Modul 6 Virtuelle Private Netze (VPNs) und Tunneling

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1 Modul 6 Virtuelle Private Netze (VPNs) und Tunneling M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 1

2 Virtuelle Private Netze - Begriffsdefinition Wiki-Definition " Virtual Private Network (deutsch virtuelles privates Netz ; kurz VPN ) ist eine Schnittstelle in einem Netzwerk und hat zwei unterschiedliche Bedeutungen. Das konventionelle VPN dient dazu, Teilnehmer eines Netzes an ein anderes Netz zu binden, ohne dass die Netzwerke zueinander kompatibel sein müssen. Stark vereinfacht ausgedrückt wird das ursprüngliche Netz aus Sicht der VPN-Verbindung auf die Funktion eines Verlängerungskabels reduziert, das den VPN-Teilnehmer ausschließlich mit der Anschlussstelle des anderen Netzes verbindet, dem VPN-. Der sich daraus ergebende Nutzen eines VPNs kann je nach verwendetem VPN-Protokoll durch eine zusätzliche Verschlüsselung ergänzt werden, die eine abhör- und manipulationssichere Kommunikation zwischen den VPN-Partnern ermöglicht." ( unverändert ) VPNC Definition A VPN is a private data network that makes use of the public telecommunication infrastructure, maintaining privacy through the use of a tunneling protocol and security procedures. (VPN Consortium: abgerufen ) Kurzdefinition "Ein VPN ist ein Netzwerk, das andere öffentliche Netzwerk benutzt, um private Daten zu transportieren." (Manfred Lipp: VPN, Addison-Wesley, 2006) M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 2

3 Anmerkungen zur Begriff VPN Grundidee von VPN: Nutze die öffentlichen Netze, um private Firmendaten zu transportieren QoS ist ein besonderer Problempunkt im VPN. VPN wird oft automatisch mit Sicherheit assoziiert, umgekehrt wird durch Sicherheitsmaßnahmen nicht automatisch ein VPN geschaffen. lpv6 entwickelt sich zum globalen und lokalen Netzuniversaldienst (--> ideale Basis für den Aufbau privater Netzstrukturen) Verfügbarkeit des Internets Bandbreite und Verzögerung Quality of Service Heute ist der Begriff VPN oft auf Internet -VPN verkürzt. M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 3

4 Warum VPNs? Erwartete Benefits: einfacheres Management des Netzes einfache geographische Erweiterung des Netzes einfache Anbindung von Telearbeitsplätzen vereinfachte Netztopologie breitbandige Netzkapazität erhöhte Sicherheit (aber bei VolP muss unbemerktes Abhören durch Ermittlungsbehörden möglich bleiben) geringere Kosten Hauptmerkmale und Aspekte einer guten VPN-Lösung: Sicherheit / Zuverlässigkeit / Skalierbarkeit / Netzmanagement / Dienstgüte / Einrichtungs- und Wartungskosten M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 4

5 Anforderung an VPN-Lösungen Sicherheitsmechanismen Verfügbarkeit oft sind mehrere ISPs verantwortlich Kooperieren die verantwortlichen ISPs gebunden durch SLAs Dienstgüte konvergierendes Netz verlangt hohe Dienstgüte VPN baut oft auf heterogene (im Detail unbekannte) Trägerdienste auf Integration, Skalierbarkeit, Flexibilität und Migration Management Konfiguration (z.b. -Adressmanagement) Monitoring Accounting Sicherheit (Sicherheitsstrategie, Authentifizierung, PKI) M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 5

6 Typen von VPNs Server VPN- VPN- Server VPN- End-to-End VPN Branch Office VPN (Site-to-Site VPN) Server öffentliches Netz Public Carrier VPN- Firmen-Netz Remote Access VPN Tunnel M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 6

7 Realisierung von VPNs mittels Tunneling Drei Typen von Protokollen im Zusammenhang mit Tunneling: Träger-Protokoll (carrier protocol): das Protokoll, das die Informationen transportiert (z.b. +UDP über ISDN). Tunnel-Protokoll (encapsulating protocol): das Protokoll, das die Originaldaten kapselt (d.h. dieses Protokoll realisiert über dem Träger den Tunnel) Passagier-Protokoll (passenger protocol): das Protokoll, das für die Originaldaten steht, die im Tunnel zu transportieren sind. OSI-Stack wird durch Tunneling durcheinander gewirbelt. M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 7

8 Verschiedene Tunnel-Konfigurationen Host Host das liefert SEC Tunneling = virtuelle Leitungen in einem verbindungslosen Netz. Flexible Kombination von Tunneling mit Verschlüsselung und Authentisierung. M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 8

9 Beispielszenario - Tunneling Träger-Protokoll Tunnel-Protokoll L2TP PPP Daten Passagier-Protokoll Daten ISDN PC NAS Host ISDN PPP UDP L2TP PPP Daten Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) Point-to-Point Protocol (PPP) M. Leischner Sicherheit in Netzen Folie 9

10 Beispiel: Tunneling mit - Funktionsweise TAP/ Bridging TUN/ Routing - Funktionsweise Application Presentation Session Transport Network Data Link Virtual TAP/TUN Brigding/Routing SSL/TLS Header Payload Transport (TCP/UDP) Network () Data Link (MAC) Physische NIC Client B1 Netz B Tunnel Internet Netz A Client A1 Client/ Server Client B2 M. Leischner Aus Präsentation von: André Biegel, Christian Hornschuh, Markus Schneider, HBRS Sicherheit in Netzen 10 / 11 Client A2