IPsec là gì? Tìm hiểu giao thức bảo mật VPN IPsec & Cách hoạt động

Giao thức IPsec là chìa khóa vàng mở ra cánh cửa bảo mật trong thế giới mạng đầy thách thức. Với khả năng mã hóa mạnh mẽ và đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu, IPsec trở thành giải pháp tối ưu cho những ai đang tìm kiếm một kết nối VPN an toàn tuyệt đối. Hãy cùng Nhân Hòa khám phá sâu hơn về giao thức IPsec và cách nó hoạt động để bảo vệ hệ thống của bạn nhé!

Tìm hiểu [A-Z] về IPsec & IPsec VPN là gì?

Giao thức IPsec

IPsec là một tập hợp giao thức được thiết kế để tạo ra các kết nối mã hóa giữa các thiết bị, đảm bảo dữ liệu được truyền qua mạng công cộng luôn an toàn. Nhờ cơ chế mã hóa và xác thực nguồn gốc của các gói dữ liệu (IP packet), IPsec thường được sử dụng để thiết lập các mạng riêng ảo (VPN).

Tên gọi "IPsec" bắt nguồn từ hai từ: "IP" (Internet Protocol) - giao thức định tuyến chính trên Internet và "sec" (security) - đại diện cho tính bảo mật. Internet Protocol xác định điểm đến của dữ liệu thông qua địa chỉ IP. Đồng thời, IPsec làm tăng cường độ an toàn của quy trình này bằng cách bổ sung mã hóa và xác thực, tạo nên một lớp bảo vệ vững chắc cho dữ liệu.

>>> XEM THÊM: [A-Z] Hướng dẫn dùng Touch VPN để Fake IP 3 PHÚT

IPsec VPN là gì?

IPsec VPN là một loại mạng riêng ảo (Virtual private network - VPN) sử dụng giao thức IPsec để thiết lập kết nối được mã hóa giữa hai hoặc nhiều thiết bị. Mặc dù kết nối VPN hoạt động trên các mạng công cộng, dữ liệu trao đổi qua IPsec VPN vẫn được bảo vệ an toàn nhờ cơ chế mã hóa và xác thực, đảm bảo tính riêng tư.

VPN cho phép người dùng truy cập và chia sẻ dữ liệu nhạy cảm qua mạng chung mà không lo bị xâm phạm. Chẳng hạn, nhân viên làm việc từ xa có thể sử dụng VPN để kết nối an toàn với hệ thống tệp và ứng dụng của công ty.

Dù nhiều VPN dựa trên giao thức IPsec để thiết lập và vận hành kết nối an toàn, không phải tất cả VPN đều dùng IPsec. Một số VPN sử dụng giao thức SSL/TLS, hoạt động ở lớp khác trong mô hình OSI - khung tham chiếu giúp mô tả cách Internet hoạt động.

IPsec hoạt động ra sao để bảo vệ dữ liệu trên mạng

IPsec hoạt động thông qua một chuỗi bước cụ thể để đảm bảo dữ liệu được truyền an toàn và riêng tư qua mạng. Dưới đây là 6 bước mà giao thức này vận hành:

Bước 1: Trao đổi khóa (Key Exchange)

Khóa (key) là một chuỗi ký tự ngẫu nhiên cần thiết để mã hóa và giải mã dữ liệu. IPsec thiết lập các khóa này bằng cách trao đổi giữa các thiết bị kết nối. Điều này đảm bảo mỗi thiết bị có thể giải mã các thông điệp mà thiết bị khác gửi đi.

Bước 2. Thêm header và trailer của packet

Dữ liệu được chia thành các phần nhỏ gọi là packet trước khi gửi đi. Mỗi packet bao gồm payload (dữ liệu thực tế) và header (thông tin về dữ liệu). IPsec bổ sung các header đặc biệt chứa thông tin xác thực và mã hóa vào các packet. Đồng thời, các đoạn trailer cũng được thêm vào sau payload để tăng cường bảo mật.

Bước 3. Xác thực (Authentication)

IPsec xác thực từng packet bằng cách thêm một "dấu xác thực", đảm bảo packet đến từ nguồn tin cậy và không bị giả mạo bởi hacker.

Bước 4. Mã hóa (Encryption)

Payload và header của mỗi packet được mã hóa, giúp bảo vệ dữ liệu khỏi việc bị đọc hoặc chỉnh sửa trái phép trong quá trình truyền tải.

Bước 5. Truyền dữ liệu (Data Transmission)

Các packet được mã hóa được truyền qua mạng bằng giao thức UDP (User Datagram Protocol), cho phép chúng vượt qua các firewall dễ dàng hơn so với TCP.

Bước 6. Giải mã (Decryption)

Ở đầu nhận, các packet được giải mã, giúp khôi phục dữ liệu ban đầu để các ứng dụng có thể sử dụng thông tin một cách bình thường.

Nhờ chuỗi bước này, IPsec đảm bảo rằng dữ liệu không chỉ được mã hóa mà còn được xác thực, giúp bảo vệ toàn diện trong môi trường mạng.

>>> XEM THÊM: [Chi tiết] Hướng dẫn sử dụng Kiwi VPN an toàn

Hướng dẫn kết nối với IPsec VPN cho người dùng

Để kết nối với IPsec VPN, người dùng cần cài đặt ứng dụng VPN (hay còn gọi là "client") trên thiết bị của mình. Sau khi cài đặt, người dùng sẽ đăng nhập vào ứng dụng bằng tài khoản và mật khẩu.

Mặc dù dữ liệu truyền qua VPN đã được mã hóa, nếu mật khẩu bị lộ, hacker có thể đăng nhập và truy cập vào dữ liệu bảo mật. Để tăng cường bảo mật, sử dụng xác thực hai yếu tố (2FA) là một giải pháp hiệu quả. Với 2FA, chỉ có mật khẩu không đủ để hacker có thể xâm nhập, giúp bảo vệ tài khoản người dùng an toàn hơn.

>>> CLICK NGAY: Các phương thức bảo mật 2FA Code [Quan trọng]

IPsec dùng giao thức nào để bảo mật?

IPsec không phải là một giao thức đơn lẻ, mà là một tập hợp các giao thức bảo mật hoạt động cùng nhau. Cụ thể, các giao thức chính trong IPsec bao gồm:

+ Authentication Header (AH): Giao thức này đảm bảo dữ liệu đến từ nguồn đáng tin cậy và không bị giả mạo, tương tự như một con dấu bảo mật. Tuy nhiên, AH không mã hóa dữ liệu nên không che giấu nội dung khỏi tin tặc.

+ Encapsulating Security Protocol (ESP): ESP mã hóa dữ liệu trong gói tin (packet), bao gồm cả IP header hoặc chỉ payload tùy thuộc vào chế độ sử dụng. ESP cũng thêm header và trailer riêng vào mỗi gói tin để tăng cường bảo mật.

+ Security Association (SA): SA là tập hợp các giao thức hỗ trợ việc đàm phán key và thuật toán mã hóa. Một giao thức SA phổ biến trong IPsec là Internet Key Exchange (IKE).

Tất cả các giao thức này hoạt động trực tiếp trên giao thức Internet Protocol (IP), giúp IPsec cung cấp khả năng bảo mật mạnh mẽ cho dữ liệu trên mạng.

Một số câu hỏi thường gặp về giao thức IPsec

IPsec tunnel và IPsec transport: Phân biệt và ứng dụng thực tế

IPsec Tunnel và IPsec Transport đều là các chế độ bảo mật trong IPsec, nhưng khác nhau về cách thức hoạt động.

+ IPsec Tunnel: Thường dùng giữa hai router, mã hóa toàn bộ gói tin (bao gồm cả IP header). IPsec thêm một header mới để giúp các router trung gian định tuyến đúng gói tin đến đích. Đây là lựa chọn phổ biến cho kết nối VPN giữa các mạng.

+ IPsec Transport: Chỉ mã hóa phần payload, còn IP header gốc không thay đổi. Các router trung gian có thể thấy đích cuối của gói tin. Phù hợp khi bảo vệ dữ liệu giữa các thiết bị cuối.

Ứng dụng thực tế:

+ IPsec Tunnel: Dùng cho kết nối VPN giữa các mạng riêng biệt.

+ IPsec Transport: Dùng khi bảo vệ dữ liệu giữa các thiết bị cuối, như máy tính và router.

Port sử dụng trong IPsec là gì?

Network port là điểm truy cập ảo giúp dữ liệu được chuyển đến đúng tiến trình trong máy tính. IPsec thường sử dụng port 500 để thiết lập kết nối, qua đó hệ điều hành có thể nhận diện và xử lý các kết nối liên quan.

IPsec ảnh hưởng thế nào đến MSS và MTU?

MSS (Maximum Segment Size) và MTU (Maximum Transmission Unit) là hai chỉ số đo dung lượng của các gói dữ liệu (packet). MSS đo kích thước phần payload của mỗi gói, trong khi MTU đo tổng thể của một gói, bao gồm cả header. Nếu gói vượt quá MTU, chúng có thể bị phân mảnh, nghĩa là chia nhỏ thành nhiều gói để truyền. Còn nếu gói vượt quá MSS, chúng sẽ bị loại bỏ ngay lập tức mà không thể gửi đi.

>>> THAM KHẢO THÊM: Chứng chỉ SLL: Khác gì so với IPSec?

Lời kết

Như vậy, trên đây là những thông tin cơ bản về IPsec và IPsec VPN, giúp bạn hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và ứng dụng của các giao thức bảo mật này. Việc sử dụng IPsec giúp bảo vệ dữ liệu khi truyền qua mạng công cộng, trong khi IPsec VPN mang lại sự an toàn cho kết nối từ xa. Để được tư vấn chi tiết hơn về giải pháp bảo mật mạng, hãy liên hệ Nhân Hòa ngay hôm nay!

Thông tin liên hệ Nhân Hòa:

+ Tổng đài: 1900 6680

+ Website: https://nhanhoa.com/

+ Fanpage: https://www.facebook.com/nhanhoacom

+ Chỉ đường: https://g.page/nhanhoacom

+ Khuyến mãi Nhân Hòa: https://nhanhoa.com/khuyen-mai.html