Введение

strongSwan – это программное обеспечение для создания виртуальной частной сети (VPN) на основе IPsec-протокола. Домашняя страница ПО: https://strongswan.org/.

Используется двухфакторная аутентификации пользователя:

первый фактор – ~~пара: открытый ключ (сертификат) и~~ закрытый ключ;
второй фактор – токен, принадлежащий пользователю. ~~Сертификат и~~ закрытый ключ пользователя хранятся на токене.

Общая статья по работе с токенами: Ключевые носители (токены) PKCS в Astra Linux.

Настройка сети

На серверном и клиентском узлах:

Разрешить пересылку сетевых пакетов:
cat << EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/10-net-forward.conf >/dev/null
net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv6.conf.all.forwarding=1
net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv6.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv6.conf.all.send_redirects = 0
EOF
sudo sysctl --system

Создание удостоверяющего центра и сертификатов

Все сертификаты создаются и хранятся в удостоверяющем центре (УЦ), в качестве которого может использоваться любой компьютер.

Первым создаётся самоподписанный сертификат УЦ. Затем с помощью сертификата УЦ создаются сертификаты для сервера и клиента. Созданные сертификаты и ключи копируются в определённые каталоги на сервере и клиенте.

Далее рассматривается вариант создания УЦ непосредственно на сервере в подкаталогах каталога /etc/ipsec.d/:

Установить программы для работы с сертификатами:
sudo apt install strongswan strongswan-pki libtss2-tcti-tabrmd0
Создать для удостоверяющего центра закрытый ключ ca.key.pem и самоподписанный сертификат ca.cert.pem:
pki --gen --size 4096 --type rsa --outform pem \
| sudo tee /etc/ipsec.d/private/ca.key.pem
sudo pki --self --ca --in /etc/ipsec.d/private/ca.key.pem --type rsa --dn "CN=CA" --lifetime 3650 --outform pem \
| sudo tee /etc/ipsec.d/cacerts/ca.cert.pem
Создать для сервера закрытый ключ server.key.pem и сертификат server.cert.pem:
pki --gen --size 4096 --type rsa --outform pem \
| sudo tee /etc/ipsec.d/private/server.key.pem
sudo pki --pub --in /etc/ipsec.d/private/server.key.pem --type rsa \
| sudo pki --issue --lifetime 3650 --cacert /etc/ipsec.d/cacerts/ca.cert.pem --cakey /etc/ipsec.d/private/ca.key.pem \
--dn "CN=<IP-адрес_сервера>" --san "<IP-адрес_сервера>" --flag serverAuth --flag ikeIntermediate --outform pem \
| sudo tee /etc/ipsec.d/certs/server.cert.pem
где <IP-адрес_сервера> – IP-адрес strongSwan-сервера.
Создать для клиента закрытый ключ client.key.pem и сертификат client.cert.pem:
pki --gen --size 4096 --type rsa --outform pem \
| sudo tee /etc/ipsec.d/private/client.key.pem
sudo pki --pub --in /etc/ipsec.d/private/client.key.pem --type rsa \
| sudo pki --issue --lifetime 3650 --cacert /etc/ipsec.d/cacerts/ca.cert.pem --cakey /etc/ipsec.d/private/ca.key.pem \
--dn "CN=<IP-адрес_клиента>" --san "<IP-адрес_клиента>" --flag clientAuth --flag ikeIntermediate --outform pem \
| sudo tee /etc/ipsec.d/certs/client.cert.pem
где <IP-адрес_клиента> – IP-адрес strongSwan-клиента.

Настройка VPN-сервера

На серверном узле:

Установить пакеты с strongSwan:
sudo apt install strongswan libstrongswan-extra-plugins
Если УЦ был создан на сервере с помощью команд из раздела "Создание удостоверяющего центра и сертификатов", то сертификаты уже расположены в нужном месте, и этот пункт не надо выполнять.
Скопировать из УЦ на серверный узел:
- ca.cert.pem (сертификат УЦ) в каталог /etc/ipsec.d/cacerts/;
- server.cert.pem (сертификат сервера) в каталог /etc/ipsec.d/certs/;
- server.key.pem (закрытый ключ сервера) в каталог /etc/ipsec.d/private/.
Настроить strongSwan-сервер на использование закрытого ключа сервера.
Для этого в файле /etc/ipsec.secrets указать строку с путём до закрытого ключа сервера:
```
: RSA "/etc/ipsec.d/private/server.key.pem"
```

Задать настройки strongSwan-сервера в файле /etc/ipsec.conf:

config setup
        #charondebug="all"
        charondebug= ike 4, cfg 2
##         uniqueids=no
conn server
        type=tunnel
        auto=add
        keyexchange=ikev2
        ike=aes256-sha1-modp1024!
        esp=aes256-sha1!

#        left=${MY_HOST_IP}
    left=%any
        leftid=${MY_HOST_IP}
        leftcert=server.cert.pem
# # #  leftsubnet=10.1.1.0/24
        leftauth=pubkey
#    leftsendcert=always

        rightsourceip=10.1.1.0/24
        rightauth=pubkey
        right=%any
        rightid=%any
#    rightdns=8.8.8.8,8.8.4.4
#    rightsendcert=always

        keyingtries=%forever
        ikelifetime=28800s
        lifetime=3600s
#        dpddelay=30s
        dpdtimeout=120s
#        dpdaction=restart

    forceencaps=yes
    dpdaction=clear
    dpddelay=300s
    rekey=no

    eap_identity=%identity

где
- <IP-адрес_сервера> – IP-адрес серверного узла;
- <Подсеть_виртуальных_IP-адресов_для_клиентов> – . Например, 10.1.1.0/24

Перезапустить strongSwan-сервер для применения настроек:
sudo ipsec restart

Настройка VPN-клиента

Настройка strongSwan-клиента

На клиентском узле:

Установить пакеты с strongSwan:
sudo apt install strongswan libstrongswan-extra-plugins
Скопировать из УЦ на клиентский узел:
- ca.cert.pem (сертификат УЦ) в каталог /etc/ipsec.d/cacerts/;
- client.cert.pem (сертификат пользователя) и client.key.pem (закрытый ключ пользователя) в домашний каталог пользователя.

Задать настройки strongSwan-клиента в файле /etc/ipsec.conf:

config setup
        #charondebug="all"
        charondebug= ike 4, cfg 2
##     uniqueids=no
conn client
        type=tunnel
        auto=start
        keyexchange=ikev2
        ike=aes256-sha1-modp1024!
        esp=aes256-sha1!

#   left=${MY_HOST_IP}
        leftsourceip=%config
        leftauth=pubkey
        leftcert=%smartcard0@rutoken:45
#        leftcert=/home/user/client.cert.pem
   leftsubnet=10.1.1.0/24

        right=${PEER_HOST_IP}
     rightid=${PEER_HOST_IP}
##     rightsubnet=0.0.0.0/0
         rightauth=pubkey
   rightsubnet=10.1.1.0/24

#        keyingtries=%forever
#        ikelifetime=28800s
#        lifetime=3600s
#        dpddelay=30s
#        dpdtimeout=120s
#        dpdaction=restart

    eap_identity=%identity

где
- <IP-адрес_сервера> – IP-адрес серверного узла.

Настройка использования ключевого носителя (токена) в качестве второго фактора аутентификации

Предполагается, что настроен единый доступ к ключевым носителям разных производителей (см. статью).

Подключить ключевой носитель к клиентскому узлу.
Записать на ключевой носитель сертификат клиента:
p11tool --login --write --load-certificate="client.cert.pem" --id=45 --label="mykey"
Записать на ключевой носитель закрытый ключ клиента:
p11tool --login --write --load-privkey="client.key.pem" --id=45 --label="mykey"

2) Настроить использование pkcs11 для RuToken ЭЦП на клиенте

В файл /etc/strongswan.d/charon/pkcs11.conf привести к виду:

pkcs11 {
  load = yes

  modules {
    rutoken {
      path = /usr/lib/librtpkcs11ecp.so
    }
  }
}

3)

Настроить доступ по закрытому ключу клиента, на который хранится на токене, в файле /etc/ipsec.secrets:

# : PIN <smartcard selector> <pin code> | %prompt
# <smartcard selector> format: %smartcard[<slotnr>[@<module>]]:<keyid>
: PIN %smartcard0@rutoken:45 12345678

Дерево страниц

Настройка двухфакторной аутентификации (2ФА) на VPN-сервере strongSwan