VPN-Technologien Alternativen und Bausteine einer erfolgreichen Lösung von Dipl.-Inform. Andreas Meder

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1 VPN-Technologien Alternativen und Bausteine einer erfolgreichen Lösung von Dipl.-Inform. Andreas Meder

2 Seite i Inhaltsverzeichnis INHALTSVERZEICHNIS I 1 ERSTER ÜBERBLICK Begriffsklärung VPN-Techniken Layer-2-VPNs MPLS IP-basierte VPNs Inhaltsüberblick GRUNDLAGEN VON VERSCHLÜSSELUNGSTECHNIKEN Motivation Allgemeine Begriffe, Prinzipien und Beispiele Definitionen und Begriffe Historische Kryptosysteme Qualität von Kryptosystemen Symmetrische Kryptosysteme Prinzip und grundlegende Mechanismen symmetrischer Kryptosysteme DES DES IDEA RC AES Asymmetrische Kryptosysteme Funktionsprinzip asymmetrischer Kryptosysteme Grundlagen von Public-Key-Systemen Schlüssellängen und Beispiele asymmetrischer Kryptosysteme Hybride Verfahren Digitale Signaturen Authentizität und Integrität von Nachrichten Prinzip digitaler Unterschriften 2-54

3 Seite ii Einweg-Hashfunktionen Vertrauliche und integre Nachrichtenübermittlung Fazit: Bewertung und Auswahl von Verschlüsselungsverfahren TECHNIKEN IP-BASIERTER VPNS Anforderungen in Sachen Sicherheit Tunneling Prinzip und Grundlagen Funktionsweise von Tunneling-Protokollen Überblick über Tunneling-Protokolle PPP als Grundlage von Layer-2-Protokollen PPP-basierte Tunneling-Protokolle PPTP L2TP IPSec Funktionsweise im Überblick Integritätsprüfung Authentication-Header Verschlüsselung Encapsulating Security Payload IPSec-Modi Methoden der Schlüsselverwaltung ISAKMP Grenzen und Probleme IPSec und das NAT-Problem Das NAT-Problem NAT-Traversal Das Prinzip Funktionsweise von NAT-T Gelöste und weiter offene Probleme RAS VIA VPN Motivation und Anforderungen RAS-Varianten Wesentliche Anforderungskriterien Sichere WLANs mit RAS-VPNs Bausteine von RAS-Lösungen Überblick 4-112

4 Seite iii Dial-In-Komponente Tunnelkomponente Authentifizierungskomponente Verschlüsselungskomponente Autorisierungskomponente Die optimale Lösung AUTHENTIFIZIERUNG Methoden und Werkzeuge Identitätsmerkmale und deren Überprüfung Authentifizierungswerkzeuge Authentifizierungsprotokolle RADIUS die universelle Schnittstelle Grenzen konventioneller Ansätze One Time Passcodes Einmal-Verschlüsselung Challenge-Response-Token Zeitabhängige Passcodes Mehrfach-Hash Anforderungen an die verwendeten Schlüssel Grenzen und Einschränkungen Security Server Auswahl und Einsatz Benutzerauthentifizierung in IPSec-basierten VPNs VPN-PRODUKTE DER MARKT Technische Lösungsansätze Marktbeispiele Virtual Private Network Consortium Ziele des VPNC Mitglieder-Übersicht Interoperabilität und Konformität Der Weg zur maßgeschneiderten Lösung 6-169

5 Seite iv 7 DESIGN UND ORGANISATION VON VPNS Einsatzaspekte Identitätsverifikation Performance RAS-Integration Sicherheit gegenüber dem Trägernetz Rahmenbedingungen Architekturen Integrierter VPN-Anschluss Separater VPN-Anschluss Präferenzen Ausfallsicherheit Der Local Loop als Ansatzpunkt Redundanzmaßnahmen Redundanz-Ebene der Gesamtlösung Quality of Service VPNs auf Firewallbasis Sicherer Betrieb von VPNs Betrieb reiner VPN-Gateways Betrieb komplexer Firewall/VPN-Lösungen Schlüsselmanagement Wozu braucht man eine Public Key Infrastructure? Zertifikate PKI-Komponenten CA-Modelle Zertifizierungsstellen SICHERE VPNS MIT WINDOWS-BORDMITTELN? Bestandteile einer Windows 2000 VPN-Lösung Routing and Remote Access Service (RRAS) Internet Authentication Service (IAS) Public Key Infrastructure (PKI) Smart-Card-Anmeldung Positionierung des VPN-Servers 8-236

6 Seite v 8.3 Interoperabilität mit Produkten von Drittherstellern Fazit SSL-VPNS KONKURRENT ODER PARTNER FÜR IPSEC? SSL und VPNs Die Idee HTTPS und SSL Funktionsweise gängiger SSL-VPN-Lösungen OpenVPN als Alternativansatz Problemfelder bei SSL-VPNs Der Markt Vergleich und Fazit FALLSTUDIE EIN PROJEKTBEISPIEL Rahmenbedingungen und Projektanforderungen Technische Realisierung Organisation des Betriebs Inhalt Rahmenbedingungen Personal Betriebsaufgaben Dienstregelungen Ausblick auf die Fortentwicklung des Netzes FAZIT ANHANG A-269 A Anbieter von Authentifizierungswerkzeugen (Auszug) A-269 B Mathematische Grundlagen ausgewählter asymmetrischer Kryptosysteme B-270 B.1 RSA B-270 B.2 Diffie-Hellman B-271 C Auflösungen aus Kapitel C-272 D Konfigurationsbeispiele D-273 D.1 Checkpoint VPN-1 D-273

7 Seite vi D.2 Enterasys XSR D-285 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 288 TABELLENVERZEICHNIS 292 INDEX 293 ABKÜRZUNGEN 299

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