1. 介绍

随着IP/MPLS VPN 的VPN。对用户而言，IP/MP 计算机或LAN，也可以提供 提供商而言，IP/MPLS VPN 本，增加利润的重要手段。

的兴起，用户和运营商都将目光 LS VPN可以非常方面地替代租用 租用线的备份、冗余和峰值负载 是其未来数年内扩大业务范围，

转向了这种极具竞争力和市场前景 线和传统的ATM/帧中继VPN来连接 分担等，费用节省明显。而就服务 保持竞争力和客户忠诚度，降低成

安全性保证是IP/M 的一个关键因素（另外一个 出传统的ATM/帧中继VPN存 的声誉。与人们对ATM/帧中 供了安全性保证，但由于人 性仍然存在很大疑虑。

PLS VPN（以下统称VPN）能否取 是QoS的保证）。尽管2000年2月 在严重的安全隐患，但ATM/帧中 继 VPN安全性非常信任的情况相 们普遍认为IP网本身是不安全的

代租用线和传统的ATM/帧中继 VPN Yankee group发表了研究报告，指 继VPN在安全性方面仍然享有很高 反，尽管IP/MPLS VPN技术声称提 ，因此对基于IP/MPLS的VPN的安全

IP/MPLS的安全性 题并不容易，因为安全性是 是不可能保证安全的。本文 上（比如后门）和实施时（ 方式的角度来探讨其安全性

究竟如何，比ATM/帧中继 VPN安 一个复杂的系统问题，任何一个 不讨论IP/MPLS与ATM/帧中继 VP 配置错误）的安全问题，而是从 。

全性要高还是不如？要回答这个问 网络系统单靠VPN提供的安全通信 N面临的相同的安全问题，如实现 不同的VPN隧道技术和不同的组网

2. VPN安全性实施方式

根据用户是否信任运营商以及用 安全性保障，也可以选择由用户自己实施 。

户数据的安全敏感程度，用户可以选择由运营商提供 安全性保障。IP/MPLS VPN同时支持这两种实施方式

2.1 用户不信任运营商

当用户不相信运营商提供的任何 户应该使用防火墙以及具有安全隧道功能 况下，用户自己负责所传递数据的安全性 隧道协议的安全性（后文对不同隧道协议 素。

形式的安全服务时（比如用户的数据特别敏感），用 的用户驻地设备(CPE)来实现IP/MPLS VPN。在这种情 ，VPN数据的安全性取决于用户防火墙以及所使用的 的安全性分别进行了讨论）等具体实施时的多方面因

与在传统的ATM/帧 ，运营商这时只负责提供传 用户自己负责。

中继VPN的中运营商只提供传递A 递IP/MPLS包的传输通道，不负

TM信元或帧中继帧的传输通道相似 责安全保证，隧道数据的安全性由

2.2 用户信任运营商

传统的基于帧中继和ATM的VPN都 ，也可以这样假设。

假定运营商是值得信赖的，在IP/MPLS VPN的实施中

在这种情况下，防 如果是基于网络的VPN，运 链路的安全性（这段链路一 的VPN，则运营商负责保证C 是一种基于CE的管理型VPN

火墙功能的提供以及包传输的安 营商负责运营商两个边缘设备(P 般是用户专用的，通常认为是安 E设备到PE设备之间的安全性， 。

全性保证都是由运营商提提供的。 E)之间的安全性，不包括用户接入 全的）；如果是基于用户设备(CE) 包括了用户接入链路的安全性，这

在不同场合下运营 到CE的路径本来就是安全的 营商的IP骨干网中传递）， SONET/SDH电路，波长或光 节点间的隧道安全服务。如 全机制就很有必要。

商可以根据需要采用不同的安全 ，因为运营商拥有整个骨干网基 或者把部分骨干网外包给另一个 纤），那么就不大需要太高的安 果VPN数据的传递横跨多个运营

等级。如果运营商认为PE到PE或CE 础设施（VPN数据传递只在一个运 值得信赖的运营商（比如可能是 全机制（如IPSec）来提供骨干网 商的骨干网，那么使用高级别的安

3. IPSec的安全性

IPSec是专门设计 效保护IP数据报的安全，所 ；数据内容的机密性保护；

为IP提供安全服务的一种协议（ 采取的具体保护形式包括：数据 抗重播保护等。

其实是一个协议族）。IPSec可有 源验证；无连接数据的完整性验证

使用IPSec协议中的认证头(AH) 上层协议（如UDP和TCP）进行保护，这种 式和传输模式）来提供。其中AH可以验证 的不断重播。ESP除具有AH的所有能力之 有限的机密性保障。

协议和封装安全载荷(ESP)协议，可以对IP数据报或 保护由IPSec两种不同的工作模式（分别对应隧道模 数据的起源、保障数据的完整性以及防止相同数据包 外，还可选择保障数据的机密性，以及为数据流提供

AH和ESP协议根据安全联盟(SA) 立，也可以自动建立。IKE就是IPSec规定 商VPN，也可支持IP地址事先并不知道的 点的客户协商模式，这样可以隐藏端方身

规定的参数为IP数据包提供安全服务。SA可以手工建 的一种用来自动管理SA的协议。IKE的实现可支持协 远程接入。IKE必须支持协商方不是SA协商发生的端 份。

虽然到目前为止， 美之词，最主要的批评是它 两个运行模式：传输模式和 和/或加密。这导致了额外 可供选择：传输/AH，隧道/ 功能和性能差别都很小（因 的安全专家经过多年的研究 则应是多家竞争，择优使用

全球安全专家普遍认为IPSec是 的复杂性，因为系统复杂性是系 隧道模式，有两个安全协议：AH 的复杂性：打算认证一个包的两 AH，空加密的传输/ESP以及空加 此没有太大实际意义）。产生这 和讨论后折衷的产物。因此有安 ，正如AES（高级加密标准）那

最安全的IP协议，但也并非全是赞 统安全的主要威胁之一。IPSec有 和ESP。AH提供认证，ESP提供认证 台机器之间的通信总共有四种模式 密的隧道/ESP，而这些选择之间的 种问题的原因是IPSec是多个国家 全专家已经提出安全协议的设计原 样。

ATM/帧中继 VPN的 保证主要来自它的“闭合用 据传递错误，不会监听用户 授权方进行流量分析等，根 的数据（如金融信息）等， VPN，连接的也是一组闭合 可以这样认为，IPSec比传 VPN技术。

“专用”性体现在虚电路连接的 户群(CUG)”的特性，假设运营 的流量，不会不经过授权就进入 本不提供认证和加密等安全服务 通常需要采用用户自己实施的链 的用户或社区，但这时提供的安 统的ATM/帧中继 VPN更强的安全

是一组闭合的用户或社区，安全性 商不会（恶意）错误配置而导致数 用户网络，不会被修改，不会被非 （当然如果用户需要传递特别敏感 路加密等方法）。而对于IPSec 全服务还包括认证和加密等。因此 服务，是到目前为止最为安全的

4. L2TP的安全性

二层隧道技术(L2TP) 定义了利 和帧中继）封装链路层PPP帧的方法。远 户网络之间通过拨号方式创建一个虚拟的

用包交换方式的公共网络基础设施（如IP网络、ATM 程拨号接入VPN(VPDN)通常使用L2TP在用户和企业客 点到点连接。

在L2TP隧道建立的 与PPP CHAP相同，能够在隧 建立过程，因此并不适用于 后，窃听隧道数据流或插入

过程中，隧道终点之间可以选择 道建立的过程中有效防止重放和 其它方面。对于一个恶意用户而 数据包是一件很容易的事情。

是否进行认证。这种认证的安全性 窃听攻击。该机制设计用于隧道的 言，在已经认证的隧道成功建立之

在使用中L2TP可能 的安全服务比较而言的）：

会遇到的安全性问题分析总结如

下（这些都是相对于IPSec所提供

1) L2TP只定义了对隧道的终端 数据报文。这样的隧道无法抵抗插入攻击

实体进行身份认证，而不是认证隧道中流过的每一个 和地址欺骗攻击。

2) L2TP由于没有 攻击：发送一些假冒的控制

针对每个数据报文的完整性校验 信息，导致L2TP隧道或底层PPP

，就有可能进行拒绝服务 (DoS) 连接的关闭。

3) L2TP本身不提供任何加密手

段，当数据需要保密时，需要其它技术的支持。

4) 虽然PPP报文的 样进行监听的攻击者就可能

数据可以加密，但PPP协议不支 最终攻破密钥，从而得到所传输

持密钥的自动产生和自动刷新。这 的数据。

当L2TP运行在IP上 据包都是相同的UDP/IP数据 L2TP能够提供与IPSec相同

时是不安全的。但对于IPSec而 包，因此可以将L2TP与IPSec结 程度的安全性。

言，特定隧道的所有L2TP控制和数 合使用，使用IPSec安全保护后的

5. MPLS的安全性

MPLS为每个IP包加上一个固定长 是一种隧道技术，所以使用它来建立VPN ，因此这里对MPLS VPN的安全性从多个方 路由器方式的实现的分析和介绍。

度的标签，并根据标签值转发数据包。MPLS实际上就 隧道十分容易而高效。由于MPLS 技术本身就非常新 面做了一个较为详细的、同时适用于BGP方式和虚拟

从下面的分析可以得出 手段提供了抗攻击和标记欺 证。

这样的结论：MPLS VPN采用路由 骗的手段，完全能够提供与传统

隔离、地址隔离和信息隐藏等多种 的ATM或帧中继VPN相类似的安全保

1） 路由隔离

MPLS VPN实现了VPN之间的路由 独立的虚拟路由转发实例(VFI)，每个VFI 运行路由协议）。因为每个VPN都产生一 影响。

隔离。每个PE路由器为每个所连接的VPN都维护一个 驻留来自同一VPN的路由（静态配置或在PE和CE之间 个独立的VFI，因此不会受到该PE路由器上其它VPN的

在穿越MPLS核心到其它PE路由器 的VPN标志符（比如路由区分器）来实现 。MP-BGP穿越核心网专门交换VPN路由， 它PE的特定VPN的VFI中，而不会把这些BG 个VPN的路由是相互隔离的。

时，这种隔离是通过为多协议BGP(MP-BGP)增加唯一 的（这是在BGP方式下，虚拟路由的方式与此类似） 只把路由信息重新分发给其它PE路由器，并保存在其 P信息重新分发给核心网络。因此穿越MPLS网络的每

2） 隐藏MPLS核心结构

出于安全考虑，运 以使攻击变得更加困难。如 击。但由于使用了“路由隔

营商和终端用户通常并不希望把 果知道了IP地址，一个潜在的攻 离”，MPLS不会将不必要的信息

它们的网络拓扑暴露给外界，这可 击者至少可以对该设备发起DoS攻 泄露给外界，甚至是向客户VPN。

在不提供因特网接 ATM网络相媲美，因为它不 因特网的互联时，其安全性 接入到因特网，那么运营商 户，存在被攻击的可能性。

入服务的“纯粹”的MPLS VPN中 会把任何编址信息泄露给第三方 等价于帧中继或ATM网络。但如 至少会把一个IP地址（对等PE路

，信息隐藏的程度可以与帧中继或 或因特网。因此当MPLS网络没有到 果客户选择通过MPLS核心网络同时 由器的）暴露给下一个运营商或用

3） 抗攻击性

因为进行了路由隔离，因此不可 上讲有可能利用路由协议对PE路由器进行

能从一个VPN攻击另外一个VPN或核心网络。但从理论 DoS攻击，或者攻击MPLS的信令信息。

要想攻击PE路由器就必须知道它 藏。另外，就算是攻击者猜测到了PE的IP 的MPLS“路由隔离”。对于MPLS信令系统 MD5认证，就能够有效防止虚假路由的问 源地址。

的IP地址，但由于上面介绍的原因，IP地址已经被隐 地址，也无法进行有效的攻击，因为已经进行了有效 的攻击，如果在所有PE/CE对等体上对路由协议使用 题。另外，很容易跟踪这种潜在的对PE的DoS攻击的

4） 标记欺骗

在MPLS网络中，包 。与IP欺骗攻击时攻击者替 欺骗。

的转发不是基于IP目的地址，而 代包的IP源地址和目的地址相似

是基于由PE路由器预先添加的标记 ，理论上有可能出现MPLS包的标记

任何CE路由器和它的对 由器不知道MPLS核心的存在 PE路由器应该不接受来自CE 址欺骗的可能性，但这可以 的网络，而无法攻击别人的

等PE路由器之间的接口主要是IP ，所有的“标记”工作都应该是 路由器的任何标记包。当然，发 通过地址隔离来实现，使得属于 网络。

接口（也就是说没有标记）。CE路 由PE完成的。因此出于安全考虑， 送到MPLS网络中的包仍然存在IP地 某个VPN的用户只可能攻击他自己

6. 总结

从上面的分析可以得到如下的IP/MPLS VPN的重要结论：

1） 与传统ATM/帧中继

VPN类似，安全性可以由用户自

己实施，也可以由运营商实施。

2） 用于VPDN业务的L2TP只做连接建立时的身份认证，安全性存在隐患。

3） 根据分析，MPLS VPN的安全性与ATM/帧中继一样。

4） IPSec是到目前为 还要好。

止最为安全的协议，其安全性甚

至比享有很高的声誉的ATM/帧中继

5） IPSec与L2TP和MPL ，如果需要 “绝对”的安

S不是互斥的，而是可以结合使 全保，则可以与IPSec结合使用

用。在基于L2TP或MPLS组建VPN时 。

最后必须强调的是：安全问题是 身的安全性。

一个系统问题，不仅仅取决于VPN的这些隧道协议自

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