VPN技术与应用

网络空间安全重点规划丛书编审委员会顾问委员会主任： 沈昌祥（中国工程院院士）
特别顾问： 姚期智（美国国家科学院院士、美国人文与科学院院士、中国科学院院士、“图灵奖”获得者）
何德全（中国工程院院士）蔡吉人（中国工程院院士）
方滨兴（中国工程院院士）吴建平（中国工程院院士）
王小云（中国科学院院士）管晓宏（中国科学院院士）
冯登国（中国科学院院士）王怀民（中国科学院院士）
主任： 封化民
副主任： 李建华俞能海韩臻张焕国
委员： （排名不分先后）
蔡晶晶曹珍富陈克非陈兴蜀杜瑞颖杜跃进
段海新范红高岭宫力谷大武何大可
侯整风胡爱群胡道元黄继武黄刘生荆继武
寇卫东来学嘉李晖刘建伟刘建亚罗平
马建峰毛文波潘柱廷裴定一钱德沛秦玉海
秦拯秦志光仇保利任奎石文昌汪烈军
王劲松王军王丽娜王美琴王清贤王伟平
王新梅王育民魏建国翁健吴晓平吴云坤
徐明许进徐文渊严明杨波杨庚
杨义先于旸张功萱张红旗张宏莉张敏情
张玉清郑东周福才周世杰左英男
秘书长： 张民21世纪是信息时代，信息已成为社会发展的重要战略资源，社会的信息化已成为当今世界发展的潮流和核心，而信息安全在信息社会中将扮演极为重要的角色，它会直接关系到国家安全、企业经营和人们的日常生活。 随着信息安全产业的快速发展，全球对信息安全人才的需求量不断增加，但我国目前信息安全人才极度匮乏，远远不能满足金融、商业、公安、军事和政府等部门的需求。要解决供需矛盾，必须加快信息安全人才的培养，以满足社会对信息安全人才的需求。为此，继2001年批准在武汉大学开设信息安全本科专业之后，又批准了多所高等院校设立信息安全本科专业，而且许多高校和科研院所已设立了信息安全方向的具有硕士和博士学位授予权的学科点。
信息安全是计算机、通信、物理、数学等领域的交叉学科，对于这一新兴学科的培养模式和课程设置，各高校普遍缺乏经验，因此中国计算机学会教育专业委员会和清华大学出版社联合主办了“信息安全专业教育教学研讨会”等一系列研讨活动，并成立了“高等院校信息安全专业系列教材”编审委员会，由我国信息安全领域著名专家肖国镇教授担任编委会主任，指导“高等院校信息安全专业系列教材”的编写工作。编委会本着研究先行的指导原则，认真研讨国内外高等院校信息安全专业的教学体系和课程设置，进行了大量具有前瞻性的研究工作，而且这种研究工作将随着我国信息安全专业的发展不断深入。系列教材的作者都是既在本专业领域有深厚的学术造诣,又在教学*线有丰富的教学经验的学者、专家。
该系列教材是我国*套专门针对信息安全专业的教材，其特点是：
① 体系完整、结构合理、内容先进。
② 适应面广： 能够满足信息安全、计算机、通信工程等相关专业对信息安全领域课程的教材要求。
③ 立体配套： 除主教材外，还配有多媒体电子教案、习题与实验指导等。
④ 版本更新及时，紧跟科学技术的新发展。
在全力做好本版教材，满足学生用书的基础上，还经由专家的和审定，遴选了一批国外信息安全领域优秀的教材加入系列教材中，以进一步满足大家对外版书的需求。“高等院校信息安全专业系列教材”已于2006年年初正式列入普通高等教育“十一五”*教材规划。
2007年6月，高等学校信息安全类专业教学指导委员会成立大会暨*次会议在北京胜利召开。本次会议由高等学校信息安全类专业教学指导委员会主任单位北京工业大学和北京电子科技学院主办，清华大学出版社协办。高等学校信息安全类专业教学指导委员会的成立对我国信息安全专业的发展起到重要的指导和推动作用。2006年，给武汉大学下达了“信息安全专业指导性专业规范研制”的教学科研项目。2007年起,该项目由高等学校信息安全类专业教学指导委员会组织实施。在高教司和教指委的指导下，项目组团结一致，努力工作，克服困难，历时5年，制定出我国*个信息安全专业指导性专业规范，于2012年年底通过经高等教育司理工科教育处授权组织的专家组评审，并且已经得到武汉大学等许多高校的实际使用。2013年，新一届高等学校信息安全专业教学指导委员会成立。经组织审查和研究决定，2014年，以高等学校信息安全专业教学指导委员会的名义正式发布《高等学校信息安全专业指导性专业规范》（由清华大学出版社正式出版）。
2015年6月，国务院学位委员会、出台增设“网络空间安全”为一级学科的决定，将高校培养网络空间安全人才提到新的高度。2016年6月，中央网络安全和信息化领导小组办公室（下文简称“中央网信办”）、国家发展和改革委员会、、科学技术部、工业和信息化部及人力资源和社会保障部六大部门联合发布《关于加强网络安全学科建设和人才培养的意见》（中网办发文〔2016〕4号）。2019年6月，高等学校网络空间安全专业教学指导委员会召开成立大会。为贯彻落实《关于加强网络安全学科建设和人才培养的意见》，进一步深化高等教育教学改革，促进网络安全学科专业建设和人才培养，促进网络空间安全相关核心课程和教材建设，在高等学校网络空间安全专业教学指导委员会和中央网信办组织的“网络空间安全教材体系建设研究”课题组的指导下，启动了“网络空间安全重点规划丛书”的工作，由高等学校网络空间安全专业教学指导委员会秘书长封化民教授担任编委会主任。本规划丛书基于“高等院校信息安全专业系列教材”坚实的工作基础和成果、阵容强大的编审委员会和优秀的作者队伍，目前已有多部图书获得中央网信办与指导和组织评选的“网络安全优秀教材奖”，以及“普通高等教育本科*规划教材”“普通高等教育精品教材”“中国大学出版社图书奖”等多个奖项。
“网络空间安全重点规划丛书”将根据《高等学校信息安全专业指导性专业规范》（及后续版本）和相关教材建设课题组的研究成果不断更新和扩展，进一步体现科学性、系统性和新颖性，及时反映教学改革和课程建设的新成果，并随着我国网络空间安全学科的发展不断完善，力争为我国网络空间安全相关学科专业的本科和研究生教材建设、学术出版与人才培养做出更大的贡献。
我们的Email地址是： zhangm@tup.tsinghua.edu.cn，联系人： 张民。

“网络空间安全重点规划丛书”编审委员会VPN技术与应用出版说明没有网络安全，就没有国家安全；没有网络安全人才，就没有网络安全。
为了更多、更快、更好地培养网络安全人才，许多学校都加大投入，聘请优秀教师，招收优秀学生，建设一流的网络空间安全专业。
网络空间安全专业建设需要体系化的培养方案、系统化的专业教材和专业化的师资队伍。优秀教材是网络空间安全专业人才培养的关键。但是，这又是一项十分艰巨的任务。原因有二： 其一，网络空间安全的涉及面非常广，包括密码学、数学、计算机、通信工程等多门学科，因此，其知识体系庞杂、难以梳理；其二，网络空间安全的实践性很强，技术发展更新非常快，对环境和师资要求也很高。
“VPN技术与应用”是网络空间安全和信息安全专业的基础课程，通过对VPN技术各方面知识的介绍，使学习者掌握VPN技术及应用。本书共分为5章。第1章介绍VPN的基本知识，第2章介绍VPN技术，第3章介绍IPSec VPN，第4章介绍SSL VPN，第5章介绍典型案例。
本书既适合作为高等学校网络空间安全、信息安全等专业的教材，也适合作为网络安全研究人员的入门基础读物。随着新技术的不断发展，作者今后将不断更新本书内容。
由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，欢迎读者批评指正。

作者2020年12月

本书重点介绍VPN概念以及相关的主要技术，包括VPN的接入方式、VPN的隧道技术、身份认证技术、数据加密技术、VPN的安全平台、IPSec VPN技术和SSL VPN技术；介绍VPN应用的协议，包括PPTP协议、L2TP协议、IPSec协议族、GRE协议、SSL协议等；介绍了VPN的应用情景；VPN的现状以及发展趋势；介绍VPN的典型应用案例；通过学习能够对这些VPN技术有比较全面和深入的了解，为后续的实践教学打下良好的基础，同时有助于在实际工作中应用VPN技术。

杨东晓，国防科大电子工程专业毕业，16年网络安全领域相关产品研究、开发、规划、管理经验，现任职于奇安信集团，负责网络空间安全教育及人才培养工作。

第1章VPN的基本知识1
1.1VPN的产生背景1
1.1.1远程接入2
1.1.2分支互联2
1.1.3移动办公3
1.1.4邮件安全5
1.1.5通信加密6
1.2VPN概述6
1.2.1VPN的产生6
1.2.2VPN的特征7
1.2.3VPN的分类8
1.2.4VPN接入方式10
1.2.5VPN的优势13
1.3VPN的发展趋势14
1.3.1VPN业务发展方向15
1.3.2VPN技术和组网方案的差异化16
1.3.3VPN技术的适用场景18
1.4思考题19

第3章IPSec VPN52
3.1IPSec概述52
3.1.1IPSec协议族52
3.1.2IPSec的体系结构52
3.1.3IPSec的关键概念54
3.1.4IPSec的工作模式55
3.2IPSec VPN技术57
3.2.1IPSec加密传输57
3.2.2AH协议的原理及运行方式58
3.2.3ESP协议的原理及运行方式61
3.2.4IKE协议64
3.2.5IPSec SA67
3.3IPSec VPN系统68
3.3.1IPSec VPN概述68
3.3.2IPSec VPN的基本模式69
3.3.3IPSec VPN的嵌套模式70
3.3.4IPSec VPN的链式模式70
3.4IPSec VPN的应用71
3.5思考题72

第4章SSL VPN73
4.1SSL VPN概述73
4.1.1SSL协议73
4.1.2SSL VPN的产生背景74
4.2SSL VPN的实现技术75
4.2.1SSL VPN的组成75
4.2.2SSL VPN关键技术76
4.2.3SSL VPN接入方式79
4.2.4SSL客户及其安全83
4.3SSL VPN的应用84
4.4SSL VPN的发展85
4.4.1SSL VPN的优势85
4.4.2SSL VPN的发展前景86
4.5思考题87

第5章典型案例88
5.1企业安全邮件办公解决方案88
5.1.1需求分析88
5.1.2解决方案89
5.1.3方案优势93
5.2企业蓝信VPN一体化办公解决方案93
5.2.1需求分析93
5.2.2解决方案94
5.3金融行业移动安全解决方案98
5.3.1需求分析98
5.3.2解决方案98
5.3.3方案优势100
5.4思考题101

附录AVPN技术英文缩略语102

参考文献104