Virtual Private Network. David Greber und Michael Wäger

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1 Virtual Private Network David Greber und Michael Wäger

2 Inhaltsverzeichnis 1 Technische Grundlagen Was ist ein Virtual Private Network? Strukturarten Client to Client Client to Network Network to Network Voraussetzungen für den Einsatz Technologie in der Praxis Rechtliche / sicherheitstechnische Aspekte Verschlüsselung Authentifizierung Tunneln Tunneling-Protokolle Kosten für dieses System Nutzen Kontrollfragen Quellen...7 David Greber, Michael Wäger Seite 2 von 7

3 1 Technische Grundlagen 1.1 Was ist ein Virtual Private Network? Transport von privaten Daten über ein öffentliches Netzwerk. Daten werden verschlüsselt durch einen Tunnel übertragen. Handhabung der Daten ist wie in einem normalen Netzwerk. 1.2 Strukturarten Client to Client Aufbau von Verbindung durch lokal installierte Software. Große Sicherheit, da komplette Abschirmung von anderen. Sehr großer Aufwand bei mehreren PCs in einem System Client to Network Für z.b. Außendienstler mit Zugriff auf firmeninterne Daten. Verbindung von z.b. PDA zu einem Gateway/Server auf interne Daten. Firmennetzwerk ohne großen Aufwand integriert Network to Network Mehrere Gebäude mit internen Netzwerken zu einem Netzwerk zusammenfassen. Einrichten von Gateway/Server für jede Zweigstelle. Einfache Integration der PCs des jeweiligen Firmennetzwerks. David Greber, Michael Wäger Seite 3 von 7

4 2 Voraussetzungen für den Einsatz Es wird lediglich Software bzw. Hardware und eine Internetanbindung für beide Endpunkte notwendig sein für ein funktionierendes Virtual Private Network. 3 Technologie in der Praxis Die Art der Implementation in einem Unternehmen hängt von der vorhandenen Netzwerkarchitektur und dessen Philosophie ab. Ein sollte sich leicht in das vorhandene Netzwerk integrieren lassen und möglichst einfach zu installieren sein. Werden leistungsfähige Router verwendet ist es naheliegend, diese für ein zu verwenden. Gibt es eine Firewall die den gesamten Datenverkehr managt, wäre diese ein guter Ansatzpunkt. Baut das Netzwerk mehr auf Servern auf, kommt eine reine Softwarelösung in Frage. Solche Lösungen werden zusätzlich zu anderen Diensten auf einem Server installiert. Bei hohen Anforderungen an den Datendurchsatz empfiehlt sich eine reine Hardwarelösung. Solche Hardwarelösungen sind im wesentlichen Router mit speziell für Verschlüsselung optimierten Prozessoren und Hardware. 4 Rechtliche / sicherheitstechnische Aspekte Um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, kommen folgende Kern-Mechanismen in einem zum Einsatz: Verschlüsselung Authentifizierung Tunneln 4.1 Verschlüsselung In der Praxis werden für die Verschlüsselung, wegen ihrer hohen Geschwindigkeit, ausschließlich symmetrische Verschlüsselungsverfahren mit verschiedenen Schlüssellängen eingesetzt. Das Sicherheitsprotokoll IPSec verwendet zum Beispiel: DES (56 Bit), 3DES (168 Bit), IDEA, AES, CAST und Blowfish. Die Sicherheit der Verschlüsselung hängt stark von der Schlüssellänge ab. 4.2 Authentifizierung Bei der Authentifizierung ist zwischen der Paketauthentifizierung und der User-Authentifizierung zu unterscheiden. Für die Paketauthentifizierung kommen bei IPSec Einweg-Hash-Funktionen (MD5, SHA-1 etc.) zum Einsatz, deren Prüfsummen mit symmetrischen Verfahren verschlüsselt werden. Für die Schlüsselverteilung der benötigten Schlüssel definiert IPSec das IKE-Protokoll, das für die User- Authentifizierung Verfahren wie X.509-Zertifikate oder RADIUS einsetzen kann. 4.3 Tunneln Tunneling ist ein Weg für Pakete das Internet sicher zu durchqueren. Die Pakete eines Netzwerkprotokolls werden hierfür in Pakete eines anderen oder des gleichen Netzwerkprotokolls gekapselt und über solch ein Netzwerk übertragen. So wird es möglich, z.b. IPX-Pakete durch ein IP- Netzwerk zu transportieren. David Greber, Michael Wäger Seite 4 von 7

5 4.3.1 Tunneling-Protokolle Für das Tunneln von Paketen werden hauptsächlich drei Tunneling-Protokolle verwendet: L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) IPSec (IP Security Protocol) im Tunnel Modus PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) 5 Kosten für dieses System Die Kostenersparnis ist ein wesentliches Argument für die Verwendung einer Lösung im Gegensatz zu herkömmlichen Standleitungen. Ein wesentlicher Kostenfaktor bei -Lösungen ist die mögliche Bandbreite, die sich aus der Anzahl der Benutzer und der verwendeten Applikationen ergibt. Softwarelösungen sind meist billiger als ihre Hardwarekonkurrenten, aber auch weniger leistungsfähig. Für die Implementierung eines ergeben sich folgende Kostenarten: Hardwarekosten Softwarekosten Netzwerkkosten Installationskosten Wartungskosten 6 Nutzen Das Netzwerk zu Hause und im Betrieb vereinen, um von zu Hause aus auf Daten und Anwendungen (z.b. Intranet) die im Netzwerk des Betriebs sind zugreifen zu können und umgekehrt. Mit den Techniken von heute kann man sein Netzwerk ständig und überall zur Verfügung haben. Man kann extern und weit entfernt einfach und bequem Computersysteme verwalten und kontrollieren. 7 Kontrollfragen 1) Was ist ein? Virtual Private Network Transport von privaten Daten über ein öffentliches Netzwerk. Daten werden verschlüsselt durch einen Tunnel übertragen. Handhabung der Daten ist wie in einem normalen Netzwerk. 2) Erläutere die Strukturarten von. a. Client to Client Aufbau von Verbindung durch lokal installierte Software. Große Sicherheit, da komplette Abschirmung von anderen. Sehr großer Aufwand bei mehreren PCs in einem System. b. Client to Network Für z.b. Außendienstler mit Zugriff auf firmeninterne Daten. David Greber, Michael Wäger Seite 5 von 7

6 Verbindung von z.b. PDA zu einem Gateway/Server auf interne Daten. Firmennetzwerk ohne großen Aufwand integriert. c. Network to Network Mehrere Gebäude mit internen Netzwerken zu einem Netzwerk zusammenfassen. Einrichten von Gateway/Server für jede Zweigstelle. Einfache Integration der PCs des jeweiligen Firmennetzwerks. 3) Wie wird in einem Unternehmen implementiert? Die Art der Implementation in einem Unternehmen hängt von der vorhandenen Netzwerkarchitektur und dessen Philosophie ab: Router Firewall reine Softwarelösung reine Hardwarelösung 4) Welche Kern-Mechanismen kommen in einem zum Einsatz, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen? Verschlüsselung Authentifizierung Tunneln 5) Welche Art von Verschlüsselungsverfahren wird hauptsächlich verwendet und wieso? Zähle außerdem Beispiele auf. In der Praxis werden für die Verschlüsselung, wegen ihrer hohen Geschwindigkeit, ausschließlich symmetrische Verschlüsselungsverfahren: DES (56 Bit), 3DES (168 Bit), IDEA, AES, CAST und Blowfish. 6) Was bedeutet Tunneln? Tunneling ist ein Weg für Pakete das Internet sicher zu durchqueren. Die Pakete eines Netzwerkprotokolls werden hierfür in Pakete eines anderen oder des gleichen Netzwerkprotokolls gekapselt und über solch ein Netzwerk übertragen. So wird es möglich, z.b. IPX-Pakete durch ein IP-Netzwerk zu transportieren. 7) Welche Tunneling-Protokolle gibt es? L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) IPSec (IP Security Protocol) im Tunnel Modus PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) 8) Was ist ein wesentlicher Kostenfaktor einer Lösung? Ein wesentlicher Kostenfaktor bei -Lösungen ist die mögliche Bandbreite, die sich aus der Anzahl der Benutzer und der verwendeten Applikationen ergibt. Softwarelösungen sind meist billiger als ihre Hardwarekonkurrenten, aber auch weniger leistungsfähig. 9) Welche Kostenarten ergeben sich für die Implementierung eines? Hardwarekosten Softwarekosten Netzwerkkosten Installationskosten Wartungskosten 10) Welchen Nutzen hat? David Greber, Michael Wäger Seite 6 von 7

7 Das Netzwerk zu Hause und im Betrieb vereinen, um von zu Hause aus auf Daten und Anwendungen (z.b. Intranet) die im Netzwerk des Betriebs sind zugreifen zu können und umgekehrt. Mit den Techniken von heute kann man sein Netzwerk ständig und überall zur Verfügung haben. Man kann extern und weit entfernt einfach und bequem Computersysteme verwalten und kontrollieren. 8 Quellen David Greber, Michael Wäger Seite 7 von 7

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