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VPN 隧道是什么?如何工作?解答大家的疑问

我们最近推出了「TechTok」专栏。这是一个技术问答栏目,大家可以在这里提交问题。无论是基础问题还是高深难题,我们都会查看并认真解答。

温馨提示:目前只有英文版的表格。

本文是专栏的第一篇文章,我们将回答一位读者提出的问题:

「请用通俗易懂的方式解释 VPN 隧道的技术原理!」

可以说,VPN(英文全程:Virtual Private Network,中文:虚拟专用网络)是用户网络流量的一条安全隧道。但在深入探讨这个“隧道”的工作原理之前,我们先来看看它是如何建立的,如何理解“隧道”一词。

VPN 隧道的建立

使用 VPN 时,设备会与 VPN 服务器建立一个安全连接,而这台服务器通常位于不同的城市甚至国家/地区。建立连接的过程被称为「隧道化」(英文:tunneling)。那到底为什么叫隧道呢?因为用户的设备与 VPN 服务器之间的连接是私密的,外界(如黑客或互联网服务提供商)无法看到或拦截用户传输的数据。正如您乘坐地铁穿越隧道,在地铁车厢里,您被隔绝在一个封闭的环境中,站在隧道外无法轻易追踪您的行踪。不过,需要注意的是,尽管别人不知道您在隧道里做什么,与你同乘地铁的乘客们可以知道,而 VPN 隧道中的“同乘者”就是您的 ISP 和网上的黑客。

这个安全连接是通过 VPN 协议建立的,比如 OpenVPN、IKEv2、WireGuard,或者 AdGuard 的自研专用协议。VPN 协议的作用是帮助设备与 VPN 服务器建立私密的加密连接,确保数据安全传输。

这个过程包含几个关键步骤。首先,设备向 VPN 服务器发送连接请求,双方进行身份验证,以确认彼此的合法性。验证完成后,安全的“隧道”会随之建立。个人数据会先经过加密处理(加密的具体内容将在后文介绍),然后通过隧道传输至 VPN 服务器,并从服务器转发至您要访问的网站或服务。当网站返回信息时,数据会沿相同路径传输:首先发送至 VPN 服务器进行加密,然后通过隧道返回到您的设备,最终解密并呈现为可读内容。
接下来,我们来深入了解 VPN 隧道内的数据处理过程。

数据的加密与解密

当数据进入 VPN 隧道后,它会被加密,即通过数学算法和密钥将其转换为无意义的乱码。这样,即使有人试图截获用户的个人数据,他们看到的也只是一串毫无意义的字符,无法读取其中的内容。

解密密钥相当于专属钥匙,只有您的设备和 VPN 服务器才拥有这把钥匙,能够将数据还原成可读的内容。这确保个人数据在互联网上传输时,始终保持私密性和安全性。

让我们进一步了解 VPN 的实际运作是什么。

隐藏 IP 地址,保护隐私

VPN 能隐藏用户的真实 IP 地址。IP 地址相当于设备在互联网上的“门牌号”,它可以让用户访问的网站或在线服务识别地理位置,并将数据正确传输到用户的设备。

当您启用 VPN 时,真实 IP 地址会被 VPN 服务器的 IP 地址替换。这样,外界看到的只是 VPN 服务器的位置,而不是用户的真实位置。例如,如果用户连接到保加利亚的 VPN 服务器,网站就会认为用户是从保加利亚访问的,而不是实际所在地。可以把这个过程想象成寄送信件,您用 VPN 服务器的地址作为寄件地址,而不是真正的家庭地址。网站收到您的请求后,会将数据返回到 VPN 服务器,然后再由 VPN 服务器将数据转发给用户。

这种方式不仅可以隐藏用户的真实位置,还能防止网络跟踪,使第三方更难追踪您的在线活动,进一步保护个人隐私。

希望这篇文章能够解答您的疑问,也希望您喜欢我们的新栏目。任何问题都欢迎通过这个表单提交哦,也许您的问题会出现在下一期 TechTok 里~

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