网络安全基础

VPN 是如何工作的?一篇清晰易懂的指南

VPN 会在您的设备与 VPN 服务器之间建立加密连接。简而言之:

您的设备 → 加密隧道 → VPN 服务器 → 互联网

简短回答VPN 会在数据离开您的设备前对其加密,并通过一台安全的远程服务器转发。目标网站看到的是 VPN 服务器的 IP,而不是您的真实 IP;您的网络运营商(ISP)或本地网络通常无法看到这条加密隧道内的内容。

VPN 的核心原理

没有 VPN 时,您的设备会通过本地网络和 ISP 直接连接到目标网站。虽然 HTTPS 会加密与网站之间交换的内容,但 ISP 或本地网络运营商仍然可以看到连接的一些细节,例如您访问的是哪个网站。

VPN 会额外增加一层加密,并让您的网络流量经由 VPN 服务器转发,从而改变网络流量的传输路径。想了解基础知识,可阅读我们的配套指南: 什么是 VPN?

没有 VPN
📱您的设备
📶ISP能看到您访问哪个网站
🌐目标网站看到您的真实 IP
有 VPN
📱您的设备
📶ISP只能看到一条加密隧道
🔒VPN 服务器把请求转发给网站
🌐目标网站看到的是服务器的 IP
📱您的设备IP: 185.x.x.x📶ISP / 网络网络运营商🔒VPN 服务器IP: 91.x.x.x🌐目标网站HTTPS 加密📱您的设备真实 IP185.x.x.x🔒加密隧道📶ISP / 网络只能看到隧道🔒VPN 服务器服务器 IP91.x.x.x普通连接 (HTTPS)🌐目标网站看到服务器的 IPHTTPS 加密
VPN 加密隧道
普通互联网连接 / HTTPS

连接 VPN 时会发生什么?

整个过程通常会在几秒内自动完成。

1

隧道建立

VPN 应用与 VPN 服务器先完成一次初始“握手”(Handshake):互相验证身份,并协商加密密钥。

2

离开设备前先加密

数据包在离开您的设备之前,就会按当前使用的协议进行加密。

3

加密流量经过 ISP

加密后的数据经过您的本地网络。ISP 能看到您连接了 VPN,但看不到其中的内容。

4

VPN 服务器转发

VPN 服务器接收并解开隧道这一层的加密,再代表您将请求转发给目标网站。

5

响应返回

响应沿同一条加密隧道返回,并显示在您的设备上。

VPN 与 HTTPS:各自保护到哪一段?

二者并不相同,也不是重复功能;它们分别保护网络连接中的不同部分。下图展示各自覆盖的范围:

VPN:从您的设备到 VPN 服务器

保护您与 VPN 服务器之间的连接。结果:通常情况下(且无 DNS 泄漏时),ISP 和本地网络(例如咖啡馆 Wi-Fi)无法看到您访问了哪些网站。

HTTPS:从浏览器到网站本身

保护您与网站之间的通信。结果:您输入的密码和表单信息,对任何中间方(包括 VPN 服务器)都无法读取。

重要提示:VPN 服务器到网站本身之间的这一段不在隧道内;这一段的内容由 HTTPS/TLS 加密保护。如果某个网站没有 HTTPS,VPN 服务器就可能看到其内容。因此,最好同时使用 VPN 和 HTTPS:VPN 阻止 ISP 窥探,HTTPS 保护您与网站之间通信的内容。

VPN 不能做什么

对安全工具有现实的认识,才能避免盲目自信。VPN 通常:

✕
不会让您完全匿名: 如果您登录自己的账号(例如邮箱或社交网络),该服务仍然知道您是谁,即使 IP 已经改变。VPN 只隐藏您的 IP 地址,不隐藏您通过登录账号主动表明的身份。
✕
不能像杀毒软件那样拦截恶意软件: VPN 隧道负责安全地传输流量,但不会清除恶意下载。
✕
不能阻止浏览器追踪: Cookie 和已登录的会话仍然可以追踪您的活动。
✕
不一定会让网速更快: 由于加密带来的额外开销,延迟通常会略有增加。
更多细节

VPN 服务器和 ISP 究竟能看到什么?

VPN 开启后,您的信息会分散在三方之间,没有任何一方能看到全部信息。ISP 只知道您连接了一台 VPN 服务器,通常不知道您接下来去了哪里。VPN 服务器通常能看到您连接了哪些网站,但在 HTTPS 网站上无法读取内容。目标网站能看到您的请求,却看不到您的真实 IP。

您的 ISP

能看到
  • 您与某台 VPN 服务器 IP 的连接
  • 流量的大致体积和时间规律
通常看不到
  • 您打开的具体网站
  • 传输的内容

VPN 服务器

能看到
  • 您设备的真实 IP
  • 您要访问的目的地(用于转发流量)
通常看不到
  • HTTPS 网站上的页面内容
  • 表单数据和密码

目标网站

能看到
  • VPN 服务器的 IP
  • 您所登录的账号
看不到
  • 您的真实 IP(无泄漏时)

更多细节:ISP 仍然可以看到您流量的体积和时间规律。在正确配置下,DNS 请求同样会通过这条隧道。VPN 服务器本身会看到您设备的真实 IP;但如果您访问的是 HTTPS 网站,TLS 加密通常使它无法读取页面内容、表单信息或密码。

速览:VPN 与代理

两者都会改变您的 IP,但 VPN 通常覆盖整个系统并对路径加密,而代理往往只覆盖单个应用(如浏览器),其加密程度取决于代理类型。想深入了解,请阅读 VPN 与代理对比。

协议幕后:WireGuard 与 Xray 生态

WireGuard 是一种现代、轻量且快速的协议,采用先进的加密技术。 Xray/V2Ray 是一个通信平台,支持多种传输方式。REALITY 是 Xray 生态中的一项技术,设计用于流量伪装,在架构上与 WireGuard 这类 VPN 协议不同。更详细的对比请阅读 WireGuard 与 V2Ray 对比。

如果 VPN 连接突然中断会怎样?

如果开启了 Kill Switch(断网保护),VPN 软件通常会尝试立即切断互联网流量。如果 Kill Switch 未开启或不可用,您的流量可能会回到普通连接,从而暴露真实 IP;具体行为取决于客户端和操作系统。请参阅 VPN 连接不上怎么办。

常见误解

误解

“VPN 服务器能看到我所有的密码。”

事实

在 HTTPS 网站上,TLS 加密在隧道内依然有效;VPN 服务器通常无法读取表单内容或密码。

误解

“所有连接协议的表现都一样。”

事实

WireGuard 注重速度,而 Xray/REALITY 则是为流量伪装而设计的。

误解

“VPN 一定会强制加密所有流量。”

事实

分应用代理(Split Tunneling)功能可以让部分应用不经过 VPN。

常见问题

使用 VPN 后,网站看到的 IP 会改变吗?

会。目标网站看到的是 VPN 服务器的 IP,而不是 ISP 分配给您的公网 IP。

ISP 能知道我在使用 VPN 吗?

能。ISP 可以看到您的设备正在与某台 VPN 服务器的 IP 通信,但通常无法读取隧道内的内容;流量的时间和大致模式仍可能被看到。

VPN 会加密我所有的上网流量吗?

在全隧道模式下会,除非某个应用被 Split Tunneling 排除在外。

VPN 会让网速变慢吗?

VPN 通常会增加少量延迟。具体程度取决于协议、服务器距离、网络路径和连接质量。

使用 VPN 时 DNS 请求如何处理?

在配置正确且无 DNS 泄漏的情况下,DNS 请求可以走隧道,并由为该连接设置的 DNS 来解析。