CentOS 6.3下Strongswan搭建IPSec VPN
发布时间：2023-02-17 10:04:44 所属栏目：CentOS 来源：互联网
导读：一、软件说明 IPsec 是虚拟私密网络（VPN）的一种，用于在服务器和客户端之间建立加密隧道并传输敏感数据之用。它由两个阶段组成，第一阶段（Phrase 1,ph1），交换密钥建立连接，使用互联网密钥交换（ike）协议; 第二阶段（Phrase 2,ph2），连接建立后对数据
|
一、软件说明 IPsec 是虚拟私密网络（VPN）的一种，用于在服务器和客户端之间建立加密隧道并传输敏感数据之用。它由两个阶段组成，第一阶段（Phrase 1,ph1），交换密钥建立连接，使用互联网密钥交换（ike）协议; 第二阶段（Phrase 2,ph2），连接建立后对数据进行加密传输，使用封装安全载荷（esp）协议。参考：维基百科 IPsec 词条。 其中，第一阶段和第二阶段可以使用不同的加密方法（cipher suites）。甚至，第一阶段 ike 协议的第一版（ikev1）有两种模式，主力模式（main mode）和积极模式（aggressive mode），主力模式进行六次加密握手，而积极模式并不加密，以实现快速建立连接的目的。 第一阶段的 ike 协议有两个版本（ikev1/ikev2），不同的开源/闭源软件实现的版本均不同，不同的设备实现的版本也不同。再联系到第一阶段/第二阶段使用的各种不同加密方法，使得 IPsec 的配置有点黑魔法的性质，要么完全懂，通吃; 要么完全不懂，照抄。 二、设备操作系统规格 这里主要介绍了设备/操作系统使用的 ike 版本及其特殊要求。 Linux 命令行客户端就是 strongswan 本身，因此完美兼容，支持 ikev1/ikev2 和所有加密方法的连接。因此如果用户只使用 Linux 命令行客户端，不使用各种移动设备也不使用 Windows，那么完全没有那么多事。 但 Linux 的图形界面客户端 NetworkManager-strongswan 目前只支持 ikev2 连接，必须使用证书或 EAP （各种加密方法都支持，包括微软的 MSCHAPv2）进行认证，不支持纯密码（PSK）认证。这并不是 strongswan 的错误，或者技术不行（开源总是走在技术最前沿的，毕竟命令行是支持的），而仅仅是体现一种选择：ikev1 被 strongswan 项目认为是该淘汰的协议，而 PSK 加密被认为是非常不安全的。参考strongswan 维基 NetworkManager 词条。 Android Android 和 Linux 不一样，只支持 ikev1。其它方面和 Linux 一样，甚至有好多种 IPsec VPN 配置模式可供选择。 iOS/Mac OS X 它们声明使用的 IPsec 客户端为 Cisco，实际为自己修改的 racoon。它只支持 ike 协议的第一版即 ikev1，可以使用证书或纯密码（PSK）认证，但必须辅之 xauth 用户名/密码认证。 该修改版的 racoon 会优先使用不加密的积极模式，而积极模式是 strongSwan 所不支持的。所以要使用主力模式。 iOS 6 还有一个「衔尾」故障：它在第一阶段握手时会把数据包拆分成小块（fragmentation），然后「加密」发送。然而这种加密仅仅是声明的，其实并未加密，这就导致 strongSwan 及其它标准服务器端/Cisco 设备无法解密。另外 ikev1 的 fragmentation 插件是闭源的。开源服务器端无法对这些小块进行重组。参考：Cisco VPN stop working after upgrading to IOS 6 所以产生了一种权宜之计，就是使用小证书（小于 1024，默认一般为 2048）,来达到不拆包的目的。但是 Mac OS X 10.7 的更新却对这种方式进行了封杀，学习微软加入了证书验证，小证书直接拒绝。 所幸 strongswan 5.0.2 已经完成了 fragmentation 的开源实现和对 iOS 那个声明加密其实未加密故障的处理：IKE message fragmentation (cisco) + IOS 6.0 Hack for encrypted flaged ike fragmentation packets，该链接中也能找到 strongswan 4 的补丁。 Windows 微软的差劲只比 iOS 好一点。好处在于它支持了 ikev2，但是只在 Windows 7 以后支持，Vista 之前依然使用 ikev1，坏处在于它的 ikev2 支持非常诡异，指定了 Diffie Hellman group（DH，迪菲－赫尔曼密钥交换组）必须是 modp1024。这是非常少见理论上不应该由系统管理员操心的加密选项： 在 strongswan 中，定义第一阶段（ike）和第二阶段（esp）加密方法的语法是： ike/esp=encryption-integrity[-dhgroup][-esnmode] 第一阶段/第二阶段=加密方法-健壮性认证方法 （后面两项可选）[-DH 组] [-扩展序列号支持模式（RFC4304）] 参考：IKEv2CipherSuites Windows 定义了一个可选的选项，导致了我们必须去定义整个第一阶段的加密方法。这样被破解的可能性就提高了。 其次在于它的 rekey（重连）。IPsec 的认证是有时效的，超过时间会重新认证。这种 CHILD_SA 认证可由服务器发出，也可由客户端发出，一般是由服务器发出。但是 Windows 7 的 ikev2 的表现是，如果你在路由器（NAT）后，收到这种请求会把微软内部的通知代码发出去，代码为 12345,经过 strongswan 项目侦错后发现这个代码的意思是 ERROR_IPSEC_IKE_INVALID_SITUATION。但是处理不了，它不是 IPsec 标准协议定义过的错误。 于是有两种权宜之计： 一种是让 Windows 7 来主动 rekey。Windows 7 rekey 的时间大约是 58 分 46 秒，所以要配置服务器 rekey 时间比它长。但是效果非常不好。因为 rekey 是由三个变量控制的，key 的生命周期，key 的边际时间（生命周期前多久进行 rekey），和边际时间误差（rekeyfuzz），误差是不可控的。参考：ExpiryRekey。 即使能控制 strongswan 这边，Windows 依然是「大约」; 即使两边都能控制，假设服务器延后一秒 rekey，理论上如果连接持续时间足够长，依然能够撞车：58x60+46 次 rekey 后即 146 天后撞车，连一年都没有，在 Linux 服务器对 Windows 服务器这种使用实例中就明显不符合要求。 所以目前只能使用后一种方法即完全禁用服务器端 rekey。 最后，它的 EAP 认证也非常糟糕。MSCHAPv2 的 eap 身份不是 ikev2 身份（ikev2 身份一般是 EAP 用户名），所以必须在服务器端显式定义 eap_identity 来使用 Windows 7 的 eap 身份。 三、软件的安装 软件的安装很方便，这里我们使用epel仓库里面的yum安装 # yum install strongswan 一条命令就安装好了，下面来查看安装了哪些文件 # rpm -ql strongswan 这里我就不展示有哪些内容，下面来看看我们主要使用的配置文件 # rpm -qc strongswan CentOS 6.3下Strongswan搭建IPSec VPN 其中/etc/strongswan/ipsec.conf是主要的配置文件，我们也主要对他进行配置 开启转发 # echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 四、软件的配置 1、证书的创建，我这里不再进行演示，大家可以下面的文章 http://wangzan18.blog.51cto.com/8021085/1676529 假设证书都已经创建好了，我们把证书放到下面的目录 2、编辑ipsec.conf # vim/etc/strongswan/ipsec.conf 3、ipsec.conf配置文件的详解 其中 config setup 只能出现一次，而 conn <连接名称> 可以有很多个。这里的名称不是预定义的，可以随意写，只要你能识别就行，主要用来定义一种连接，就是为了让你在日志里好找。 新版 strongswan 里 config setup 的内容不如旧版的多，许多旧版必须有的选项都被作废了。比如： 1.plutostart 新版所有的 ike 协议都由原来 ikev2 的 daemon：charon 接管。根本就没有 pluto 了。 2.nat_traversal 新版所有的 ike 协议都是可以穿越路由器（NAT）的。 3.virtual_private 定义服务器的局域网 IP 地址。现在被魔术字 0.0.0.0/0 取代了。 4.pfs 完美向前保密，用于 rekey 时。意思是你现在的密钥互换过程如果被攻破了，会不会对已经互换过的密钥产生影响。以前一般设置成 no 来适用于 iOS 这种客户端会以积极模式发出非加密的 rekey 请求的情况。现在这个选项完全没作用了。第一阶段永远是完美向前保密的，第二阶段（esp）如果指定了 DH 组那么也是完美向前保密的，但是默认加密方法就已经指定了 DH 组。所以该选项永远为 yes。 而另外旧版和新版都有的选项也都定义了默认值，比如： 1.strictpolicy 是否一定需要证书吊销列表（CRL）的 URL。默认就是 no。 2.charonstart 是否启动 ikev2 的 daemon。这是旧版加入的，因为那个时候的主力是 pluto。现在默认就是 yes，你改成 no 那你连原先 pluto 的连接都无法连接，因为 ike 协议的实现全被 charon 接管了。 所以 config setup 基本上占位就行了。这里我们修改了 uniqueids 的值来实现多设备同时在线。 而 conn 最主要要理解左右的概念。其实左右是可以不分的，它们只是用来表示一个连接的两端。只是在如果你定义的不够全面时，左侧会默认被认为是本机（你的 VPS），右侧默认为他机（你的笔记本），即以左为尊。 1.left/right 是左右 id。它们用来识别服务器/客户端，可以是证书的判别名（DN），比如 "C=CN,O=strongSwan,CN=strongSwan CA"，也可以是 IP 地址，也可以是 EAP 的用户名，还可以是魔术字%any，表示什么都行。只是在 5.0.0 之前，为本机这边定义%any 的话，ikev1 连接即 keyexchange=ikev1 的连接是识别不了，所以要改成%defaultroute 表示自己从 ifconfig 里取 IP。为了和 right 的%any 区分开，我们使用这种方法。所以说到最后这两个选项似乎没有什么用。但它们是必须的。 （编辑：十堰站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
