Лучшие VPN-сервисы могут сделать вашу онлайн-жизнь более приватной с помощью удобного и недорогого программного обеспечения — иногда даже бесплатно. Скрывая ваш IP-адрес, вы можете использовать VPN для доступа к стриминговому контенту со всего мира или (виртуально) проникнуть на спортивное мероприятие, недоступное в вашем регионе.

Однако, несмотря на широкую доступность VPN, информации о том, как они работают «за кулисами», существует удивительно мало. Вы, возможно, знаете, что VPN маскирует ваше устройство с помощью прокси-сервера, чтобы создать впечатление, будто вы находитесь в другом месте, и, возможно, даже о том, что используется шифрование. Но поиск более подробной информации может привести вас в лабиринт дезинформации.

Это досадно, потому что внутренние механизмы работы VPN не так уж и сложны для понимания. Возможно, вы не сможете создать VPN самостоятельно без степени в области компьютерных наук, но приложив немного усилий, вы сможете точно понять, что происходит на вашем компьютере. Эта информация поможет вам выбрать подходящий VPN и максимально эффективно использовать его.

Что такое VPN?

Чтобы никто не остался позади, я начну с основ. VPN (виртуальная частная сеть) — это метод безопасного доступа к сети, будь то закрытая сеть (например, в офисе) или весь интернет. Изначально организации создавали VPN, чтобы удаленные сотрудники могли работать с безопасными файлами. Хотя это все еще происходит, за последние 15 лет VPN все чаще стали предлагаться частным лицам, а такие сервисы, как Proton VPN, ExpressVPN и другие, демонстрируют огромный рост числа пользователей.

В широком смысле VPN состоит из двух частей: сервер, который перенаправляет запросы к выбранному вами месту назначения, и клиент — программное обеспечение, которое позволяет вам взаимодействовать с сервером. Более подробное объяснение вы можете найти здесь, но я использую два раздела ниже, чтобы рассказать вам самое необходимое прямо сейчас.

Еще одно замечание перед этим: существует несколько типов VPN, включая VPN удаленного доступа и VPN типа «точка-точка», часто используемые в корпоративной среде. Однако в этой статье я в основном буду говорить о коммерческих VPN-сервисах, продаваемых частным лицам для общих нужд безопасности. Вместо конкретной сети, эти VPN предназначены для обработки всего трафика пользователя к любой точке интернета.

Что происходит, когда вы используете VPN?

Сначала вы используете клиент для подключения к серверу — либо самому быстрому доступному, либо к определенному местоположению, которое вам нужно. После подключения каждый ваш запрос в интернет сначала проходит через VPN-сервер. Это взаимодействие между вашим устройством и сетью зашифровано, чтобы его нельзя было отследить до вас.

VPN-сервер расшифровывает ваши запросы и пересылает их дальше. Затем назначение связывается с VPN-сервером, который передает информацию обратно вам — после повторного шифрования, чтобы никто не проследил ее до вас.

Поскольку VPN выполняет все действия от вашего имени, он является вашей «маской» в интернете. Ваш интернет-провайдер (ISP) и сторонние лица могут видеть, что делается, но — если вы не вошли в систему или не идентифицировали себя каким-либо иным образом — никто не знает, что это делаете именно вы. Это похоже на то, как если бы друг заказывал пиццу для вас, чтобы пиццерия не слышала ваш третий звонок за неделю (не то чтобы я говорю из личного опыта).

Зачем использовать VPN?

Зачем добавлять лишний шаг к и без того сложному процессу выхода в интернет? Две основные причины: поддержание анонимности и изменение вашего виртуального местоположения. Я уже объяснил, как VPN сохраняет вашу анонимность. Среди прочего, это предотвращает продажу вашего интернет-провайдером истории ваших просмотров рекламодателям и защищает активистов, которые сталкиваются с правительственными преследованиями за свою онлайн-деятельность.

Изменение вашего виртуального местоположения является частью маскировки, но также может использоваться для просмотра интернета так, как он виден в других странах. Стриминговые сервисы часто ограничены определенными регионами, и почти все они меняют доступный контент в зависимости от своих лицензий в каждой стране. Вы также можете использовать VPN в стране с общенациональным файрволом, например, в Китае, чтобы получить доступ к запрещенным внешним источникам информации.

Как работает VPN? Полное техническое объяснение

Большинство онлайн-объяснений останавливаются на определении VPN как анонимного посредника между вами и интернетом — но я написал эту статью, чтобы копнуть немного глубже. Чтобы понять, что VPN делает на техническом уровне, нам нужно рассмотреть, как работает интернет, как VPN узнает, куда отправлять зашифрованную информацию, и что на самом деле означает «шифрование».

Как интернет передает данные

Когда вы не используете VPN, интернет-трафик идет напрямую от вашего модема к вашему интернет-провайдеру, а затем к выбранному вами месту назначения. Ключевыми технологиями здесь являются IP, что означает Internet Protocol (Протокол Интернета), и TCP, что означает Transmission Control Protocol (Протокол Управления Передачей). Они обычно объединяются как TCP/IP.

Вы, возможно, слышали, что у каждого онлайн-устройства есть IP-адрес, который идентифицирует его для всех других устройств. TCP/IP управляет не только этими именами, но и тем, как данные перемещаются между ними. Вот как это работает, шаг за шагом.

1. Вы нажимаете на ссылку или вводите URL в свой веб-браузер.

2. Ваш компьютер отправляет запрос вашему модему с просьбой показать страницу, связанную с URL. Ваш модем пересылает запрос вашему интернет-провайдеру.

3. Ваш интернет-провайдер находит сервер доменных имен (DNS), который указывает, какой IP-адрес связан с запрошенным вами URL. Затем он отправляет запрос на этот IP-адрес по кратчайшему доступному маршруту, который будет проходить через несколько узлов.

4. Этот IP-адрес связан с сервером, который содержит нужный вам контент. Получив запрос, он разбивает данные на небольшие пакеты размером около 1-1,5 килобайт.

5. Эти пакеты разделяются, чтобы найти свои самые быстрые маршруты обратно к вашему интернет-провайдеру, вашему модему и, наконец, вашему веб-браузеру, который собирает их обратно.

6. Вы видите веб-страницу, скорее всего, не более чем через секунду после запроса.

Исходящие запросы и входящие пакеты являются ключом к пониманию работы VPN. VPN вмешивается на шаге 2 (когда ваш модем связывается с вашим интернет-провайдером) и на шаге 5 (когда ваш интернет-провайдер отправляет пакеты обратно вам). В следующем разделе я объясню, что именно он делает на этих этапах.

Как туннелирование VPN защищает данные

Возможно, вы слышали, что деятельность VPN описывается как «туннелирование». Этот термин относится к образному туннелю, создаваемому между вашим устройством и VPN. Данные входят в туннель, когда они шифруются VPN-клиентом, и выходят, когда они расшифровываются VPN-сервером. Между этими двумя точками шифрование означает, что никто не может видеть истинные данные. Как будто они путешествуют по непрозрачному туннелю.

Хотя туннель является полезной метафорой, лучше думать о шифровании VPN как об инкапсуляции. Каждый пакет данных, отправляемый через VPN, «обернут» во второй пакет, который как шифрует исходный пакет, так и содержит информацию для достижения VPN-сервера. Однако ни один из этих внешних слоев не содержит полного маршрута — каждый знает достаточно, чтобы добраться до следующего ретранслятора. Таким образом, исходная точка (то есть вы) остается невидимой.

То же самое происходит, когда интернет возвращает контент для отображения. Ваш интернет-провайдер отправляет данные на VPN-сервер, поскольку, насколько ему известно, запрос поступил именно оттуда. Затем VPN шифрует каждый пакет и отправляет их обратно вам для расшифровки и сборки. Это занимает немного больше времени из-за дополнительных шагов; именно поэтому VPN всегда немного замедляют скорость вашего интернета, хотя лучшие из них делают это незначительно (Surfshark в настоящее время является самым быстрым).

В предыдущем разделе вы узнали, что два протокола, IP и TCP (обычно объединенные как TCP/IP), отвечают за то, чтобы онлайн-устройства могли общаться друг с другом, даже если они никогда раньше не соединялись. Точно так же VPN-протокол — это общий язык, который позволяет VPN шифровать, перемещать и расшифровывать информацию. Смотрите следующий раздел, чтобы узнать, как работает VPN-протокол подробно.

Как VPN-протоколы шифруют данные

VPN-протоколы — это технология, лежащая в основе VPN; все остальные функции вашего VPN — это просто способ взаимодействия с ними. Все протоколы предназначены для шифрования пакетов данных и их упаковки во второй слой, который включает информацию о том, куда их отправлять. Основные различия заключаются в форме этого второго слоя, типах используемого шифрования и том, как клиент устанавливает свое первоначальное безопасное соединение с сервером.

Очень распространенным является то, что VPN рекламируют протоколы с «банковским» или «военным» шифрованием. Речь идет о 256-битном стандарте шифрования Advanced Encryption Standard (AES-256), симметричном алгоритме шифрования, который используется финансовыми учреждениями, а также правительством и военными США. AES-256 действительно является одним из самых сильных доступных методов шифрования, но это только часть картины. Как симметричный алгоритм, он сам по себе не является полностью безопасным, поскольку для его шифрования и расшифровки используются одни и те же ключи — и эти ключи могут быть украдены.

По этой причине большинство VPN-протоколов используют AES-256 (или аналогичный сильный шифр, такой как ChaCha20) для шифрования самих пакетов данных, а затем комбинируют его с более крупным набором различных алгоритмов шифрования. Одним из самых надежных и популярных протоколов, OpenVPN, использует асимметричный протокол TLS для установления безопасных отношений между клиентом и сервером, а затем передает пакеты, зашифрованные AES-256, по этому каналу, зная, что ключи будут в безопасности.

Объяснение этого могло бы легко занять объем книги, но основной принцип не сложен. При асимметричном шифровании отправитель кодирует данные уникальным ключом, а получатель декодирует их с помощью другого парного ключа. Ключи предоставляются доверенным третьим лицом. В ходе так называемого TLS-рукопожатия сервер и клиент обмениваются зашифрованными данными. Если каждый может декодировать тестовые данные другого, они знают, что у них есть совпадающая пара ключей, что доказывает, что оба являются тем же клиентом и сервером, которые получили ключи от доверенного органа.

Почему бы не использовать асимметричное шифрование для самих данных, если оно более безопасно? В основном, протоколы не делают этого, потому что это намного медленнее. Асимметричное шифрование требует большого количества ресурсоемких математических операций, которые замедляют соединения. Именно поэтому OpenVPN и другие используют двухэтапный подход: асимметричный, затем симметричный.

Таким образом, VPN-протокол — это сложный набор инструкций и инструментов, которые управляют шифрованием и маршрутизацией через VPN-серверы. К протоколам, которые все еще используются, относятся OpenVPN, WireGuard, IKEv2, SSTP и L2TP. PPTP, один из старейших протоколов, больше не считается безопасным. Помимо них, VPN часто создают свои собственные проприетарные протоколы, такие как Lightway от ExpressVPN.

Собираем все воедино

Теперь, когда мы рассмотрели всю релевантную информацию, давайте вернемся к пошаговому описанию ранее, но теперь с участием VPN. Вот шаги, начиная с установления VPN-соединения и заканчивая анонимным просмотром веб-сайта.

1. Вы открываете VPN-клиент, выбираете местоположение сервера и подключаетесь. VPN-клиент и сервер аутентифицируют друг друга с помощью TLS-рукопожатия.

2. Клиент и сервер обмениваются симметричными ключами, которые они будут использовать для шифрования и расшифровки пакетов в течение этой сессии (то есть до момента отключения). Ваш VPN-клиент сообщает вам, что установлено безопасное соединение.

3. Вы открываете веб-браузер и вводите URL. Ваш браузер отправляет запрос на просмотр контента по этому адресу.

4. Запрос поступает в ваш VPN-клиент, который шифрует его и добавляет внешний слой информации с инструкциями для VPN-сервера.

5. Зашифрованный запрос достигает VPN-сервера, который расшифровывает его и передает вашему интернет-провайдеру.

6. Как обычно, ваш интернет-провайдер находит IP-адрес, связанный с введенным вами URL, и пересылает ваш запрос дальше.

7. Целевой сервер получает запрос и отправляет все необходимые пакеты информации обратно вашему интернет-провайдеру, который перенаправляет их на VPN-сервер.

8. VPN-сервер шифрует каждый пакет и добавляет заголовок с указанием адреса VPN-клиента.

9. Клиент расшифровывает пакеты и передает их вашему веб-браузеру.

10. Вы видите веб-страницу, которую открыли.

Благодаря зашифрованному туннелю запрос поступает на VPN-сервер без информации о том, откуда он пришел. Таким образом, VPN фактически не шифрует вашу активность на самих веб-сайтах — в основном, за это отвечает протокол HTTPS. Вместо этого VPN предоставляет вам ложное имя для внесения в реестр, без информации, которую можно было бы отследить до вашей реальной личности.

Как использовать эту информацию

Теперь, когда вы знаете, как VPN работает на техническом уровне, вы лучше подготовлены к выбору подходящего вам сервиса. Вы сможете отсеять маркетинговые заявления, такие как:

• «Шифрование военного уровня!» (Это тот же алгоритм, который используют все)

• «Сохраняйте полную анонимность в интернете!» (Открытый текст, который вы публикуете в социальных сетях, не шифруется)

• «Избегайте замедления трафика вашим провайдером!» (Если ваш провайдер замедляет трафик на основе вашего IP-адреса, это работает — но если вы замедляетесь из-за своей текущей активности, ваша личность не имеет значения)

VPN — это лишь одна важная часть полного комплекса мер кибербезопасности. Скрывая свой IP-адрес, убедитесь, что вы также используете надежные пароли, немедленно загружаете обновления и остаетесь бдительными к тактикам социальной инженерии.