Как настроить IPSec VPN для OS X и iOS

VPN используется для удаленного подключения к рабочему месту, для защиты данных, для обхода фильтров и блокировок, для выдачи себя за гражданина другой страны и вообще — штука незаменимая. Практически повсеместно в качестве простого средства для организации пользовательского VPN используется всем известный OpenVPN, который использовал и я. Ровно до тех пор, пока у меня не появился Macbook и OS X в придачу. Из-за того, что подход Apple к конфигурации DNS сильно отличается от подхода других *nix-систем, проброс DNS через VPN нормально не работал.

Содержание скрыть

1 OS X и IPSec

2 Настройка VPN в OS X

3 Выбор VDS и настройка VPN

4 Настройка racoon

5 Конфигурация racoon

6 Конфигурация psk-файла

7 Настройка Linux

8 Настройка OS X

9 Настройка iOS

После некоторых исследований у меня получилось два варианта:
— Использование DNS «мимо» VPN, что сильно небезопасно, но решает проблему.
— Использование нативных для OS X VPN-протоколов: PPTP и семейства IPSec.
Разумеется, я выбрал второе и разумеется — IPSec, а не устаревший PPTP.

Настройка Linux ( в моем случае — Arch Linux )

#!/bin/bash
MYIP="1.2.3.4" # IP-адрес сервера
# Установка софта ( для Arch Linux )
pacman -S --noconfirm ipsec-tools pwgen
# Готовая конфигурация
wget https://gist.githubusercontent.com/kreon/e8d12dbfc4cd2c711c11588b4388afd4/raw/0929a169dde09ae3f041f4da4bf161614501d62c/racoon.conf \
-O /etc/racoon.conf
sed -i "s/0.0.0.0/$MYIP/g" /etc/racoon.conf
# Генерация группы и psk
mkdir -p /etc/racoon/ && echo $(pwgen -s 8 1) $(pwgen -s 64 1) > /etc/racoon/psk.key && \
chmod 0400 /etc/racoon/psk.key
# Добавление группы для VPN
groupadd vpn
# Запуск racoon
systemctl enable racoon && systemctl start racoon
# Создание пользователя для VPN и задание ему пароля
useradd -s /bin/nologin -G vpn -g vpn -M -N -d / vpn_user && \
passwd vpn_user
# Добавление правил для filter + nat
iptables -t filter -I INPUT -p esp -j ACCEPT
iptables -t filter  -I INPUT -p udp --dport 500 -j ACCEPT
iptables -t filter  -I INPUT -p udp --dport 4500 -j ACCEPT
iptables -t filter  -I FORWARD -s 192.168.100.0/24 -j ACCEPT
iptables -t filter  -I FORWARD -d 192.168.100.0/24 -j ACCEPT
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.100.0/24 -j MASQUERADE
iptables-save > /etc/iptables/iptables.rules
# Включение форвардинга
echo net.ipv4.ip_forward=1 > /etc/sysctl.d/10-ip_fowrard.conf
sysctl -p /etc/sysctl.d/10-ip_fowrard.conf

Настройка OS X

Открыть Настройки → Сеть
Нажать (+) и выбрать VPN/Cisco IPSec
Заполнить основную информацию ( адрес, имя пользователя и пароль )
Выбрать «Настройки аутентификации» и указать группу и PSK ( из файла /etc/racoon/psk.key )
Подключиться

OS X и IPSec

IPSec это не один протокол, а набор протоколов и стандартов, каждый из которых имеет кучу вариантов и опций. OS X поддерживает три вида IPSec VPN:
— IPSec/L2TP
— IKEv2
— Cisco VPN

Первый вариант избыточен — какой смысл пробрасывать ethernet-пакеты для пользовательского VPN?
Второй — требует сертификатов и сильно сложной настройки на стороне клиента, что тоже нехорошо.
Остается третий, который называется «Cisco», а на самом деле — XAuth+PSK. Его и будем использовать.

Настройка VPN в OS X

После некоторых неудачных попыток настроить VPN на OS X, я полез изучать систему на предмет того, как же именно там работает VPN.
Недолгий поиск дал мне файлик /private/etc/racoon/racoon.conf, в котором была строчка include «/var/run/racoon/*.conf»;.
После этого все стало понятно: при нажатии кнопки OS X генерирует конфиг для racoon и кладет его в /var/run/racoon/, после окончания соединения — удаляет. Осталось только получить конфиг, что я и сделал, запустив скрипт перед соединением.

while true; for I in *.conf; do CP $I $HOME/$I; exit 0; done; done

Внутри я нашел именно ту информацию, которой мне не хватало для настройки сервера: IPSec proposals. Это списки поддерживаемых клиентом ( и сервером ) режимов аутентификации, шифрования и подписи, при несовпадении которых соединение не может быть установлено.
Итоговый proposal для OS X 10.11 и iOS 9.3 получился таким:

encryption_algorithm aes 256;
hash_algorithm sha256;
authentication_method xauth_psk_server;
dh_group 14;

Выбор VDS и настройка VPN

Для VPN-сервера я выбрал VDS от OVH, поскольку они дают полноценную виртуализацию с возможностью ставить любое ядро с любыми модулями. Это очень важно, поскольку ipsec работает на уровне ядра, а не пользователя, как OpenVPN.
Режим «Cisco VPN» (XAuth + PSK) предполагает двухэтапную аутентификацию:
— Используя имя группы и PSK для нее ( этап 1 )
— Используя имя пользователя и пароль ( этап 2 )

Настройка racoon

racoon — демон, который занимается управлением ключами ( IKE ). Именно он дает ядру разрешение на провешивание туннеля после того, как аутентифицирует клиента и согласует все детали протокола ( aka proposal ). racoon входит в стандартный пакет ipsec-tools и есть практически в любом дистрибутиве Linux «из коробки».

Конфигурация racoon

/etc/racoon.conf

# путь к файлу с pre-shared-key. Права должны быть 0400
path pre_shared_key "/etc/racoon/psk.key";
# указание внешнего ip-адреса обязательно, 0.0.0.0 не работает!
listen {
 isakmp 1.2.3.4 [500];
 isakmp_natt 1.2.3.4 [4500];
}

# anonymous aka road warrior - клиент с неизвестным внешним адресом
remote anonymous {
# passive - режим "ждать входящего"
 passive on;
# передача конфигурации клиенту
mode_cfg on;
# взято из racoon.conf для os x
 exchange_mode main,aggressive;
 ike_frag on;
 verify_cert off;
 verify_identifier off;
# имя сервера
 my_identifier fqdn "vpn.server";
# генерировать одноразовые политики ( spd ) автоматически
# еще их можно генерировать руками, но не нужно
 generate_policy on;
# режим прохода через NAT
 nat_traversal on;
# мертвые клиенты отваливаются через 5 минут
 dpd_delay 300;
# proposal - набор протоколов для клиента
# взято из racoon.conf для os x
 proposal {
    encryption_algorithm aes 256;
    hash_algorithm sha256;
    authentication_method xauth_psk_server;
    dh_group 14;
   }
}


mode_cfg {
# аутентификация по unix-пользователям
 auth_source system;
# ... и unix-группам
 group_source system;
# ... и пускать только членов групп vpn
 auth_groups "vpn";
# ... разрешить клиенту сохранять пароль
 save_passwd on;
# брать конфигурацию из конфига ( а не из radius например )
 conf_source local;
# начальный адрес пула
 network4 192.168.100.100;
# маска пула
 netmask4 255.255.255.0;
# dns-сервер
 dns4 8.8.8.8;
# размер пула
 pool_size 50;
}

# настройка шифрования
sainfo anonymous {
 encryption_algorithm aes;
 authentication_algorithm hmac_sha1;
 compression_algorithm deflate;
}

Конфигурация psk-файла

/etc/racoon/psk.key

Используя случайные 64 бита группы и 512 бит ключа, я получаю достаточно вариантов, чтоб сделать перебор бессмысленным.

# group           key
z1x7VZto IgYLrXQdsTFPWKpH7DrV6H06GnbQGl1jlesLZbJ6hZi7BIEULk1MF3yqkqAGDWvM
U8WLLyuk so70ums1VqrCilBvEBEUTDN9kripEd8l5pyQHWf8PNMmnvdV4uqUUeDLhHsnpK5c
4eU8rxhB TublZZd0K03REBdRe8BmkGuuOqNOnsW5d26bbtIsv4x0M1xlZWDjwHcjt3QYg1rc
L2rSlX01 IaXcgzUNVCMkf2BFGcHR14s4rLLbA9ZckQG0H5vNqLWMh4g2tSBa807Y2fmhxPxy
2QkqRbEv GnClE7m3Aq2HrXa6vhSubxNc6ZnY7LSWAFqmasgi5pqThzWmVQY0vONAbAXYpBk4
2mC1aO86 Dmmmty5rbaOZY0Uh0PGIcVYOLTI8fYlGWJCJfHhZSyXTDzTsc7Qhnj75vfApju2c
kotVQ8eN 31cRpnVpEzkrrm58gWuiaCeOvYLwJYy42dglA3IHsuYkftER5tmLJbtV5vwktLZx
YXQX4YSm 74f2RND10NIDaRk2bQtuPEjgJWXxeZdD7KoBdYBzdIq053PNzlNvdQdfn1Taa6zV
4ZwwJuMP 1xNyfGJSYvDRX7MgId9AgmwygqVFiOJDet2ofLVJkOOUKUfBt3IIn2pksXFTyiN2
t9D9S59q euDKjEM73eONU8hmbPGm3mtnyz3h66AY3tHWo5WJOBTm7PULc1TlVXeoGwOIUapm

Настройка Linux

— Необходимо разрешить маршрутизацию: sysctl net.ipv4.ip_forward=1
— Необходимо разрешить протокол ESP и входящие соединения на порты 500/udp и 4500/udp: iptables -t filter -I INPUT -p esp -j ACCEPT; iptables -t filter -I INPUT -p udp —dport 500 -j ACCEPT; iptables -t filter -I INPUT -p udp —dport 4500 -j ACCEPT
— Необходимо включить NAT для нашей сети: iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.100.0/24 -j MASQUERADE
— Необходимо создать группу и создать/добавить туда пользователей: groupadd vpn и useradd -G vpn vpn_user
— Необходимо запустить racoon: racoon -vF

Настройка OS X

Настройки → Сеть

Выбрать (+) → VPN → Cisco IPSec → придумать название

Выбрать соединение → ввести адрес сервера, имя пользователя и пароль

Выбрать «Настройки аутентификации» → ввести имя группы и ключ ( именно в таком порядке )

Соединиться.

Настройка iOS

Настройки → Основные → VPN → Добавить конфигурацию VPN.

Заполнить форму по аналогии, подключиться.

Click to rate this post!

[Total: 12 Average: 3.5]

cryptoworld

Специалист в области кибер-безопасности. Работал в ведущих компаниях занимающихся защитой и аналитикой компьютерных угроз. Цель данного блога - простым языком рассказать о сложных моментах защиты IT инфраструктур и сетей.