GRE和IPSEC两种协议是3G路由器中常用的VPN封装协议。GRE VPN，Generic Routing Encapsulation，为某些网络层协议（如IP和IPX）封装数据报，使这些封装后的数据报可以在另一个网络层协议（如IP）中传输。
GRE是VPN（Virtual Private Network）的第2层隧道协议，它在协议层之间使用了一种称为隧道的技术。但是GRE并不是一个完整的VPN协议，因为它不能完成数据加密、身份认证、数据报完整性校验等。在3G路由器使用GRE的常见情况下，往往与IPSEC结合使用来弥补其安全缺陷。
工业路由器中的 IPSEC 安全协议
(1) AH(Authentication Header)协议
它用于在提供防重放服务的同时为 IP 通信提供数据完整性和身份验证。
IPv6采用AH协议后，由于在主机上设置了基于算法独立交换的密钥，可以有效防止非法潜行现象。密钥由客户端和服务提供商共同设置。IPv6 认证在传输每个数据包时根据这个密钥和数据包生成一个检查项。在数据接收端重新运行校验项并进行比较，以保证数据包来源的确认，数据包没有被非法修改。
(2) ESP(Encapsulated Security Payload)协议
它提供 IP 层加密保证和数据源验证以处理网络监控。AH虽然可以保护通讯不被篡改，但它不会对数据进行转换，数据对黑客来说仍然是一目了然的。为了有效保证数据传输的安全性，IPv6中还有另外一个头部ESP，进一步提供了数据保密性和防止篡改。
(3) 安全协议
SA（Security Association）记录了每个IP安全路径的策略和策略参数。安全关联是 IPSEC 的基础。它是两个通信方之间建立的协议，用于确定用于保护数据包的协议、转码方法、密钥和密钥有效期。AH 和 ESP 都使用安全关联。IKE 的主要功能之一是建立和维护安全联盟。
(4) 密钥管理协议
密钥管理协议 ISAKMP，提供共享的安全信息。Internet 密钥管理协议是在应用层定义的。IETF 规定了互联网安全协议和 ISAKMP（互联网安全协会和密钥管理协议）来实现 IPSEC 密钥管理、密钥管理、身份认证的 SA 设置和密钥交换技术。