OpenVPN - was ist das und wie benutzt man es

VPN ist etwas, über das häufig gesprochen wird, wenn es um Tools geht, mit denen man seine Privatsphäre erweitern kann. In der Tat ist ein VPN ein multifunktionales Werkzeug, das Ihnen helfen kann, Ihre Privatsphäre zu stärken, Ihre Daten zu schützen und Ihnen Zugang zu regional beschränkten Inhalten zu gewähren.

Heutzutage gibt es zahlreiche Anbieter von VPN-Diensten, die in der Regel ein monatliches Abonnement und eine vorgefertigte Schnittstelle für den Zugriff auf den Dienst anbieten. Anstatt sich für diese Art von Dienst zu entscheiden, gibt es jedoch auch die Möglichkeit, VPN selbst zu konfigurieren, und zwar mit den Tools von OpenVPN, einem weit verbreiteten und einfach zu konfigurierenden, schnellen und zuverlässigen VPN-System.

Auf diese Weise können Sie entweder VPN auf Ihrem eigenen Dedicated oder Virtual Private Server konfigurieren, oder Sie können einen günstigeren VPN-Anbieter finden, der keine eigene VPN-Schnittstelle anbietet.

Im Folgenden wollen wir einen Blick darauf werfen, was genau OpenVPN ist, welche Vorteile es Ihnen bringen kann, und einige wesentliche Einstellungen der Anwendung durchgehen. Tauchen wir ein!

Wie OpenVPN funktioniert: Verstehen der Datenpfadregeln

Ist OpenVPN vertrauenswürdiger, weil es nicht proprietär ist?

Vor allem aus diesem Grund. OpenVPN ist eine nicht-proprietäre Open-Source-Lösung, und dies ist ein wesentlicher Beitrag zur Zuverlässigkeit und zum Schutz der Privatsphäre, die es bietet.

Der Quellcode von OpenVPN ist öffentlich zugänglich. Aufgrund dieser Transparenz ist jeder in der Lage, den Code zu überprüfen, Schwachstellen zu identifizieren und die Abwesenheit von versteckten Hintertüren oder bösartigem Code zu verifizieren. Die Tatsache, dass eine solche Überprüfung von jedem erfahrenen Programmierer durchgeführt werden kann, der sich um seine eigene Sicherheit kümmert, während er die Lösung nutzt, sorgt dafür, dass der Code von OpenVPN die meiste Zeit über auf dem neuesten Stand ist und Bugs und Schwachstellen nur geringe Chancen haben, über einen langen Zeitraum zu bestehen.

Darüber hinaus verfügt OpenVPN über eine große Gemeinschaft von Personen, die direkt an der Entwicklung des Systems beteiligt sind, mit professionellen Sicherheitsexperten und Entwicklern, die den Code kontinuierlich überprüfen und verbessern können.

Aus diesem Grund wird OpenVPN häufig mit Patches aus der Community aktualisiert, die von erfahrenen Kollegen überprüft werden.

Abgesehen davon bietet OpenVPN ein hohes Maß an Anpassbarkeit und Konfigurierbarkeit. Die Benutzer können die Software nach eigenem Ermessen verändern, um die Sicherheit zu erhöhen oder neue Funktionen hinzuzufügen.

Die aktive OpenVPN-Community prüft nicht nur den Code und veröffentlicht Patches und Updates, sondern bietet auch einen qualitativ hochwertigen Community-Support mit Mitgliedern, die bereit sind, sich gegenseitig zu helfen, sowie eine redundante Dokumentation und Ressourcen, so dass Sie keine Schwierigkeiten haben werden, herauszufinden, wie Sie dieses oder jenes Problem lösen können.

Bei all dem ist OpenVPN völlig kostenlos, was für jeden ein großer Vorteil sein kann.

Erläuterung der OpenVPN-Protokolle UDP und TCP

Für die Übertragung von Daten kann OpenVPN entweder das UDP (User Datagram Protocol) oder das TCP (Transmission Control Protocol) verwenden, wobei jedes Protokoll seine eigenen Eigenschaften, Vor- und Nachteile hat. Schauen wir uns an, wofür die Protokolle verwendet werden und was der Unterschied zwischen ihnen ist.

UDP (User Datagram Protocol) ist ein verbindungsloses Protokoll, d. h. es baut vor dem Senden von Daten keine Verbindung auf und garantiert keine Zustellung, Reihenfolge oder Fehlerprüfung. Aus diesem Grund fehlen bei UDP die Mechanismen für den Verbindungsaufbau und die Fehlerprüfung, was zu einem geringeren Overhead und einer schnelleren Datenübertragung im Vergleich zu TCP führt. Das bedeutet, dass sich UDP durch höhere Geschwindigkeit und geringere Latenz bei geringerer Bandbreitennutzung auszeichnet, was es für Anwendungen, die eine schnelle Echtzeitkommunikation erfordern, wie Video-Streaming, Spiele und VoIP, sehr effizient macht.

Zu den Nachteilen von UDP gehören die gelegentlich unzuverlässige Zustellung von Paketen, die manchmal verloren gehen oder nicht in der richtigen Reihenfolge ankommen, und die fehlende Staukontrolle, die ohne entsprechendes Management ein Problem darstellen kann.

Im Gegensatz zu UDP ist TCP (Transmission Control Protocol) ein verbindungsorientiertes Protokoll, d. h., es baut vor der Datenübertragung eine Verbindung auf und sorgt für eine zuverlässige Zustellung. TCP konzentriert sich auf die Fehlerprüfung und die erneute Übertragung von verlorenen Paketen und stellt so sicher, dass die Daten ordnungsgemäß ankommen.

TCP verfügt außerdem über ein eingebautes Stau-Protokoll, das eine Flusskontrolle gewährleistet und darauf ausgerichtet ist, Netzüberlastungen zu verhindern.

Während TCP robuster und zuverlässiger ist, hat es im Vergleich zu UDP einen höheren Overhead und damit eine langsamere Übertragung sowie eine höhere Latenz.

Insgesamt sind beide Protokolle für das Funktionieren von OpenVPN wertvoll, wobei UDP das Standardprotokoll ist, das eine schnellere Datenübertragung ermöglicht, aber etwas unzuverlässig ist, und TCP stärkere Kontrollmechanismen bietet, aber langsamer ist, so dass es ins Spiel kommt, wenn UDP die Übertragung nicht allein bewältigen kann.

Datenschutz und Sicherheit mit OpenVPN: Ist die Nutzung sicher?

OpenVPN verwendet starke Verschlüsselungs- und Sicherheitsmechanismen, während der Code regelmäßig von der Community überprüft wird und häufige Updates für null bis keine Probleme sorgen.

Was die Verschlüsselung angeht, so verwendet OpenVPN den Advanced Encryption Standard (AES) AES-256, einen der stärksten verfügbaren Verschlüsselungsstandards.

Für den Schlüsselaustausch verwendet OpenVPN RSA (mit Schlüsselgrößen von 2048 oder 4096 Bit) und Elliptic Curve Cryptography (ECC), um sichere Handshake-Prozesse zu gewährleisten.

Perfect Forward Secrecy (PFS) stellt sicher, dass die Sitzungsschlüssel nicht kompromittiert werden, selbst wenn der private Schlüssel des Servers kompromittiert wird, da jede Sitzung mit einem eindeutigen Schlüssel versehen ist, so dass Angreifer keinen Vorteil aus der Entschlüsselung früherer Sitzungen ziehen können.

OpenVPN verwendet sichere TLS/SSL-Protokolle, die für ihre Sicherheit beim Aufbau sicherer Verbindungen weithin anerkannt sind.

Erforschung der Funktionsweise von OpenVPN

Werfen wir nun einen Blick darauf, wie OpenVPN tatsächlich funktioniert.

Die Hauptmechanik hinter dem Innenleben von OpenVPN ist die Erstellung sicherer, verschlüsselter Tunnel für die Datenübertragung zwischen Clients und Servern. Um zu verstehen, wie OpenVPN den Datenfluss verwaltet, ist das Verständnis der Datenpfadregeln unerlässlich. Sehen wir uns an, wie es im Detail funktioniert:

Verstehen der Authentifizierung in OpenVPN

Erstmalige Verbindung und Authentifizierung:

Die erste Verbindung eines Clients zu einem OpenVPN-Server umfasst die folgenden Schritte:

• TLS Handshake bezieht sich auf den Prozess, bei dem Client und Server Zertifikate und Schlüssel austauschen, um eine sichere Verbindung aufzubauen.
• Authentifizierung: Nach dem Handshake muss der Client optional einen Benutzernamen/Passwort, ein Zertifikat oder andere Authentifizierungsmethoden angeben. Sobald die Authentifizierung abgeschlossen ist, wird ein sicherer Kanal eingerichtet und das Ganze kann fortgesetzt werden.
  

Einrichten von Tunneln in OpenVPN

Nach erfolgreicher Authentifizierung wird ein Tunnel aufgebaut, durch den die gesicherten und verschlüsselten Daten fließen.

Zunächst erstellt OpenVPN eine virtuelle Netzwerkschnittstelle (z. B. tun0 im Falle des TUN-Modus oder tap0 im Falle des TAP-Modus). Anschließend weist der Server der virtuellen Schnittstelle des Clients eine IP-Adresse zu, so dass ein internes IP-Netzwerk entsteht.

Verkapselung und Verschlüsselung in OpenVPN

Nachdem der Tunnel aufgebaut ist, kann die Datenübertragung beginnen. Die Übertragung wird durch spezifische Datenpfadregeln geregelt, die den Datenfluss durch den Tunnel steuern. Die Regeln hängen von der Art der Verkapselung ab, also davon, ob es sich um den Routing- oder den Bridging-Modus handelt.

Routing-Modus (TUN)

Der Routing-Modus umfasst die folgenden Regeln.

Paketkapselung: Datenpakete aus dem lokalen Netzwerk des Clients werden in OpenVPN-Pakete gekapselt. Anschließend werden sie durch den sicheren Tunnel zum Server gesendet.

IP-Routing: Der Server leitet die Pakete anhand der Routing-Tabelle und der Firewall-Regeln an das entsprechende Ziel innerhalb seines lokalen Netzes oder des Internets weiter.

Client-Konfiguration: Die Client-Konfigurationsdatei (.ovpn oder .conf) enthält oft Routing-Direktiven (push "route ..."), die bestimmen, welcher Verkehr durch den VPN-Tunnel geschickt werden soll.

Überbrückungsmodus (TAP)

Ethernet-Rahmen der Schicht 2: Der TAP-Modus arbeitet auf der Datenübertragungsschicht (Layer 2) und verarbeitet Ethernet-Frames. Dieser Modus kann zwei Netze überbrücken, so dass sie wie ein zusammenhängendes Netz erscheinen.

Broadcast und Multicast: Der TAP-Modus unterstützt Broadcast- und Multicast-Verkehr, was für Anwendungen wie LAN-Spiele oder bestimmte Arten der Netzwerkerkennung nützlich ist.

Übertragung von Daten in OpenVPN

Nach der Verschlüsselung und Einkapselung werden die Datenpakete durch den VPN-Tunnel übertragen. Das ursprüngliche Datenpaket, verschlüsselt und mit einem OpenVPN-Header versehen, wird nun von der virtuellen Netzwerkschnittstelle des Clients zur Schnittstelle des Servers gesendet.

Bei der Übertragung der gekapselten Pakete kann OpenVPN entweder UDP- oder TCP-Protokolle verwenden. UDP bietet eine bessere Leistung und TCP wird normalerweise verwendet, wenn UDP aus irgendeinem Grund nicht verwendet werden kann.

Nachdem die verschlüsselten Datenpakete den Server erreicht haben, werden sie verarbeitet. Dazu gehört die Entschlüsselung durch den symmetrischen Sitzungsschlüssel, gefolgt von einer HMAC-Verifizierung, um die Integrität und Authentizität der Daten zu gewährleisten.

Die entschlüsselten Pakete werden dann entkapselt. Die OpenVPN-Header werden entfernt und die ursprünglichen Datenpakete werden wiederhergestellt. Danach werden die Pakete an ihren Bestimmungsort innerhalb des lokalen Netzes des Servers geleitet oder bei Bedarf an das Internet weitergeleitet.

Die Rücksendung der Daten an den Client erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, d. h. mit denselben Mechanismen für die Verkapselung/Verschlüsselung, die Übertragung, Entschlüsselung und Entkapselung sowie die Zustellung.

Fazit

OpenVPN ist ein beliebtes, kostenloses und quelloffenes VPN-System, das Sie nicht enttäuschen wird. Mit großartiger Leistung und Zuverlässigkeit, einer praktischen Benutzeroberfläche, einfacher Konfiguration und einer großen Community ist es eines der besten VPN-Systeme, die Sie finden können. Wenn Sie daran interessiert sind, ein virtuelles privates Netzwerk selbst zu konfigurieren, anstatt sich für eine Standardlösung zu entscheiden, ist OpenVPN definitiv eine großartige Option für Sie.

FAQ

Wie unterscheidet sich OpenVPN von herkömmlichen VPNs?

OpenVPN sollte nicht im Gegensatz zu herkömmlichen VPNs stehen, da es sich nicht um eine fertige Lösung handelt, sondern um ein VPN-System, das für den Aufbau eines eigenen VPNs verwendet werden sollte. Im Vergleich zu den eher bekannten konventionellen VPN-Diensten bietet Ihnen die Verwendung von OpenVPN zum Aufbau eines eigenen VPN-Netzwerks mehr Kontrolle und Flexibilität.

OpenVPN zeichnet sich im Allgemeinen durch seinen kostenlosen Open-Source-Charakter, seine Schnelligkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie seine Anpassungsfähigkeit aus.

Welche Maßnahmen gewährleisten die Sicherheit von OpenVPN?

Die Sicherheit von OpenVPN wird durch eine Reihe von Merkmalen gewährleistet, darunter starke Verschlüsselung, sichere Verbindungs- und Übertragungsprotokolle, zertifikatsbasierte Authentifizierung sowie seine Open-Source-Natur mit einer aktiven Entwickler- und Nutzergemeinschaft, die für regelmäßige Updates sorgt, die zu seiner Zuverlässigkeit beitragen.

Für welche Zwecke wird OpenVPN eingesetzt?

OpenVPN ist ein VPN-System, das Sie für den Aufbau eines eigenen VPN verwenden können. Es ist kein VPN-Dienst, sondern ein Werkzeug, mit dem Sie Ihr Virtuelles Privates Netzwerk mit Ihrer eigenen Hardware für jeden Zweck erstellen können.

Wie unterscheiden sich die Protokolle OpenVPN UDP und OpenVPN TCP?

UDP und TCP sind zwei Übertragungsprotokolle, die in OpenVPN aktiv genutzt werden.

UDP (User Datagram Protocol) ist ein verbindungsloses Protokoll, das im Allgemeinen schneller arbeitet, aber gelegentlich unzuverlässig sein kann.

Wenn UDP ausfällt, wird stattdessen TCP (Transmission Control Protocol) verwendet, da es ein verbindungsorientiertes Protokoll ist, das eine bessere Kontrolle und Zuverlässigkeit bietet, die Vorrang vor der Geschwindigkeit hat.

Was sind die Vor- und Nachteile der Verwendung von OpenVPN?

OpenVPN zeichnet sich dadurch aus, dass es kostenlos, quelloffen, zuverlässig, sicher und anpassbar ist, wie im obigen Artikel beschrieben. Für unerfahrene Benutzer kann es jedoch ein wenig zu komplex sein, während übermäßige Sicherheitsfunktionen zu einem höheren Overhead und Ressourcenverbrauch führen. In einigen Szenarien kann es Kompatibilitätsprobleme geben, insbesondere Probleme mit Firewalls und NAT-Traversal in einigen Netzwerkumgebungen, die eine zusätzliche Einrichtung erfordern, Unterstützung für mobile Geräte und keine eingebaute Unterstützung für die meisten Betriebssysteme, was es von externen Tools abhängig macht.