Porovnání implementací VPN protokolů

Martin JIROUŠEK

Bachelor's thesis

Comparison of VPN protocols implementations

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá virtuálními privátními sítěmi (VPN) jako klíčovou technologií pro zajištění bezpečných a šifrovaných spojení v digitálním světě. Práce zkoumá základní principy VPN, používané technologie a jejich význam v současné digitální době. Analyzuje protokoly WireGuard, OpenVPN (v režimech TUN a TAP), IPsec, GRE/IPsec a L2TP/IPsec, představuje jejich vlastnosti, implementaci a srovnává je podle parametrů jako bandwidth, jitter, packet loss, latence, náročnost na systémové prostředky a jednoduchost realizace. Výstupem práce jsou naměřená data, která slouží k porovnání praktického výkonu jednotlivých protokolů. Při měření bandwidth dosáhl nejlepších výsledků WireGuard, který zároveň nabízí nejsnadnější realizaci a využívá nejvíce systémových prostředků. Nejlepší výsledky v jitteru dosáhl protokol OpenVPN v obou režimech, zatímco packet loss byl ve všech případech nulový. V kategorii latence byl nejlepším protokol IPsec. Cílem práce je poskytnout čtenářům přehled o VPN technologiích, demonstrovat implementaci vybraných protokolů a jejich praktické srovnání, které jim umožní vybrat nejvhodnější protokol na základě požadavků.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on virtual private networks (VPNs) as a key technology for providing secure and encrypted connections in the digital world. The thesis explores the basic principles of VPNs, the technologies used and their relevance in the current digital age. It analyses WireGuard, OpenVPN (in TUN and TAP modes), IPsec, GRE/IPsec and L2TP/IPsec protocols, presents their features, implementation and compares them on parameters such as bandwidth, jitter, packet loss, latency, system resource requirements and ease of implementation. The output of the paper is measured data which is used to compare the practical performance of the protocols. When measuring bandwidth, WireGuard achieved the best results, which also offers the easiest implementation and uses the most system resources. OpenVPN achieved the best jitter results in both modes, while packet loss was zero in all cases. In the latency category, IPsec was the best performing protocol. The aim of this paper is to provide the readers with an overview of VPN technologies, demonstrate the implementation of the selected protocols, and provide a practical comparison to enable them to select the most appropriate protocol based on their requirements.

Keywords

zabezpečení přenosu, VPN protokoly, porovnání VPN

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2023

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Jan Krejčí, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Applied Informatics / Information Systems