Справочный центр

Дерево страниц

Вы просматриваете старую версию данной страницы. Смотрите текущую версию.

Сравнить с текущим просмотр истории страницы

« Предыдущий Версия 266 Следующий »

Данная статья применима к:

Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-01 (очередное обновление 1.8).

Введение

StrongSwan – это программное обеспечение для создания VPN-соединений на основе IPsec-протокола. Домашняя страница ПО: https://strongswan.org/.

При установке VPN-соединения производится аутентификация как strongSwan-сервера, так и strongSwan-клиента. Данные между сервером и клиентом передаются в зашифрованном виде.

В статье описана настройка аутентификации сервера и клиента с помощью закрытых ключей. Для клиента дополнительно используется второй фактор аутентификации в виде ключевого носителя (токена).

Настройка сети

На серверном и клиентском узлах:

  1. 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 выпуск сертификата сервера

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

Вначале создаётся самоподписанный корневой 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/:

  1. Установить программы для работы с сертификатами:
    sudo apt install strongswan strongswan-pki libtss2-tcti-tabrmd0
  2. 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

  3. 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 --outform pem \
      | sudo tee /etc/ipsec.d/certs/server.cert.pem

    где <IP-адрес_сервера> – IP-адрес сервера.

Настройка VPN-сервера

На серверном узле:

  1. Установить пакеты с strongSwan:
    sudo apt install strongswan libstrongswan-extra-plugins
  2. Если УЦ был создан на сервере с помощью команд из раздела "Создание удостоверяющего центра и сертификатов", то сертификаты уже расположены в нужном месте, а этот пункт пропускается.
    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/.
  3. Указать закрытый ключ strongSwan-сервера в файле /etc/ipsec.secrets в виде строки:
    : RSA server.key.pem
  4. Задать настройки strongSwan в файле /etc/ipsec.conf:
    config setup
        charondebug= ike 4, cfg 2

conn server
        type=tunnel
        auto=add
        keyexchange=ikev2
        keyingtries=%forever
        ike=aes256-sha1-modp1024!
        esp=aes256-sha1!
        dpdaction=hold
        dpddelay=300s
        forceencaps=yes

        leftid=<IP-адрес_сервера>                                           # Например: 10.192.6.108
        leftauth=pubkey
        leftcert=server.cert.pem                                            # Сертификат сервера
        leftsendcert=always
        leftsubnet=<виртуальная_сеть__предоставляемая_сервером>             # Например: 10.1.1.0/24

        rightauth=pubkey
        rightid=%any
        rightsourceip=<диапазон_виртуальных_адресов_для_выдачи_клиентам>    # Например: 10.1.1.0/24
        rightdns=<IP-адреса_DNS-серверов__передаваемые_клиентам>            # Например: 10.1.1.250,10.1.1.240
  5. Перезапустить strongSwan для применения настроек:
    sudo ipsec restart

Настройка VPN-клиента

Настройка strongSwan

На клиентском узле:

  1. Установить пакеты с strongSwan:
    sudo apt install strongswan libstrongswan-extra-plugins
  2. Скопировать из УЦ на клиентский узел:
      - ca.cert.pem (сертификат УЦ) в каталог /etc/ipsec.d/cacerts/.
  3. Задать настройки strongSwan в файле /etc/ipsec.conf:
    config setup
        charondebug= ike 4, cfg 2

conn client
        type=tunnel
        auto=start
        keyexchange=ikev2
        keyingtries=%forever
        ike=aes256-sha1-modp1024!
        esp=aes256-sha1!
        dpdaction=restart
        forceencaps=yes

        leftauth=pubkey
        leftcert=<токен_и_закрытый_ключ>                                    # Например: %smartcard0@rutoken:45
                                                                            # Формат значения <токен_и_закрытый_ключ> описан ниже в разделе "Настройка ... токена ...".
        leftsendcert=always
        leftsourceip=%config

        right=<IP-адрес_сервера>                                            # Например: 10.192.6.108
        rightid=<IP-адрес_сервера>                                          # Например: 10.192.6.108
        rightauth=pubkey
        rightsubnet=<виртуальная_сеть__предоставляемая_сервером>            # Например: 10.1.1.0/24
                                                                            # Если указать 0.0.0.0/0, то весь сетевой траффик клиента
                                                                            #     будет "заворачиваться" в VPN-соединение (туннель).
                                                                            #     Тогда на сервере параметру leftsubnet тоже 
                                                                            #     необходимо задать значение 0.0.0.0/0.

Выпуск клиентского сертификата и подготовка ключевого носителя

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

Общая информация по работе с ключевыми носителями дана в статье "Ключевые носители (токены) PKCS в Astra Linux".

Использование пассивного ключевого носителя

При использовании пассивного ключевого носителя:

  • средствами ОС: 
      - создаются закрытый ключ и сертификат клиента;
      - сертификат клиента подписывается в УЦ;
      - закрытый ключ и подписанный сертификат клиента записываются на токен.


На клиентском узле в домашнем каталоге пользователя:

  1. Создать закрытый ключ клиента client1.key.pem:
    openssl genrsa -out client1.key.pem 4096
  2. Создать запрос на подписание клиентского сертификата client1.cert.csr:
    openssl req -key client1.key.pem -new -out client1.cert.csr \
      -subj "/CN=<IP-адрес_клиента>"     -addext "subjectAltName=IP.1:<IP-адрес_клиента>"
    где <IP-адрес_клиента> – IP-адрес клиентского узла.
  3. Отправить файл с запросом client1.cert.csr на узел УЦ.

На удостоверяющем центре:

  1. Подписать запрос client1.cert.csr с помощью сертификата УЦ и сохранить подписанный сертификат клиента client1.cert.pem в каталоге /etc/ipsec.d/certs/:
    sudo pki --issue --cacert /etc/ipsec.d/cacerts/ca.cert.pem --cakey /etc/ipsec.d/private/ca.key.pem \
        --in client    1.cert.csr --lifetime 3650 --type pkcs10 --flag clientAuth --outform pem \
      | sudo tee /etc/ipsec.d/certs/client1.cert.pem
  2. Скопировать сертификат клиента client1.cert.pem на клиентский узел в домашний каталог пользователя.

На клиентском узле в домашнем каталоге пользователя:

  1. Подключить ключевой носитель к клиентскому узлу.
  2. Записать на ключевой носитель сертификат и закрытый ключ клиента:

    p11tool --login --write --load-certificate="<путь_к_клиентскому_сертификату>" --id=<идентификатор_ключевой_пары> --label="<метка_ключевой_пары>"

    p11tool --login --write --load-privkey="<путь_к_клиентскому_закрытому_ключу>" --id=<идентификатор_ключевой_пары> --label="<метка_ключевой_пары>"

    где
      - <идентификатор_ключевой_пары> – идентификатор, с которым сертификат и ключ будут храниться на токене;
      - <метка_ключевой_пары> – название, с которым сертификат и ключ будут храниться на токене.

    Перед записью необходимо убедиться, что на токене отсутствуют какие-либо объекты с идентификатором, с которым будут храниться сертификат и ключ.


    Пример команд:

    p11tool --login --write --load-certificate="client1.cert.pem" --id=45 --label="mykey"

    p11tool --login --write --load-privkey="client1.key.pem" --id=45 --label="mykey"

  3. Для безопасности удалить файл с закрытым ключом клиента client1.key.pem из домашнего каталога пользователя.
    Закрытый ключ следует хранить только на ключевом носителе.

Использование активного ключевого носителя

При использовании активного ключевого носителя:

  • средствами токена:
      - на токене создаются неизвлекаемый закрытый и извлекаемый открытый ключи (ключевая пара);
  • средствами ОС:
      - с помощью открытого ключа создаётся сертификат клиента;
      - сертификат клиента подписывается в УЦ;
      - подписанный сертификат клиента записывается на токен.


На клиентском узле в домашнем каталоге пользователя:

  1. Подключить ключевой носитель к клиентскому узлу.
  2. Создать на токене ключевую пару:
    p11tool --login --generate-rsa --bits=<длина_ключа> --id=<идентификатор_ключевой_пары> --label="<метка_ключевой_пары>"
    где
      - <длина_ключа> – длина создаваемых ключей в битах.
                                              Если поддерживается токеном, то задать 4096 бит. Иначе задать максимально возможную длину ключей, поддерживаемую токеном;
      - <идентификатор_ключевой_пары> – с этим идентификатором ключи будут храниться на токене;
      - <метка_ключевой_пары> – с этим названием ключи будут храниться на токене.

    Перед созданием необходимо убедиться, что на токене отсутствуют какие-либо объекты с идентификатором, с которым будут храниться ключи.


    Пример команды:
    p11tool --login --generate-rsa --bits=4096 --id=45 --label="mykey"

  3. Создать запрос на подписание клиентского сертификата client1.cert.csr:
    openssl req -new -engine pkcs11 -keyform engine -out client1.cert.csr \
      -key pkcs11:id="%<идентификатор_ключевой_пары>" \
      -subj "/CN=<IP-адрес_клиента>" -addext "subjectAltName=IP.1:<IP-адрес_клиента>"
    где
      - <идентификатор_ключевой_пары> – идентификатор, указанный при создании ключевой пары;
      - <IP-адрес_клиента> – IP-адрес клиентского узла.
  4. Отправить файл с запросом client1.cert.csr на узел УЦ.

На удостоверяющем центре:

  1. Подписать запрос client1.cert.csr с помощью сертификата УЦ и сохранить подписанный сертификат клиента client1.cert.pem в каталоге /etc/ipsec.d/certs/:
    sudo pki --issue --cacert /etc/ipsec.d/cacerts/ca.cert.pem --cakey /etc/ipsec.d/private/ca.key.pem \
        --in client    1.cert.csr --lifetime 3650 --type pkcs10 --flag clientAuth --outform pem \
      | sudo tee /etc/ipsec.d/certs/client1.cert.pem
  2. Скопировать сертификат клиента client1.cert.pem на клиентский узел в домашний каталог пользователя.

На клиентском узле в домашнем каталоге пользователя:

  1. Записать сертификат клиента на ключевой носитель:
    p11tool --login --write --load-certificate="<путь_к_клиентскому_сертификату>" --id=<идентификатор_ключевой_пары> --label="<метка_ключевой_пары>"
    где
      - <идентификатор_ключевой_пары> – идентификатор, указанный при создании ключевой пары;
      - <метка_ключевой_пары> – название, указанное при создании ключевой пары.

    Пример команды:
    p11tool --login --write --load-certificate="client1.cert.pem" --id=45 --label="mykey"

Настройка использования ключевого носителя в качестве второго фактора аутентификации

  1. Включить поддержку токенов в strongSwan.
    Для этого в файле /etc/strongswan.d/charon/pkcs11.conf в секции modules указать пути до интерфейсных библиотек используемых токенов:
    pkcs11 {

    # Whether to load the plugin. Can also be an integer to increase the
    # priority of this plugin.
    load = yes

    ...

    # List of available PKCS#11 modules.
    modules {
        <название_модуля_1> {
            path = <путь_к_интерфейсной_библиотеке_токена_1>
        }
         <название_модуля_2> {
            path = <путь_к_интерфейсной_библиотеке_токена_2>
        } 
    }
}
    Например, для токенов: Рутокен ЭЦП и Аладдин (закомментирован)  – файл /etc/strongswan.d/charon/pkcs11.conf может выглядеть так:
    pkcs11 {
  load = yes

  modules {
    rutoken {
      path = /usr/lib/librtpkcs11ecp.so
    }
#    aladdin { 
#      path = /usr/lib/libjcPKCS11-2.so
#    }
  }
}
  2. Настроить strongSwan на использование закрытого ключа клиента, который находится на токене.
    Для этого указать в файле /etc/ipsec.secrets строку с описанием токена и закрытого ключа:
    : PIN <токен_и_закрытый_ключ> <pin-код>
    или
    : PIN <токен_и_закрытый_ключ> %prompt
    где
      - <токен_и_закрытый_ключ> – задаётся по формату: %smartcard[<номер_слота_с_токеном>[@<название_модуля>]]:<идентификатор_ключевой_пары>
                                                                       где
                                                                         - <название_модуля> – название модуля в файле /etc/strongswan.d/charon/pkcs11.conf, в котором указана интерфейсная библиотека для работы с токеном;
                                                                         - <идентификатор_ключевой_пары> – идентификатор, с которым закрытый ключ записан на токен.
                                                                       Например:     %smartcard0@rutoken:45
      - <pin-код> – пользовательский pin-код токена для доступа к объектам на токене;
      - %prompt – если указать эту опцию, то strongSwan запросит ввести pin-код в командной строке (порядок ввода pin-кода описан ниже).
                                Это более безопасный вариант, при котором в файле /etc/ipsec.secrets не хранится pin-код токена.

    Пример файла /etc/ipsec.secrets для вышеприведённого Рутокена с указанием pin-кода:
    : PIN %smartcard0@rutoken:45 12345678
    Пример файла /etc/ipsec.secrets для вышеприведённого Рутокена, при котором strongSwan запросит ввести pin-код:
    : PIN %smartcard0@rutoken:45 %prompt
  3. Перезапустить strongSwan для применения настроек:
    sudo ipsec restart
  4. Если в файле /etc/ipsec.secrets указана опция %prompt, то после каждого запуска (перезапуска) strongSwan необходимо вручную вводить pin-код токена. 
    Для этого выполнить команду:
    sudo ipsec rereadsecrets
    Появится приглашение для ввода pin-кода:
    Login to '%smartcard0@rutoken:45' required
PIN:
    Ввести пользовательский pin-код токена, нажать клавишу <ENTER>.
    Выполнить команду, чтобы strongSwan перезагрузил настройки и установил соединение с VPN-сервером:
    sudo ipsec reload


Для просмотра состояния установленного VPN-соединения используется команда:

sudo ipsec status
Routed Connections:
      client{1}:  ROUTED, TUNNEL, reqid 1
      client{1}:   10.192.6.110/32 === 10.1.1.0/24
Security Associations (1 up, 0 connecting):
      client[1]: ESTABLISHED 5 minutes ago, 10.192.6.110[CN=10.192.6.110]...10.192.6.108[10.192.6.108]
      client{2}:  INSTALLED, TUNNEL, reqid 1, ESP in UDP SPIs: cd036fde_i c829d2f1_o
      client{2}:   10.1.1.1/32 === 10.1.1.0/24

Команда для вывода более подробной информации о VPN-соединении:

sudo ipsec statusall
Status of IKE charon daemon (strongSwan 5.9.8, Linux 6.1.141-1-generic, x86_64):
  uptime: 6 minutes, since Sep 25 08:47:09 2025
  malloc: sbrk 3805184, mmap 405504, used 2036464, free 1768720
  worker threads: 10 of 16 idle, 6/0/0/0 working, job queue: 0/0/0/0, scheduled: 2
  loaded plugins: charon test-vectors ldap pkcs11 aes rc2 sha2 sha1 md5 mgf1 random nonce x509 revocation constraints pubkey pkcs1 pkcs7 pkcs12 pgp dnskey sshkey pem openssl gcrypt pkcs8 af-alg fips-prf gmp curve25519 agent chapoly xcbc cmac hmac kdf ctr ccm gcm drbg curl attr kernel-netlink resolve socket-default connmark forecast farp stroke updown eap-identity eap-aka eap-md5 eap-gtc eap-mschapv2 eap-radius eap-tls eap-ttls eap-tnc xauth-generic xauth-eap xauth-pam tnc-tnccs dhcp lookip error-notify certexpire led addrblock unity counters
Listening IP addresses:
  10.192.6.110
Connections:
      client:  %any...10.192.6.108  IKEv2
      client:   local:  [CN=10.192.6.110] uses public key authentication
      client:    cert:  "CN=10.192.6.110"
      client:   remote: [10.192.6.108] uses public key authentication
      client:   child:  dynamic === 10.1.1.0/24 TUNNEL
Routed Connections:
      client{1}:  ROUTED, TUNNEL, reqid 1
      client{1}:   10.192.6.110/32 === 10.1.1.0/24
Security Associations (1 up, 0 connecting):
      client[1]: ESTABLISHED 5 minutes ago, 10.192.6.110[CN=10.192.6.110]...10.192.6.108[10.192.6.108]
      client[1]: IKEv2 SPIs: d770b3aced125439_i* 20eee7bd8ad5d3a6_r, public key reauthentication in 2 hours
      client[1]: IKE proposal: AES_CBC_256/HMAC_SHA1_96/PRF_HMAC_SHA1/MODP_1024
      client{2}:  INSTALLED, TUNNEL, reqid 1, ESP in UDP SPIs: cd036fde_i c829d2f1_o
      client{2}:  AES_CBC_256/HMAC_SHA1_96, 0 bytes_i, 1092 bytes_o (13 pkts, 313s ago), rekeying in 37 minutes
      client{2}:   10.1.1.1/32 === 10.1.1.0/24

Возможные проблемы и способы их решения

При использовании САВЗ Касперского не устанавливается соединение с VPN-сервером

На компьютере пользователя САВЗ Касперского создаёт таблицу маршрутизации, из-за которой strongSwan-клиент не может установить соединение с strongSwan-сервером.

Диагностика.

На компьютере пользователя:

  1. В выводе команды ip rule присутствует таблица с номером 101:
    0:      from all lookup local
32764:  from all fwmark 0x200/0x200 lookup 101
32765:  from all fwmark 0x100/0x100 lookup 101
32766:  from all lookup main
32767:  from all lookup default
  2. При неуспешной попытке соединения в журнал /var/log/syslog выводится сообщение:
    04[NET] error writing to socket: Invalid argument

Решение.

На компьютере пользователя:

  1. Исключить таблицу маршрутизации 101 из используемых strongSwan-клиентом.
    Для этого создать файл (если он не создан) /etc/strongswan.d/charon-nm.conf и добавить в него блок параметров:
    charon-nm {

    ignore_routing_tables = 101

}
  2. Перезагрузить операционную систему.

В аплете NetworkManager не доступен ключевой носитель

Решение.

На компьютере пользователя включить поддержку токенов для NetworkManager:

  1. Создать файл (если он не создан) /etc/strongswan.d/charon-nm.conf и добавить в него блок параметров, содержащих путь до интерфейсной библиотеки используемого токена:
    charon-nm {

    plugins {
        pkcs11 {
            modules {
                <название_модуля_1> {
                    path = <путь_к_интерфейсной_библиотеке_токена_1>
                }
            }
        }
    }

}
    Например, для Рутокена ЭЦП файл /etc/strongswan.d/charon-nm.conf может выглядеть так:
    charon-nm {

    plugins {
        pkcs11 {
            modules {
                rutoken {
                    path = /usr/lib/librtpkcs11ecp.so
                }
            }
        }
    }

}
  2. Перезагрузить операционную систему.
  3. Настроить в аплете NetworkManager соединение VPN IPSec:
    set-1.jpg
    set-2.jpg
  4. Отключить в аплете NetworkManager уведомления.
  5. Запустить на клиенте через NM созданное VPN соединение. Должны появиться уведомление об успехе:
    notify-success.jpg
    сообщение об успехе в журнале:
    notify-log-success.jpg




  • Нет меток