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VPN einfach erklärt: Tunnel, Schutz und Grenzen

VPN einfach erklärt: Tunnel, Schutz und Grenzen
VPN einfach erklärt: Tunnel, Schutz und Grenzen
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Ein Virtual Private Network (VPN) stellt über das öffentliche Internet eine geschützte Verbindung zwischen zwei Endpunkten her. Dadurch kannst du zum Beispiel von zu Hause auf ein internes Schul-, Hochschul-, Firmen- oder Heimnetz zugreifen. Ein VPN schützt jedoch nur den Weg bis zu seinem Endpunkt und macht weder das Endgerät noch besuchte Dienste automatisch sicher.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Wie funktioniert ein VPN-Tunnel?

Stell dir vor, du möchtest aus einem öffentlichen WLAN auf Dateien in einem internen Netz zugreifen. Ohne besonderen Zugang ist dieses Netz von außen nicht erreichbar. Ein VPN-Client auf deinem Gerät kann jedoch eine Verbindung zu einem VPN-Server oder VPN-Router aufbauen.

Definition

VPN

Ein VPN ist ein virtuelles, nicht öffentliches Netzwerk. Es verbindet entfernte Geräte oder Netze über eine verschlüsselte und authentifizierte Verbindung.

Der Verbindungsaufbau lässt sich vereinfacht in vier Schritte zerlegen:

  1. Dein Gerät nimmt Kontakt zum VPN-Server auf.
  2. Der Server prüft deine Berechtigung, zum Beispiel mit Benutzername und Passwort.
  3. Client und Server vereinbaren automatisch die Schlüssel für die Verschlüsselung.
  4. Die Daten werden am Tunneleingang verschlüsselt verpackt und am Tunnelende wieder entschlüsselt.

Die verschlüsselte Verbindung wird bildlich VPN-Tunnel genannt. Die Daten durchqueren weiterhin das öffentliche Internet. Wer sie unterwegs abfängt, soll ihren Inhalt aber nicht ohne den passenden Schlüssel lesen können.

Beispiel

Du sitzt mit einem Laptop zu Hause und öffnest ein internes Netzlaufwerk deiner Hochschule. Der VPN-Client verschlüsselt die Anfrage und sendet sie zum Hochschulserver. Dort wird sie entschlüsselt und an das interne Netz weitergegeben. Die Antwort nimmt den umgekehrten Weg.

Merke

Ein VPN baut kein eigenes Kabel durch das Internet. Es schützt Daten durch einen logisch abgegrenzten, verschlüsselten Übertragungsweg.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWas beschreibt den VPN-Tunnel am besten?
Lösung: Eine verschlüsselte Verbindung zwischen festgelegten Endpunkten — Der Tunnel bezeichnet den geschützten Übertragungsweg zwischen VPN-Client und VPN-Endpunkt.
Welche Adresse und welche Wege nutzt der Verkehr?

Nach dem Verbindungsaufbau kann dein Gerät eine interne IP-Adresse aus dem Adressbereich des entfernten Netzes erhalten. Dadurch kann es interne Dienste über diesen Netzbereich erreichen. Ob du einen bestimmten Dienst nutzen darfst, hängt zusätzlich von deiner Authentifizierung und den vergebenen Zugriffsrechten ab.

Wenn Internetverkehr durch das VPN geleitet wird, sehen besuchte Webseiten normalerweise die externe IP-Adresse des VPN-Servers statt der ursprünglichen externen Adresse deines Anschlusses. Das gilt nur für den Verkehr, der tatsächlich durch den Tunnel läuft.

Es gibt zwei wichtige Arten der Verkehrsführung:

  • Beim vollständigen Tunneling läuft der gesamte Netzwerkverkehr durch das VPN.
  • Beim Split-Tunneling läuft nur festgelegter Verkehr durch das VPN, etwa der Verkehr zu bestimmten Hochschulnetzen. Andere Verbindungen gehen direkt über den normalen Internetzugang.
Beispiel

Ein Hochschul-VPN verwendet Split-Tunneling. Der Aufruf eines internen Servers läuft durch den VPN-Tunnel. Der Aufruf einer gewöhnlichen Nachrichtenseite läuft dagegen direkt über deinen Internetanbieter.

Bei vollständigem Tunneling würden beide Aufrufe zunächst den VPN-Server erreichen.

Gut zu wissen

Welche Verkehrsführung gilt, entscheidet die konkrete VPN-Konfiguration. Du kannst aus dem Wort „VPN“ allein nicht ableiten, dass der gesamte Internetverkehr geschützt wird.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelEin VPN leitet nur Verbindungen zu einem internen Hochschulnetz durch den Tunnel. Was geschieht mit einem gewöhnlichen Webseitenaufruf?
Lösung: Er läuft beim beschriebenen Split-Tunneling direkt über den normalen Internetzugang. — Split-Tunneling teilt den Verkehr nach festgelegten Zielen auf. Nur ausgewählte Ziele nutzen den Tunnel.
Wofür ist ein VPN nützlich?

Ein VPN kann entfernte Geräte so anbinden, dass ausgewählte interne Ressourcen sicher erreichbar werden. Typische Anwendungen sind:

  • Zugriff aus dem Homeoffice auf interne Anwendungen und Dateien;
  • Verbindung räumlich getrennter Standorte;
  • Zugriff auf Netzlaufwerke, Drucker oder lizenzierte Angebote einer Hochschule;
  • geschützter Fernzugriff auf das eigene Heimnetz;
  • Zugriff auf ein NAS, ohne dessen Dienste direkt über öffentliche Ports erreichbar zu machen;
  • zusätzlicher Übertragungsschutz in einem öffentlichen WLAN.
Definition

VPN-Client und VPN-Gateway

Der VPN-Client startet die Verbindung auf dem Endgerät. Das VPN-Gateway ist der Endpunkt des Tunnels und vermittelt den Zugang zum entfernten Netz. Diese Aufgabe kann ein VPN-Server oder ein geeigneter Router übernehmen.

Ein Router als VPN-Gateway kann auch Geräte im Heimnetz einbeziehen, auf denen kein eigener VPN-Client eingerichtet ist. Für einen Fernzugriff muss die Gegenstelle jedoch passend konfiguriert sein.

Beispiel

Du möchtest unterwegs Fotos von deinem NAS abrufen. Statt den Webserver des NAS direkt über einen öffentlichen Port freizugeben, verbindest du dich zuerst mit dem VPN deines Heimrouters. Danach greifst du über den geschützten Zugang auf das NAS im Heimnetz zu.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelWarum kann ein Heim-VPN sicherer sein als eine direkte öffentliche Freigabe eines NAS-Webservers?
Lösung: Der Dienst bleibt hinter einem authentifizierten VPN-Zugang erreichbar. — Ein VPN kann den direkten öffentlichen Zugriff auf einen internen Dienst vermeiden. Es ersetzt aber weder Updates noch sichere Konten und Geräteeinstellungen.
Was schützt ein VPN – und was nicht?

Die Verschlüsselung eines VPN reicht vom Client bis zum VPN-Endpunkt. Hinter diesem Endpunkt wird der Verkehr weitergeleitet. Dieser weitere Weg ist nicht allein durch den VPN-Tunnel geschützt.

VPN und HTTPS erfüllen deshalb unterschiedliche Aufgaben:

  • Ein VPN schützt die Verbindung zwischen VPN-Client und VPN-Endpunkt. Je nach Einrichtung erfasst es viele Apps oder den gesamten Geräteverkehr.
  • HTTPS schützt die Verbindung zwischen Browser und dem jeweiligen Webserver.

Beide Schutzmechanismen können gleichzeitig aktiv sein. Dann schützt das VPN den Weg bis zum VPN-Server, während HTTPS die Webverbindung bis zum besuchten HTTPS-Server absichert.

Ein VPN kann außerdem den sichtbaren Ausgangspunkt des getunnelten Verkehrs verändern. Das garantiert jedoch keine Anonymität. Der VPN-Betreiber verarbeitet den durchgeleiteten Verkehr und wird damit selbst zu einer Vertrauensstelle.

Weitere Grenzen sind:

  • Die zusätzliche Verarbeitung senkt häufig die Übertragungsgeschwindigkeit.
  • Ein Browser-Plugin schützt gewöhnlich nur den Browser- oder Webseitenverkehr, nicht alle Apps.
  • Schadsoftware, unsichere Passwörter und veraltete Programme verschwinden durch ein VPN nicht.
  • Ein selbstsigniertes Zertifikat darf nicht ungeprüft als vertrauenswürdig eingestuft werden. Die Herkunft und der erwartete Fingerabdruck müssen zuverlässig feststehen.
  • Die Nutzung eines VPN kann in manchen Staaten rechtlich eingeschränkt oder verboten sein.
Merke

Ein VPN schützt einen bestimmten Übertragungsabschnitt. Es ist kein vollständiger Ersatz für HTTPS, Updates, sichere Zugangsdaten und eine sorgfältige Prüfung des VPN-Anbieters.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Ein VPN verschlüsselt den Weg zwischen dem und dem . HTTPS schützt dagegen die Verbindung zum jeweiligen . Beim nutzt nur ausgewählter Verkehr den VPN-Tunnel.

Lösungen: Lücke 1: VPN-Client; Lücke 2: VPN-Endpunkt; Lücke 3: Webserver; Lücke 4: Split-Tunneling. Prüfe immer die Endpunkte: Beim VPN endet der besondere Schutz am VPN-Server oder VPN-Router. HTTPS reicht bei einer Webverbindung bis zum angesprochenen Webserver.
Wie beurteilst du eine VPN-Lösung?

Bevor du ein VPN nutzt, solltest du nicht nur fragen, ob die Verbindung „verschlüsselt“ ist. Entscheidend ist die gesamte Schutzkette.

Prüfe nacheinander:

  1. Zweck: Soll das VPN ein internes Netz erreichbar machen, den Verkehr in einem WLAN schützen oder einen anderen klaren Zweck erfüllen?
  2. Endpunkt: Wo endet der Tunnel, und wer betreibt diesen Server?
  3. Verkehrsführung: Läuft der gesamte Verkehr oder nur ein ausgewählter Teil durch das VPN?
  4. Authentifizierung: Wie weist du deine Berechtigung nach?
  5. Vertrauen: Kann der Betreiber zuverlässig mit deinem Verkehr und deinen Daten umgehen?
  6. Geräteschutz: Sind Betriebssystem, Programme und Zugangsdaten ebenfalls abgesichert?
Beispiel

Ein kostenloser VPN-Dienst verspricht Schutz, erklärt aber nicht nachvollziehbar, wer die Server betreibt oder wie persönliche Daten verwendet werden. Die Verschlüsselung bis zu diesem Server löst das Vertrauensproblem nicht: Der Anbieter kontrolliert den Tunnelendpunkt.

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Frage 1 von 1SchwerEin unbekannter VPN-Anbieter verschlüsselt den Verkehr bis zu seinem Server. Welche Frage bleibt für die Sicherheitsbewertung besonders wichtig?
Lösung: Wer den Server betreibt und wie dort mit dem Verkehr umgegangen wird — Die Verschlüsselung schützt den Transport bis zum VPN-Server. Am Endpunkt muss der Betreiber den Verkehr weiterleiten und wird deshalb zur Vertrauensstelle.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • VPN
    • verbindet entfernte Geräte oder Netze
    • authentifiziert berechtigte Teilnehmer
    • verschlüsselt Daten bis zum VPN-Endpunkt
    • leitet den gesamten oder ausgewählten Verkehr weiter
    • ermöglicht Zugriff auf interne Ressourcen
    • ergänzt HTTPS und sicheren Geräteschutz
    • verlagert Vertrauen zum VPN-Betreiber
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Aussage beschreibt die Reichweite eines VPN korrekt?
Lösung: Es schützt den getunnelten Verkehr bis zum festgelegten VPN-Endpunkt. — Entscheidend sind die Endpunkte: Der besondere VPN-Schutz beginnt am Client und endet am VPN-Server oder VPN-Router.
Frage 2 von 3MittelEine App soll durch ein VPN geschützt werden. Du verwendest nur ein Browser-Plugin. Welches Problem kann auftreten?
Lösung: Das Plugin tunnelt möglicherweise nur Browserverkehr und nicht den Verkehr der App. — Wenn der gesamte Geräteverkehr erfasst werden soll, ist gewöhnlich ein systemweiter VPN-Client oder eine entsprechende Betriebssystemkonfiguration nötig.
Frage 3 von 3SchwerDu greifst per VPN auf dein Heimnetz zu und öffnest danach eine HTTPS-Webseite. Welche Beschreibung ist richtig?
Lösung: VPN und HTTPS können gleichzeitig unterschiedliche Verbindungsabschnitte schützen. — VPN und HTTPS haben unterschiedliche Endpunkte und ergänzen sich. Prüfe bei jeder Schutzbehauptung, welcher Abschnitt tatsächlich verschlüsselt wird.

Du hast das Lernziel erreicht, wenn du bei einer konkreten Verbindung Client, VPN-Endpunkt, Verkehrsführung und verbleibende Risiken benennen kannst.

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