经济、高效的移动监测专网，大大地减少了花费在城域网和远程网络连接上的费用，易于增加新的远程遥测站点，也简化了网络的设计和管理，进一步扩大了广播电视监测在广电中的监督和管理范围。
2 VPN技术特点
随着互联网技术的发展及Internet接入方式的多样化，为VPN应用提供了条件，不同地区的远程遥测点可通过ADSL、小区宽带、GPRS、CDMA 1X或窄带拨号等各种网络连接方式连入Internet，无需固定公网IP地址，由中心的VPN网关为认证用户分配一个内部私网地址，通过远程认证，实现与监测内部网络的互连，从而组成一个高效统一的虚拟专用网络。
目前VPN技术相当成熟，应用相当广泛，主要采用四种技术：隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。
2.1 隧道技术（Tunneling）
当VPN客户机访问VPN服务器时，并没有传统专网所需的端到端的物理链路，它们是通过一个虚拟的隧道进行访问。一个隧道实际上就是在公网上建立一条数据通道，让数据包通过这条隧道传输，完成数据封装、传输和解包。为创建隧道，隧道的客户机和服务器双方必须使用相同的隧道协议，隧道技术主要有三种协议支持：PPTP，L2TP和IPsec。
（1）点对点隧道协议（PPTP: Point-to-Point Tunneling Protocol） 。
PPTP协议工作在OSI/RM开放模型中的第二层，允许对IP、IPX或NetBEUI数据流进行加密，然后封装在IP包头中通过企业IP网络或互联网发送。通过PPTP，远程用户首先拨号到本地因特网服务提供商ISP（Internet Service Provider）的网络服务器NAS去访问总部的内部网络，并不需要直接拨号至总部的网络，这样大大减少了建立和维护专用远程线路的费用。PPTP协议通过身份验证后开始加密，身份验证的过程没有加密，安全性稍低，配置简单，在实现上存在着重大安全隐患。
（2）第2层隧道协议（L2TP: Layer 2 Tunneling Protocol） 。
L2TP协议是L2FP(Layer 2 Forwarding Protocol)与PPTP的结合，专门用来进行第二层数据的通道传送，允许对IP、IPX或NetBEUI数据流进行加密，然后通过支持点对点数据报传递的任意网络发送，如IP、X.25、桢中继或ATM。远程用户通过本地PSTN、ISDN或PLMN拨号，利用ISP提供的VPDN（Virtual Private Dial-Network）特服号，接入ISP在当地的NAS，通过当地的VPDN认证系统对用户身份进行认证，建立一个位于NAS和LNS(本地网络服务器)之间的虚拟专网来访问总部的内部网络。L2TP需要证书服务来验证计算机身份，身份验证过程是加密的，安全性较高，配置稍微复杂，但也不能完全保证数据传输过程中的安全。
（3）安全IP（IPSec：IPSecurity)隧道模式。
IPSEC协议工作在OSI/RM开放模型中的第三层，允许对IP负载数据进行加密，然后封装在IP包头中通过企业IP网络或互联网发送，具有认证包头AH（Authentication Header）和数据加密格式ESP （Encapsulating Security Payload）。IPSEC采取数据源验证、无连接数据的完整性验证、数据内容的机密性保护、抗重播保护等形式，有效保护IP数据报的安全。在传输数据包之前将其加密，接收端根据AH和ESP对所有受IPSec保护的数据包进行认证和解密，防止数据包被捕捉并重新投放到网上，安全性高，从而保证了数据包在Internet网上传输时的私有性、完整性和真实性。
2．3 加解密技术（Encryption & Decryption）
加解密技术是数据通信中一项较成熟的技术，可直接利用。
2．4 密钥管理技术（Key Management）
密钥管理技术的主要任务是在公用数据网上安全地传递密钥而不被窃取,密钥管理技术又分为 SKIP与 ISAKMP/OAKLEY 两种。SKIP（互联网简单密钥管理）主要是利用 Diffie-Hellman 的演算法则，在网络上传输密钥；在 ISAKMP (Internet 安全连接和密钥管理协议)中，双方都有两把密钥，分别用于公用、私用。
2.5 使用者与设备身份认证技术（Authentication）
当VPN客户端连接VPN服务器时，就涉及到身份验证的问题，身份验证可以采用Windows的身份验证或者RADIUS（远程拨号用户确认服务）身份验证。
Windows的身份验证主要通过用户名和密码来提供认证，认证协议采用Microsoft质询握手身份验证协议MS－CHAP（Microsoft Handshake Authentication Protocol）来加强对用户身份的查验。数据包的加密采用点对点加密算法MPPE（Microsoft Point-to-Point Encrypytion）协议, MPPE先在客户端工作站上对PPP数据包进行加密，然后才把它们送入PPTP隧道。传输途中的隧道交换机无法对这些PPP数据包进行解密，这就提高了数据的保密性。
RADIUS身份验证是通过Windows安装Internet验证服务IAS（Internet Authentication Service）来实现。RADIUS隐藏机制使用了共享秘文的RADIUS、Request Authenticator以及MD5散列算法来给用户的口令以及其它属性加密。通过ESP（Encapsulating Security Payload）和一种加密算法（例如3DES）的IPSec为隐藏属性提供更多的保护，同时为所有RADIUS消息提供数据机密性。这种拨号方式建立的VPN连接，可以实现双重数据加密，使网络数据传输更安全。
VPN的加密方式使得网络信息传输安全性大大提高，数据验证使得接收方可识别数据包是否被非法篡改，保证了数据的完整性。
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