как понять что openvpn работает
Руководство по установке и настройке OpenVPN
Когда у нас появились сотрудники, работающие удаленно, пришлось думать над тем, как обеспечить им защищенный доступ к нашим хостинговым серверам, виртуальным выделенным серверам разработчиков Virtual Dedicated Server (VDS), сайтам обеспечения и сопровождения разработки и к другим ресурсам.
По соображениям безопасности доступ к этим ресурсам ограничен при помощи межсетевого экрана (файервола) по портам и адресам IP. Ежедневную перенастройку доступа при изменении динамических IP сотрудников едва ли можно назвать разумным решением.
Выход нашелся довольно быстро — это использование технологии виртуальных частных сетей Virtual Private Network (VPN) и ее свободной реализации OpenVPN. Эта реализация доступна практически для всех распространенных платформ, в том числе для планшетов и смартфонов. История развития OpenVPN насчитывает уже 12 лет (компания OpenVPN Technologies, Inc. была создана Francis Dinha и James Yona в 2002 году), так что это надежное и проверенное временем решение.
В нашей компании сеть VPN позволила предоставить защищенный доступ сотрудников к VDS, играющей роль сервера OpenVPN. И уже для фиксированного IP этого сервера был разрешен доступ к другим ресурсам компании. Попутно на сервере OpenVPN был установлен прокси Squid, что решило все проблемы доступа сотрудников с динамическими IP к защищенным ресурсам компании.
Теме OpenVPN посвящены многочисленные статьи и сообщения на форумах. Тем не менее, нужную информацию мне пришлось собирать по частям из разных мест. Попутно приходилось разбираться с многочисленными терминами и технологиями. В качестве серверов OpenVPN были использованы VDS на базе FreeBSD и Debian Linux, в качестве клиентов — рабочие станции FreeBSD, Debian Linux, Ubuntu и Microsoft Windows.
Надеюсь, что эта статья будет полезна тем, кто впервые столкнулся с необходимостью создания сети VPN или уже использует ее для решения тех или задач, а также тем, кто ищет замену коммерческим реализациям VPN.
С благодарностью приму замечания и предложения по содержимому статьи.
Оглавление
Немного теории
Если раньше для создания безопасного канала передачи данных крупным компаниям и организациям приходилось прокладывать (либо арендовать) кабели и защищать их от физического доступа злоумышленников, то теперь в этом нет необходимости. С помощью VPN можно создавать защищенные виртуальные каналы, работающие через безопасный «туннель» в Интернете. Такое решение может позволить себе любая, даже очень небольшая компания.
Конечно, если предъявляются повышенные требования к защите данных, необходимо применять сертифицированные средства и обращаться к специалистам. Однако уровень защиты, обеспечиваемый OpenVPN, позволяет использовать эту технологию для многих коммерческих приложений.
Почему сеть VPN называется виртуальной и частной?
Виртуальная она потому, что узлы сети объединяются не физическими линиями, а виртуальными соединениями, которые создаются программным обеспечением (ПО) VPN.
Сеть VPN частная, так как к ней могут подключаться только узлы компании, создавшей эту сеть, а не все желающие. На каждом узле сети VPN должно работать ПО VPN. Еще там должны находиться ключи и сертификаты, обеспечивающие узлам доступ к сети VPN и криптографическую защиту передаваемых данных.
Таким образом, сеть VPN может объединять ресурсы (серверы и рабочие станции) компании в единую безопасную виртуальную сеть, созданную на базе Интернета. И теперь сотрудники, работающие удаленно (из дома или из другой страны) будут находиться как бы в общей сети своей компании. Сеть VPN подходит и для консолидации территориально разделенных офисов компании.
Обмен данными по сети
ПО OpenVPN передает данные по сети с помощью протоколов UDP или TCP с применением драйвера TUN/TAP. Протокол UDP и драйвер TUN позволяет подключаться к серверу OpenVPN клиентам, расположенным за NAT.
Для OpenVPN можно выбрать произвольный порт, что позволяет преодолевать ограничения файервола, через который осуществляется доступ из локальной сети в Интернет (если такие ограничения установлены).
Безопасность и шифрование
Безопасность и шифрование в OpenVPN обеспечивается библиотекой OpenSSL и протоколом транспортного уровня Transport Layer Security (TLS). Вместо OpenSSL в новых версиях OpenVPN можно использовать библиотеку PolarSSL. Протокол TLS представляет собой усовершенствование протокола защищенной передачи данных уровня защищенных сокетов Secure Socket Layers (SSL).
В OpenSSL может использоваться симметричная и ассиметричная криптография.
В первом случае перед началом передачи данных на все узлы сети необходимо поместить одинаковый секретный ключ. При этом возникает проблема безопасной передачи этого ключа через небезопасный Интернет.
Во втором случае у каждого участника обмена данными есть два ключа — публичный (открытый) и приватный (секретный).
Публичный ключ используется для зашифрования данных, а приватный — для расшифрования. В основе шифрования лежит довольно сложная математика. Выбранный в SSL/TLS алгоритм зашифрования публичным ключом обеспечивает возможность расшифрования только с помощью приватного ключа.
Приватный ключ секретный, и должен оставаться в пределах узла, на котором он создан. Публичный ключ должен передаваться участникам обмена данными.
Для безопасной передачи данных необходимо идентифицировать стороны, принимающие участие в обмене данными. В противном случае можно стать жертвой так называемой «атаки посредника» (Man in the Middle, MITM). В ходе такой атаки злоумышленник подключается к каналу передачи данных и прослушивает его. Он также может вмешиваться, удалять или изменять данные.
Чтобы обеспечить аутентификацию (проверку подлинности пользователя) протокол TLS использует инфраструктуру публичных ключей (Public Key Infrastructure, PKI) и асимметричную криптографию.
Нужно осознавать, что расшифрование данных без наличия приватного ключа тоже возможно, например, методом последовательного перебора. Хотя такой метод и требует больших вычислительных ресурсов, это только вопрос времени, когда данные смогут быть расшифрованы.
Хотя размер ключа влияет на сложность расшифрования, никакой ключ не дает гарантии полной безопасности данных. Кроме того, существует возможность похищения уже расшифрованных данных и ключей за счет уязвимостей и закладок в операционной системе или прикладном ПО, а также в аппаратном обеспечении серверов и рабочих станций.
Шифрование данных увеличивает трафик и замедляет обмен данными. Чем больше длина ключа, применяемого для шифрования данных, тем труднее будет его подобрать, но и тем заметнее получится замедление обмена данными.
Сертификаты и удостоверяющий центр CA
Как мы уже сказали, при ассиметричной криптографии открытый ключ используется для зашифрования данных, а закрытый — для расшифрования. Чтобы избежать подделки открытого ключа, какая-то третья сторона должна его заверить. В результате этой процедуры создается так называемый сертификат открытого ключа.
Сертификат должна заверить организация, которой доверяют. Эта организация играет роль удостоверяющего центра (Certification authority, CA).
Если создается открытый ключ для публичного использования, в качестве удостоверяющего центра должна выступать коммерческая или государственная организация с неоспоримой репутацией. Эта организация публикует собственный открытый ключ, доступный всем.
Существует немало коммерческих организаций, выпускающих сертификаты, пригодные, например, для создания HTTPS-сайтов, для цифровой подписи сообщений электронной почты или документов, для систем мгновенного обмена сообщениями, такими как Jabber. Эти сертификаты выдаются на ограниченный срок и стоят денег.
Но для сети VPN, создаваемой для своей компании, вы можете самостоятельно создать свой удостоверяющий центр CA и выпускать так называемые самоподписанные сертификаты. Конечно, доверие к таким сертификатам не будет выходить за рамки вашей компании, но во-первых, этого будет вполне достаточно, а во-вторых, самоподписанные сертификаты совершенно бесплатны.
Самоподписанные сертификаты и будут играть роль публичных ключей, с помощью которых узлы вашей сети OpenVPN будут зашифровывать данные. Для расшифрования данных будут использованы приватные ключи.
Сертификаты создаются в соответствии со стандартом X.509. Этот стандарт определяет форматы данных и процедуры распределения открытых ключей с помощью сертификатов, снабженных электронными подписями.
Сертификат X.509 — это публичный ключ, содержащий такие данные, как субъект, владеющий сертификатом, имя узла, период действия, алгоритм и значение подписи сертификата, и т.д. Сертификат должен быть подписан приватным ключом удостоверяющего центра (Certification authority, CA).
Когда наш узел рабочей станции подключается к удаленному узлу (серверу) с использованием протокола TLS, сервер отправляет ему сертификат X.509. На нашем узле есть публичный ключ удостоверяющего центра CA, который подписал этот сертификат. Этот ключ используется для проверки подписи.
Таким образом, имеется способ проверки удаленного узла (сервера), к которому наш узел собирается подключиться, чтобы исключить «атаки посредника» MITM.
Список отзыва сертификатов
Иногда требуется блокировать доступ отдельных узлов к сети VPN компании, например, заблокировать доступ рабочей станции уволенного сотрудника.
Для упрощения этой процедуры в OpenVPN предусмотрен список отзыва сертификатов (Сertificate Revocation List, CRL) и простые средства для управления этим списком.
Список CRL создается в удостоверяющем центре CA и потом копируется на сервер OpenVPN. После внесения изменений в список CRL его необходимо повторно скопировать на сервер OpenVPN.
Файл Диффи-Хелмана
Файл Диффи-Хелмана (Diffie-Hellman) необходим для реализации одноименного протокола, позволяющего использовать небезопасный канал для получения общего секретного ключа. Этот ключ будет в дальнейшем использоваться для защищенного обмена данными с помощью алгоритмов симметричного шифрования.
В применении к OpenVPN файл Диффи-Хелмана нужен для обеспечения защиты трафика от расшифровки, если ключи были похищены. Здесь имеется в виду тот трафик, который был записан и сохранен еще до похищения ключей.
Файл Диффи-Хелмана создается на сервере OpenVPN.
Статический ключ HMAC
Статический ключ (хэш-код) аутентификации сообщений (Hash-based Message Authentication Code, HMAC) обеспечивает проверку подлинности информации, передаваемой между сторонами. Этот ключ создается на сервере OpenVPN с целью дополнительной защиты от DoS-атак и флуда.
Компоненты сети OpenVPN
Прежде чем мы перейдем от теории к практике, перечислим основные компоненты сети OpenVPN и объекты, с которыми нам придется иметь дело.
Удостоверяющий центр CA
Выдает сертификаты по запросу узлов сети VPN, подписанные сертификатом удостоверяющего центра. Предоставляет узлам сети VPN свой собственный сертификат для проверки удостоверяющей стороны. Управляет списком отзыва сертификатов CRL.
ПО сервера OpenVPN создает туннель внутри незащищенной сети, например, Интернета. Этот туннель обеспечивает безопасный зашифрованный трафик между узлами — участниками обмена данными в сети OpenVPN.
ПО клиента OpenVPN устанавливается на все узлы, которым необходим защищенный канал передачи данный с сервером OpenVPN. При соответствующей настройке сервера OpenVPN возможна защищенная передача данных между клиентами OpenVPN, а не только между клиентами и сервером OpenVPN.
Сертификаты (публичные ключи) X.509
Сертификаты X.509 представляют собой публичные ключи, заверенные удостоверяющим центром CA. Они используются для зашифровывания данных. Факт заверения сертификата удостоверяющим центром CA позволяет идентифицировать сторону, передающую зашифрованные данные.
Файл запроса на сертификат создается на узлах сети, затем он переносится на узел удостоверяющего центра и там подписывается. Созданный в результате подписанный сертификат переносится обратно на запросивший его узел сети OpenVPN.
Приватные ключи секретные. Они должны создаваться и храниться на каждом узле сети OpenVPN, предназначены для расшифрования данных и никогда не должны передаваться по сети.
Приватные ключи создаются на узлах сети OpenVPN одновременно с файлом запроса на получение сертификата.
Список отзыва сертификатов CRL
Содержит список сертификатов, утративших доверие. Он создается и редактируется на узле удостоверяющего центра CA. Чтобы отключить узел от сети, достаточно занести его сертификат в список CRL.
После создания и каждого изменения список CRL переносится на серверы OpenVPN.
Используется, чтобы в случае похищения ключей исключить расшифрование трафика, записанного еще до этого похищения. Создается на сервере OpenVPN.
Статический ключ HMAC
Служит для проверки подлинности передаваемой информации. Обеспечивает защиту от DoS-атак и флуда. Создается на сервере OpenVPN.
Готовим оборудование для установки OpenVPN
Если вы впервые настраиваете сеть VPN, лучше всего экспериментировать на виртуальных машинах VDS. Это могут быть VDS, созданные локально на вашем компьютере или на сервере в вашей сети, либо арендованные у провайдера. Перед арендой VDS поинтересуйтесь, поддерживается ли драйвер TUN/TAP. Некоторые провайдеры требуют дополнительной оплаты для подключения TUN/TAP.
На рис. 1. мы показали схему стенда, на котором будем устанавливать компоненты и узлы OpenVPN (имена и адреса IP хостов могут быть другими).
Рис. 1. Стенд для изучения OpenVPN.
Здесь изображены три узла (хоста), для каждого из которых потребуется отдельный VDS:
Хосты клиента и сервера VPN соединены обычным, небезопасным каналом. В случае макета это может быть локальная сеть, в реальной жизни — канал сети Интернет. ПО OpenVPN создает в этой сети канал, обозначенный на рис. 1 красным цветом, внутри которого устанавливается безопасный шифрованный канал (обозначен зеленым цветом).
В макете хост удостоверяющего центра CA можно подключить к вашей локальной сети. Для реальной работы хост CA нужно отсоединить от сети, а обмен сертификатами и ключами осуществлять с помощью, например, USB флэш-диска.
Если к безопасности предъявляются повышенные требования, хост CA необходимо поместить в охраняемое помещение — расположенная на этой машине информация позволяет создавать ключи доступа к вашей сети VPN.
Мы проводили установку серверов OpenVPN в среде ОС Debian Linux и FreeBSD, клиентов OpenVPN в ОС Debian Linux, FreeBSD и Microsoft Windows.
Основная часть статьи посвящена установке компонентов OpenVPN для Debian Linux. Далее мы рассмотрим особенности установки для FreeBSD и Microsoft Windows.
По возможности на узлах сети OpenVPN используйте новые версии ОС. Перед тем как приступить к работе с OpenVPN, обновите пакеты Linux:
Установите на всех узлах пакет пакет zip, если он не был установлен ранее:
Этот пакет будет нужен для распаковки архива утилиты Easy-RSA, с помощью которой мы будем создавать ключи и сертификаты.
На всех узлах настройте обновление и синхронизацию времени.
Синхронизация времени необходима, т.к. сертификаты имеют период действия. Если часы, например, на хосте удостоверяющего центра CA и сервера OpenVPN не синхронны, может получиться так, что выданный удостоверяющим центром сертификат не будет действителен на узлах сети OpenVPN из-за ограничений по дате или времени.
Дальнейшие работы мы начнем с подготовки хоста удостоверяющего центра CA. Затем установим хосты сервера и клиента OpenVPN.
Создание удостоверяющего центра CA
Как мы уже говорили, задача удостоверяющего центра CA — выдача подписанных сертификатов для сервера и клиентов OpenVPN.
Чтобы получить сертификат, сервер или клиент на своем хосте генерирует файл запроса на сертификат. Этот файл запроса передается на хост CA, который создает сертификат и подписывает его. Далее подписанный сертификат передается на запросивший хост.
Одновременно с запросом сертификата создается приватный ключ. Приватные ключи создаются для всех узлов сети OpenVPN: для удостоверяющего центра CA, для сервера и всех клиентов OpenVPN.
Для безопасности файлы ключей никогда не должны покидать узлы, где они были созданы. Обмениваться можно только запросами на сертификаты и сертификатами, приватными ключами обмениваться нельзя и незачем.
На рис. 2 показан процесс получения подписанного сертификата для сервера OpenVPN.
Рис. 2. Получение сертификата для сервера OpenVPN
Сервер OpenVPN создает свой приватный ключ и файл запроса на получение сертификата. Файл запроса передается в удостоверяющий центр, например, на USB флеш-диске.
Удостоверяющий центр на основе запроса создает подписанный сертификат, который затем требуется перенести на сервер OpenVPN, также на USB флэш-диске.
Если к безопасности не предъявляется особых требований или вы только изучаете OpenVPN, можно подключить машину удостоверяющего центра к сети и передавать запросы и сертификаты, например, с помощью утилит SFTP или SCP. Можно даже совместить функции CA и, например, сервера OpenVPN в одном хосте.
Аналогичным образом необходимо получить сертификаты для всех клиентских узлов (рис. 3).
Рис. 3. Получение сертификата для клиента OpenVPN
Установка утилиты Easy-RSA
Все операции по созданию ключей и сертификатов можно выполнить с помощью утилиты openssl. Однако проще воспользоваться специально созданной для этого программой Easy-RSA, которая использует openssl для выполнения действий с ключами и сертификатами.
Ранее утилита Easy-RSA поставлялась вместе с OpenVPN, но теперь это отдельный проект.
Все операции с удостоверяющим центром и сертификатами можно (и нужно) проводить от имени непривилегированного пользователя.
Создайте пользователя с именем, например, ca и перейдите в его домашний каталог:
Загрузите дистрибутив программы утилитой wget.
После загрузки распакуйте архив master.zip:
В табл. 1 перечислены файлы и каталоги, входящие в дистрибутив Easy-RSA.
Таблица 1. Состав дистрибутива Easy-RSA.
OpenVPN, о котором вы так мало знали
OpenVPN, как много в этом слове. Мультиплатформенный, гибко настраиваемый, бесплатный VPN сервер с открытым исходным кодом, являющийся фактически стандартом «defacto» для организации доступа к внутренним корпоративным сетям. Большинство администраторов используют его с настройками по умолчанию или с типовыми конфигурациями широко описанными в разных HOW-TO. Но так ли прост OpenVPN, как он кажется на первый взгляд? В данной статье мы рассмотрим скрытые от глаз внутренние механизмы OpenVPN, которые кардинально меняют представление о его возможностях.
OpenVPN сервер распространяется в виде исходного кода или готовых к установке скомпилированных пакетов для различных операционных систем. В качестве библиотеки обеспечивающей шифрование используется OpenSSL.
Большинство конфигураций для связи клиентов с сервером, а также между серверами, предполагает использование связки приватных или приватно/публичных ключей для обеспечения безопасности внутреннего трафика. Для корпоративных сетей в режиме MultiPoint-To-SinglePoint обычно используется свой центр сертификации PKI, который легко строится либо при помощи easy-rsa, либо на основе XCA. Для межсервенной коммуникации типа Point-to-point, в основном используется конфигурация с общим ключом. Вспомним основные, всем известные механизмы и возможности.
Основные механизмы и возможности
Сертификатная аутентификация
Про неё написано огромное количество документации. Суть проста. Создаётся свой центр сертификации, который выпускает пользовательские сертификаты. С помощью центра сертификации обеспечивается контроль за подключением пользователей к OpenVPN серверу. При окончании времени действия сертификата или его отзыве, доступ пользователя блокируется. Приватные ключи с установленым на них паролем, выпускаемые совместно с сертификатом обеспечивают безопасность от несанкционированного подключения к внутренним ресурсам.
Приватные point-to-point ключи
С точки зрения подключения к ресурсам компании только одного пользователя/сервера, используется схема с приватными ключами. На одном из хостов генерируется ключ, который является общим для сервера и клиента.
Во всех случаях подключения для безопасности «рукопожатия» handshake между клиентом и сервером используется протокол Diffie-Hellmann.
Внешняя аутентификация пользователей
Для упрощения контроля за подключением пользователей, вместо схемы со своим PKI, можно использовать схему с внешней аутентификацией пользователей по логину/паролю. Данная схема удобна для аутентификации пользователей скажем по доменному логину/паролю. Для подключения к серверу в конфигурационный файл клиента добавляется сертификат сервера и ключ подписи передаваемых пакетов HARDENING OPENVPN SECURITY.
пример клиентского конфига
Часть серверного конфига для аутентификации клиентов через файл
Using alternative authentication methods
Данная схема удобна, но очень небезопасна.
Для повышения безопасности можно использовать подключаемые модули обеспечивающие проверку логина/пароля во внешних системах. Самым распространённым методом является системный PAM(Pluggable Authentication Modules).
В конфигурационный файл OpenVPN необходимо добавить строку
Маршрутизация
Т.к. основной задачей сервера является обеспечение доступа удалённых пользователей/серверов к внутренним ресурсам, сервер позволяет определять статическую маршрутизацию от клиентов к серверу и от сервера к клиентам. С точки зрения доступа клиентов к внутренним ресурсам, сервер при помощи протокола DHCP и директив «route» или «push route» позволяет передать клиенту маршруты внутренних сетей. Для оповещения самого сервера об удалённых сетях на стороне клиента используется «client config dir» (ccd), механизм позволяющий описать при помощи директивы «iroute» список внутренних сетей клиента, которые должны попасть в таблицу маршрутизации сервера для транзита в них трафика.
На этом «штатные» широкоиспользуемые возможности заканчиваются и начинается локальная кастомизация для каждого конкретного случая.
Дополнительные возможности OpenVPN
Рассмотрим дополнительные возможности OpenVPN, о которых может кто-то и слышал, но в реальности не видел или не использовал.
Безопасность сетей/Packet Filtering
Директивы блока (ACCEPT/DENY) задают действие по умолчанию для всех клиентов не указанных внутри блока.
Например файл для клиента user2
заблокирует трафик ко всем пользователям и сетям, но разрешит трафик в сторону клиента user1. Если у user1 не будет явным образом описано разрешение передачи трафика в сторону user2, то трафик будет ходить только в одну сторону user2->user1.
Или другой пример.
Отключить всё кроме доступа между пользователями и DNS сервером находящимся в локальной сети и тестовым контуром в сети 192.168.0.0/24
Механизм фильтрации активируется через конфигурационный файл, либо при подключении плагина «выставившего» флаг «OPENVPN_PLUGIN_ENABLE_PF».
Данную возможность мы обсудим позже.
Вторым режимом фильтрации трафика является встроенный в систему пакетный фильтр. Для его активации в конфиге не должно быть директивы «client-to-client». С точки зрения автоматизации включения/выключения необходимых правил при подключении/отключении клиентов удобнее всего использовать отдельные вставки в список правил, реализуемые либо через CHAINS в Iptables(Linux), либо в Anchors в PF(FreeBSD). Активация/деактивация правил обычно осуществляется через директивы client-connect/client-disconnect в конфигурационном файле сервера, вызывающие соответствующие скрипты при подключении/отключении пользователя.
Расширенная PAM аутентификация
Под расширенной PAM аутентификацией подразумевается изменение логики работы проверки логина и пароля пользователя. Достигается это либо установкой соответствующих плагинов для OpenVPN, обеспечивающих чтение и проверку данных во внешних источниках, либо подключением в систему библиотек позволяющих скриптовать любую логику. Одной из такой библиотек является pam_python, которая помогает скриптовать любую логику проверки логина/пароля через Python скрипты.
В случае её использования строка проверки пользователя меняется следующим образом.
Так как «под капотом» PAM находятся алгоритмы диалогов системы с пользователем или внешними библиотеками, то этими диалогами можно управлять. Например подключить OTP токены в систему. Библиотека LinOTP взята просто для примера, т.к. свою самописную библиотеку написанную во время тестирования я где-то потерял ¯\(ツ)/¯
Также примеры легко гуглятся по слову «pam_python».
Основной проблемой при работе с внешними PAM модулями является невозможность получить сессионное окружение OpenVPN внутри вызываемого Python или любого другого скрипта, вызываемого через системный pam. Т.е. скрипт обеспечивает только те функции по проверке логина/пароля, которые на него возложены.
«Отложенная» аутентификация
Сервер OpenVPN поддерживает так называемую «отложенную» аутентификацию. «Отложенная» аутентификация используется в случаях, когда сервис аутентификации не может обслужить запрос проверки логина/пароля в реальном режиме времени.
Плагины OpenVPN
Это отдельная параллельная вселенная, про которую может быть и знают, но из-за некоторой запутанности не умеют или боятся использовать. Да действительно, написание функционального плагина для OpenVPN требует программирования на C со всеми вытекающими. Примеры простых плагинов включены в исходное дерево OpenVPN или например есть плагин для демонстрации вызова методов из OpenVPN.
Попробуем разобраться как плагины работают со стороны OpenVPN.
Функции и параметры используемые для работы с плагинами описаны в отдельном файле
Основная задача плагина, при инициализации его сервером OpenVPN, передать список поддерживаемых плагином функций и при вызове любой из функций вернуть правильный код ответа, который будет понятен серверу.
Остановимся поподробнее на каждой группе. Логику работы мы будем рассматривать на основе парольной аутентификации пользователя.
При старте сервера, после чтения конфигурационного файла, сервер вызывает функции OPENVPN_PLUGIN_UP и OPENVPN_PLUGIN_ROUTE_UP. В переменном окружении вызываемых функций передаются основные параметры запущенного сервера.
Данные функции можно использовать для оповещений при старте сервера либо смене конфигурации.
При подключении клиента, OpenVPN запрашивает возможность активации внутреннего пакетного фильтра.
Как видно из дампа, появилась переменная pf_file. В данном файле должны находиться правила внутреннего пакетного фильтра для текущей обрабатываемой сессии.
Далее проверяется логин и пароль пользователя в функции OPENVPN_PLUGIN_AUTH_USER_PASS_VERIFY
Это единственное место где пароль в переменном окружении присутствует в открытом виде.
Результатом работы данной функции должны быть три варианта ответа.
Если сервер получает ответ OPENVPN_PLUGIN_FUNC_DEFERRED, то в работу вступает механизм «отложенной» аутентификации. Как мы видим, в переменном окружении появилась переменная «auth_control_file», содержимое данной переменной содержит имя файла, в котором будет ожидаться ответ от системы аутентификации. Ответом является помещённый в указанный файл символ 0(для разрешения доступа), 1(для запрета доступа). Параметр сервера «hand-window» определяет таймаут в секундах, в течении которого сервер будет ожидать ответ. Во время ожидания трафик от других клиентов не прерывается.
Так как мы работаем с парольной аутентификацией, то функции проверки сертификатов OPENVPN_PLUGIN_TLS_VERIFY не вызывается. Вместо этого сразу вызывается OPENVPN_PLUGIN_TLS_FINAL, подтверждающий установление сессии.
Далее срабатывает вызов OPENVPN_PLUGIN_IPCHANGE, вызываемый перед сменой ip адреса клиента.
Функция OPENVPN_PLUGIN_CLIENT_CONNECT_V2, вызывается при установке IP адреса внутренним DHCP сервером.
В переменном окружении появляются переменные содержащие параметры туннеля «ifconfig_pool_local_ip» и «ifconfig_pool_remote_ip».
Функция OPENVPN_PLUGIN_LEARN_ADDRESS вызывается при обучении OpenVPN сервером, связки IP адресов и маршрутов к ним. После выхода из этой функции активируется процедура применения настроек пакетного фильтра из файла. Переменное окружение OPENVPN_PLUGIN_LEARN_ADDRESS при этом соответствует фазе OPENVPN_PLUGIN_CLIENT_CONNECT_V2.
При отключении клиента вызывается функция OPENVPN_PLUGIN_CLIENT_DISCONNECT.
В переменном окружении добавляются длительность соединения и трафик пользователя.
Как вы успели заметить, в связи с обилием данных в разных вызовах, написание и отладка плагина на языке программирования C(C++) будет довольно трудоёмкой задачей.
Для расширения функционала было решено сделать «чудо» сначала для внутреннего проекта, а потом выложить его в свободный доступ 🙂
После долгого чтения исходных кодов OpenVPN и различных примеров узкоспециализированных плагинов, был написан проект, который в качестве языка программирования логики обработки сессии использует Python. Код представляет собой подключаемый к OpenVPN плагин на языке C, который все запросы поступающие в плагин, отправляет в Python модуль через c-api reference.
Python c-api reference работая с python файлами напрямую, некорректно работает с загрузкой python библиотек.
При инициализации плагина в OpenVPN, плагин возвращает масочный список всех функций, которые может обслужить. При наступлении очередной фазы подключения или внутреннего события, OpenVPN вызывает соответствующие функции из плагина. Плагин преобразует переменное окружение и параметры переданные функции в структуру, инициализирует python и передаёт структуру в соответствующую процедуру python модуля. Процедура возвращает плагину один из трёх ответов (0 — Success, 1 — Error, 2 — Deferred). Ответ транформируется и возвращается OpenVPN.
Обратите внимание, что все вызовы модуля являются «stateless», это означает, что процедуры не помнят и не знают, что происходило ранее в других вызовах. Ориентироваться можно только на переменное окружение передаваемое плагину из OpenVPN.
Внутри python модуля вы можете реализовать любую логику, подключая нужные библиотеки и ресурсы. Если вы не уверены в скорости выполнения проверок, то используйте «отложенные» подтверждения.
Используя группировку пользователей подключаемых к сервису, через pf_file можно довольно тонко настроить сетевое взаимодействие между пользователями и другими ресурсами. В свою очередь подключив плагин на мониторинг, всегда можно будет через management интерфейс OpenVPN управлять сессиями клиентов.
Во время тестирования проекта был разработан механизм генерации паролей, аналогичный jwt токенам, но имеющим меньший размер.
Суть проста. Токен содержит в себе идентификатор клиента и срок окончания доступа. Для подписи токена используется HMAC_SHA1 с закрытым ключом. После подписи токена, текстовое содержимое ксорится подписью и конвертится в base64. Таким образом получается «запечатывание» токена. «Запечатанный» токен используется в качестве пароля пользователя. При несанкционированном изменении блока с данными, поломается xor, если поломается xor, значит поломается проверка подписи. Без закрытого ключа подпись изменить не получится.
Если вы не хотите руками контролировать время действия пароля, то генерируете такой токен, и проверяете его на валидность внутри плагина, не вызывая внешние сервисы. Данная схема очень удобна для сессионной генерации паролей на определенное время. При этом вы можете во внешнюю систему управления передать содержимое токена и она сама настроится на отключение пользователя по окончании действия токена.
Надеюсь информация в данной статье была вам полезна.
Спасибо за потраченное на её прочтение время.
Если есть вопросы, попробую ответить на что смогу.
© Aborche 2019 