什么是 VPN（虚拟专用网）？

虚拟专用网不直接通过 Internet 发送数据，而是在设备与受信任的终结点（如公司网络或云环境）之间传输加密数据。中间 VPN 服务器对你和你的设备进行身份验证，屏蔽你的 IP 地址，并允许你绕过 Internet 上的网站阻止和防火墙。此方法有助于防止未经授权的访问、窃听和数据篡改。

根据定义，VPN 连接是：

• 虚拟的，因为连接过程中未涉及实质的电缆。
• 私密的，因为通过此连接，其他人看不到你的数据或浏览活动。
• 联网的，因为多台设备（计算机和 VPN 服务器）协同工作以维护已建立的链接。

VPN 依赖于三种关键技术：

加密

加密将可读数据转换为不可读格式（称为已加密文本）。VPN 依赖于强加密算法，因此即使截获了数据，如果没有正确的密钥，也无法理解它。这将在传输过程中保护敏感信息，例如凭据、知识产权和内部通信。

隧道

隧道是将加密数据封装在另一个网络数据包中的过程，以便它可以安全地通过 Internet 传输。隧道充当用户与目标网络之间的专用路径。VPN 隧道有助于防止流量被拦截，尤其是在非安全网络（如公共无线网络）上，在这些网络中可以观察或截获未加密的流量。

身份验证

在建立隧道之前，VPN 会对用户或设备进行身份验证，以确认允许他们进行连接。此步骤可确保只有批准的终结点才能访问内部系统或云资源。加密、隧道和身份验证共同构成了虚拟专用网工作原理的基础。

VPN 通常与其他技术（如大数据、AI 和机器学习）协同工作，以支持安全、可缩放的数字系统。

虚拟专用网为个人和组织提供了一些优势，尤其是在工作人员和应用程序越来越分散时。以下是一些主要优势：

• 增强的隐私和安全性：通过加密流量和屏蔽 IP 地址，VPN 有助于保护用户隐私并减少公共或共享网络上的暴露。在受信任的公司环境之外访问敏感系统时，这一点尤为重要。
• 为远程和混合辅助角色提供更好的保护：灵活的工作模型依赖于为用户提供对内部系统的安全访问权限。VPN 允许员工、开发人员和学生从几乎任何位置安全地连接到专用网络，而无需将这些资源直接暴露到 Internet 上。
• 无缝客户体验：用户感觉其设备就像直接连接到专用网络一样，即使他们可能在家、咖啡店或机场工作。
• 更安全地访问云资源：随着组织越来越多地采用 Microsoft Azure 等云平台，VPN 有助于将本地环境与云服务连接起来。基于云的安全服务（如 VPN 网关）提供本地数据中心与 Azure 虚拟网络之间的加密连接。
• 改进了合规性和降低风险：许多法规和行业框架需要对传输中的数据实施安全措施。VPN 通过帮助保护在用户、网络和云服务之间移动的敏感信息来支持这些要求。它们还支持分布式团队，同时允许组织维护集中式控制。

VPN 用于各个行业和环境中，包括以下场景：

• 远程工作：组织使用 VPN 使远程员工和承包商能够访问内部应用程序、开发环境和数据，而不会使这些系统可公开访问。员工可以在家或旅行时安全地连接到公司网络，从而在不影响安全性的情况下保持工作效率。
• 站点到站点连接：站点到站点 VPN 通过 Internet 连接多个办公地点，例如分支机构或数据中心。这样，组织就可以安全地链接位置，而无需依赖昂贵的专用线路。
• 混合和多云环境：通过在本地基础设施和云服务之间启用安全连接，VPN 可以支持混合、多云工作负载和逐步云迁移。
• 开发人员环境：开发人员经常使用 VPN 生成、测试和维护基于云的应用和其他解决方案。这包括具有需要对 AI API 进行安全、加密和专用网络访问的认知服务的解决方案。
• 学生和学习环境：许多大学和学校依赖于 VPN，使学生能够在校外访问内部系统，例如学习管理平台、数字库、研究数据库和实验室环境。

虽然虚拟专用网仍然被广泛使用，但更新的安全模型和技术正在不断发展，以补充或取代它们。下面是一些要观察的关键趋势：

与零信任网络保持一致

在授予访问权限之前，零信任体系结构不仅仅依赖于网络位置来验证每个用户和设备。VPN 通常与基于标识的访问控制和条件访问控制相结合，以符合零信任原则。

更专注于 VPN 替代方案

安全访问服务边缘 (SASE) 体系结构（将网络和安全性结合在单个云服务中）与 VPN 一起出现，以支持更精细的访问控制。

此外，软件定义的外围 (SDP) 框架（Cloud Security Alliance 开发的安全体系结构）允许组织创建一个遵循零信任原则的不可见、基于标识的网络外围。

与云原生安全模型集成

随着应用程序迁移到基于云的平台，网络和安全工具的集成变得更加紧密。云中的 VPN 服务旨在与基于云的安全工具（例如监视、分析和威胁检测系统）配合使用，这些工具使用深度学习技术。

虚拟专用网通过帮助保护传输中的数据、支持远程访问以及将本地环境与云连接，在现代网络中发挥着重要作用。

尽管安全策略和技术不断发展，但 VPN（尤其是基于云的选项，如 VPN 网关）仍然是保护网络流量的常见实用方法，同时保持跨环境的一致用户访问。