VPN:

Virtual Private Network

虚拟专用网络

OpenVPN 是一个基于 OpenSSL 库的应用层 VPN 实现, 最早由James Yonan编写

OpenVpn的技术核心是虚拟网卡,其次是SSL协议实现

虚拟网卡是使用网络底层编程技术实现的一个驱动软件,安装后在主机上多出现一个网卡,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IE)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下都有相应的实现,这也是OpenVpn能够跨平台一个很重要的理由.

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,通过SOCKET从外网上发送出去,远程服务程序通过SOCKET从外网上接收数据,并进行相应的处理后,发送给虚拟网卡,则应用软件可以接收到,完成了一个单向传输的过程,反之亦然。

加密

OpenVPN使用OpenSSL库加密数据与控制信息:它使用了OpenSSL的加密以及验证功能,意味着,它能够使用任何OpenSSL支持的算法。它提供了可选的数据包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。[1]

验证

OpenVPN提供了多种身份验证方式,

用以确认参与连接双方的身份,包括:预享私钥,第三方证书以及用户名/密码组合。预享密钥最为简单,但同时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,但是需要额外的精力去维护一个PKI证书体系。 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,但是仍有一份服务器证书需要被用作加密。

网络

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TCP也被支持。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。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。[1]

OpenSSH logo

OpenSSH logo

OpenVPN使用通用网络协议(TCP与UDP)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。[1]

在选择协议时候,需要注意2个加密隧道之间的网络状况,如有高延迟或者丢包较多的情况下,请选择TCP协议作为底层协议,UDP协议由于存在无连接和重传机制,导致要隧道上层的协议进行重传,效率非常低下。[1]

安全

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以防止敏感数据交换到磁盘。[1]

OpenVPN通过PKCS#11支持硬件加密标识,如智能卡。

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#install

sudo pacman -S openvpn
  
apt-get install openvpn
  
#got xxx.ca, xxx.conf

#connect

sudo openvpn /path/to/config/file/xxx.conf

https://wiki.archlinux.org/index.php/OpenVPN

https://baike.baidu.com/item/OpenVPN/10718662?fr=aladdin