Một VPN được thiết kế tốt thường sử dụng vài phương pháp để duy trì kết nối và giữ an toàn khi truyền dữ liệu:
Bức tường lửa: Một tường lửa (firewall) cung cấp biện pháp ngăn chặn hiệu quả giữa mạng riêng của bạn với Internet. Bạn có thể sử dụng tường lửa ngăn chặn các cổng được mở, loại gói tin được phép truyền qua và giao thức sử dụng. Một vài sản phẩm VPN, chẳng hạn như router 1700 của Cisco, có thể nâng cấp để bao gồm cả tường lửa bằng cách chạy Cisco IOS tương ứng ở trên router. Bạn cũng nên có tường lửa trước khi bạn sử dụng VPN, nhưng tường lửa cũng có thể ngăn chặn các phiên làm việc của VPN.
Mã hoá: Đây là quá trình mật mã dữ liệu khi truyền đi khỏi máy tính theo một quy tắc nhất định và máy tính đầu xa có thể giải mã được. Hầu hết các hệ thống mã hoá máy tính thuộc về 1 trong 2 loại sau:
• Mã hoá sử dụng khoá riêng (Symmetric-key encryption) • Mã hoá sử dụng khoá công khai (Public-key encryption)
Trong hệ symmetric-key encryption, mỗi máy tính có một mã bí mật sử dụng để mã hoá các gói tin trước khi truyền đi. Khoá riêng này cần được cài trên mỗi máy tính có trao đổi thông tin sử dụng mã hoá riêng và máy tính phải biết được trình tự giải mã đã được quy ước trrước. Mã bí mật thì sử dụng để giải mã gói tin. Ví dụ; Khi tạo ra một bức thư mã hoá mà trong nội dung thư mỗi ký tự được thay thế bằng ký tự ở sau nó 2 vị trí trong bảng ký tự . Như vậy A sẽ được thay bằng C, và B sẽ được thay bằng D. Bạn đã nói với người bạn khoá riêng là Dịch đi 2 vị trí (Shift by 2). Bạn của bạn nhận được thư sẽ giải mã sử dụng chìa khoá riêng đó. Còn những người khác sẽ không đọc được nội dung thư.
Máy tính gửi mã hoá dữ liệu cần gửi bằng khoá bí mật (symetric key), sau đó mã hoá chính khóa bí mật (symetric key) bằng khoá công khai của người nhận (public key). Máy tính nhận sử dụng khoá riêng của nó (private key) tương ứng với khoá public key để giải mã khoá bí mật (symetric key), sau đó sử dụng khoá bí mật này để giải mã dữ liệu
Hệ Public-key encryption sử dụng một tổ hợp khoá riêng và khoá công cộng để thực hiện mã hoá, giải mã. Khoá riêng chỉ sử dụng tại máy tính đó, còn khoá công cộng được truyền đi đến các máy tính khác mà nó muốn trao đổi thông tin bảo mật. Để giải mã dữ liệu mã hoá, máy tính kia phải sử dụng khoá công cộng nhận được, và khoá riêng của chính nó. Một phần mềm mã hóa công khai thông dụng là Pretty Good Privacy (PGP) cho phép mã hoá đựợc hầu hết mọi thứ. Bạn có thể xem thêm thông tin tại trang chủ PGP.
(http://www.howstuffworks.com/framed.htm?parent=encryption.htm&url=http://www.pgp.com/)
Ứng dụng Giao thức bảo mật IPSec: Internet Protocol Security Protocol cung cấp các tính năng bảo mật mở rộng bao gồm các thuật toán mã hóa và xác thực tốt hơn. IPSec có hai chế độ mã hoá: kênh tunnel và lớp truyền tải
transport. Mã hoá kênh Tunnel mã hoá cả header và nội dung mỗi gói tin trong khi mã hoá lớp truyền tải chỉ mã hoá nội dung gói tin. Chỉ có những hệ thống sử dụng IPSec tương thích mới có khả năng tiên tiến này. Mặc dù vậy, tất cả các thiết bị phải sử dụng một khoá dùng chung và các tường lửa ở mỗi mạng phải có chính sách cấu hình bảo mật tương đương nhau. IPSec có thể mã hoá dữ liệu truyền giữa rất nhiều thiết bị, chẳng hạn như:
• Từ router đến router • Từ firewall đến router • Từ PC đến router • Từ PC đến server
Máy chủ xác thực, xác nhận và quản lý tài khoản AAA Server
AAA: (Authentication, Authorization, Accounting Server) được sử dụng để tăng tính bảo mật trong truy nhập từ xa của VPN. Khi một yêu cầu được gửi đến để tạo nên một phiên làm việc, yêu cầu này phải đi qua một AAA server đóng via trò proxy. AAA sẽ kiểm tra:
• Bạn là ai (xác thực)
• Bạn được phép làm gì (xác nhận) • Bạn đang làm gì (quản lý tài khoản)
Các thông tin về tài khoản sử dụng đặc biệt hữu ích khi theo dõi người dùng nhằm mục đích bảo mật, tính hoá đơn, hoặc lập báo cáo.