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http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=503434&show_type=
[原创]用OpenVPN构建安全VPN [OpenVPN + CA]
是用
wget -c http://ftp.freshrpms.net/pub/freshrpms/redhat/9/lzo/lzo-devel-1.08-fr2.i386.rpm
和
wget -c http://ftp.freshrpms.net/pub/freshrpms/redhat/9/lzo/lzo-1.08-fr2.i386.rpm
一直想写一片关于VPN配置方面的文章，由于时间等等很多问题，一直没有落实，现在终于和大家见面了，由于本人知识有限也并非专业从事这方面工作的，难免有错误，望指正，共同提高。
自从认识VPN以来，一直在找寻一个容易配置、功能强大、支持多系统的VPN程序，由于一直没有找到合适的软件，Linux下的FreeSWAN、OpenBSD FreeBSD下的IPSec、Windows下的PPTP都试了试，始终不能满足自己的要求，直到OpenVPN的出现。
关于各种VPN软件或者硬件的优缺点，在这里我就不再叙述了，因为这个掺杂着很多人为的因素在里边（萝卜好吃还是青菜好吃？），一个软件：稳定、符合自己的要求、自己用的习惯就是一个好软件。
对于OpenVPN，在CU的VPN版面也有过很多的讨论，其中也不乏精华的文章，但是都是使用Static key验证的，从字面上就可以看出来Static key使用的就是预先生成的key对数据进行加密和解密，也就是常说的对称试加密，加密和解密双方必须预先知道加密的Key。本文讨论的是基于TLS加密方式，使用CA验证VPN Client的身份，OpenVPN使用TLS加密是通过使用公开密钥（非对称密钥，加密解密使用不同的key，一个称为Public key，另一个是Private key）对数据进行加密的，对于TLS传输的工作原理，大家可以去Google一下，资料一大堆。对于OpenVPN使用TLS mode，首先Server和Client要有相同CA签发的证书，双方通过交换证书验证双方的合法性以决定是否建立VPN连接，然后使用对方CA把自己目前使用的数据加密方法（类似于密钥）加密后发送给对方，由于使用对方CA加密的，所以只有对方CA对应的Private key才能解密该字串，保证了此密钥的安全性，并且此密钥定期改变，对于窃听者来说，可能还没有破解出密钥，通信双方已经更换密钥了。
我个人对OpenVPN的感觉（或者说是我使用OpenVPN的理由），NAT穿透力特强，支持HTTP代理，对动态地址支持很好，可配置性强，配置安全，开源便于二次开发...其他没有想好：）。
关于OpenVPN的相关内容可以在http://openvpn.net上找到。
下面开始正式讨论OpenVPN的安装和配置方法，本文是在Fedora Core 2环境下配置的，由于机器在网络中不是在网关的位置，所以使用NAT方式来访问内网，否则还涉及到配置网络设备的路由。假设我的VPN Server有2块网卡，eth0对外，IP：61.1.1.2 eth1对内，IP：192.168.1.2，内网地址：192.168.0.0/16
本文除配置文件中行首的"#"是注释外，其他行首的"#"都是提示符，如果在非配置文件一行中第二次出现"#"说明后面的是注释，书写命令时可以省略。
获取并安装Openvpn：
首先检查系统是否安装lzo实时压缩工具
$rpm -qa | grep lzo
如果没有安装可以在http://www.oberhumer.com/opensource/lzo/找到并安装，安装方法详见压缩包中的INSTALL文件，当然也可以用rpm包安装，记住一定要安装lzo-devel开头的那个包，因为OpenVPN需要使用lzo的头文件。
$wget http://mesh.dl.sourceforge.net/sourceforge/openvpn/openvpn-2.0_rc16.tar.gz
$tar -zxvf openvpn-2.0_rc16.tar.gz
$cd openvpn-2.0_rc16
$./configure
$make
$su
#make install
按照INSTALL文件中的说明，做如下操作：
#mknod /dev/net/tun c 10 200 #创建一个tun设备
#echo "alias char-major-10-200 tun" >> /etc/modprobe.conf
#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward #打开系统的转发功能
接下来就生成服务器客户端需要使用的keys了，为了方便，我们使用OpenVPN包自带的脚本生成。
#mkdir /etc/openvpn
#cp -r easy-rsa /etc/openvpn #切换到OpenVPN源代码目录执行
修改vars 文件
-------------CUT Here-------------
# easy-rsa parameter settings
# NOTE: If you installed from an RPM,
# don't edit this file in place in
# /usr/share/openvpn/easy-rsa --
# instead, you should copy the whole
# easy-rsa directory to another location
# (such as /etc/openvpn) so that your
# edits will not be wiped out by a future
# OpenVPN package upgrade.
# This variable should point to
# the top level of the easy-rsa
# tree.
export D=`pwd`
# This variable should point to
# the openssl.cnf file included
# with easy-rsa.
export KEY_CONFIG=$D/openssl.cnf
# Edit this variable to point to
# your soon-to-be-created key
# directory.
#
# WARNING: clean-all will do
# a rm -rf on this directory
# so make sure you define
# it correctly!
export KEY_DIR=$D/keys
# Issue rm -rf warning
echo NOTE: when you run ./clean-all, I will be doing a rm -rf on $KEY_DIR
# Increase this to 2048 if you
# are paranoid. This will slow
# down TLS negotiation performance
# as well as the one-time DH parms
# generation process.
export KEY_SIZE=1024
# These are the default values for fields
# which will be placed in the certificate.
# Don't leave any of these fields blank.
# 定义你所在的国家，2个字符
export KEY_COUNTRY=CN
# 你所在的省份
export KEY_PROVINCE=Liaoning
# 你所在的城市
export KEY_CITY=Shenyang
# 你所在的组织
export KEY_ORG="ELM OpenVPN ORG"
# 你的单位
export KEY_OU="OpenVPN Service"
# 你的邮件地址
export KEY_EMAIL="[email protected]"
-------------CUT Here-----------------
修改后保存，下面我们开始什成keys，以下为shell命令 "#" 为提示符
#. vars #使修改的变量生效
NOTE: when you run ./clean-all, I will be doing a rm -rf on /etc/openvpn/easy-rsa/keys
#./clean-all #初始化keys目录，创建所需要的文件和目录
#./build-ca #什成Root CA证书，用于签发Server和Client证书，请保护好keys/ca.key文件。
Generating a 1024 bit RSA private key
........................++++++
.............++++++
writing new private key to 'ca.key'
-----
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [CN]: #如果无需修改，直接回车
State or Province Name (full name) [Liaoning]:
Locality Name (eg, city) [Shenyang]:
Organization Name (eg, company) [ELM OpenVPN ORG]:
Organizational Unit Name (eg, section) [OpenVPN Service]:
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:OpenVPN Root CA
Email Address [[email protected]]:
# ls keys
ca.crt ca.key index.txt serial
我们可以看到ca.crt ca.key文件已经什成了。
下面我们为服务器生成 Diffie-Hellman 文件
# ./build-dh #是TLS server 需要使用的一个文件
Generating DH parameters, 1024 bit long safe prime, generator 2
This is going to take a long time
..+..............................................................+....................................................................+....+........+.........+....................................................+.+..................................................................................................................................................................+.......................................+.................................+.............+.................................................................................+.......................................................+.............................++*++*++*
创建并签发VPN Server使用的CA
# ./build-key-server server # 为server 为创建后的文件名，分别为server.crt server.key
Generating a 1024 bit RSA private key
......................++++++
...............++++++
writing new private key to 'server.key'
-----
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [CN]:
State or Province Name (full name) [Liaoning]:
Locality Name (eg, city) [Shenyang]:
Organization Name (eg, company) [ELM OpenVPN ORG]:
Organizational Unit Name (eg, section) [OpenVPN Service]:
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:Server No.1
Email Address [[email protected]]:
Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:
An optional company name []:
Using configuration from /etc/openvpn/easy-rsa/openssl.cnf
Check that the request matches the signature
Signature ok
The Subject's Distinguished Name is as follows
countryName  RINTABLE:'CN'
stateOrProvinceName RINTABLE:'Liaoning'
localityName RINTABLE:'Shenyang'
organizationName RINTABLE:'ELM OpenVPN ORG'
organizationalUnitNameRINTABLE:'OpenVPN Service'
commonName RINTABLE:'Server No.1'
emailAddress :IA5STRING:'[email protected]'
Certificate is to be certified until Feb 26 14:43:44 2015 GMT (3650 days)
Sign the certificate? [y/n]:y
1 out of 1 certificate requests certified, commit? [y/n]y
Write out database with 1 new entries
Data Base Updated
接下来为VPN Client颁发CA证书，如果以后要为其他Client颁发证书，直接使用build-key命令签发新证书。
# ./build-key elm
Generating a 1024 bit RSA private key
........++++++
....................++++++
writing new private key to 'elm.key'
-----
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [CN]:
State or Province Name (full name) [Liaoning]:
Locality Name (eg, city) [Shenyang]:
Organization Name (eg, company) [ELM OpenVPN ORG]:
Organizational Unit Name (eg, section) [OpenVPN Service]:
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:ELM #注意Common Name最好不要相同，如果相同[server要加duplicate-cn选项]，那么Email地址也不能相同
Email Address [[email protected]]:
Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:
An optional company name []:
Using configuration from /etc/openvpn/easy-rsa/openssl.cnf
Check that the request matches the signature
Signature ok
The Subject's Distinguished Name is as follows
countryName RINTABLE:'CN'
stateOrProvinceName RINTABLE:'Liaoning'
localityName RINTABLE:'Shenyang'
organizationName RINTABLE:'ELM OpenVPN ORG'
organizationalUnitName:PRINTABLE:'OpenVPN Service'
commonName :PRINTABLE:'ELM'
emailAddress :IA5STRING:'[email protected]'
Certificate is to be certified until Feb 26 14:45:36 2015 GMT (3650 days)
Sign the certificate? [y/n]:y
1 out of 1 certificate requests certified, commit? [y/n]y
Write out database with 1 new entries
Data Base Updated
为防止恶意攻击（如DOS、UDP port flooding），我们生成一个"HMAC firewall"
#openvpn --genkey --secret keys/ta.key
生成证书吊销链文件，防止日后有人丢失证书，被非法用户接入VPN
#./make-crl vpncrl.pem
Using configuration from /etc/openvpn/easy-rsa/openssl.cnf
到现在为止，一切准备就绪，下面开始写配置文件，
把server.conf文件保存到/etc/opennvpn目录中，并把使用easy-rsa下的脚本什成的key都复制到/etc/openvpn目录下，命令如下:
#cd /etc/openvpn
#cp easy-rsa/keys/ca.crt .
#cp easy-rsa/keys/server.crt .
#cp easy-rsa/keys/server.key .
#cp easy-rsa/keys/dh1024.pem .
#cp easy-rsa/keys/ta.key .
#cp easy-rsa/keys/vpncrl.pem .
为了缩小篇幅，把原有注释都去掉了。
Server使用的配置文件server.conf
----------------CUT Here-------------
#申明本机使用的IP地址，也可以不说明
;local a.b.c.d
#申明使用的端口，默认1194
port 1194
#申明使用的协议，默认使用UDP，如果使用HTTP proxy，必须使用TCP协议
;proto tcp
proto udp
#申明使用的设备可选tap和tun，tap是二层设备，支持链路层协议。
#tun是ip层的点对点协议，限制稍微多一些，本人习惯使用TAP设备
dev tap
;dev tun
#OpenVPN使用的ROOT CA，使用build-ca生成的，用于验证客户是证书是否合法
ca ca.crt
#Server使用的证书文件
cert server.crt
#Server使用的证书对应的key，注意文件的权限，防止被盗
key server.key # This file should be kept secret
#CRL文件的申明，被吊销的证书链，这些证书将无法登录
crl-verify vpncrl.pem
#上面提到的生成的Diffie-Hellman文件
dh dh1024.pem
#这是一条命令的合集，如果你是OpenVPN的老用户，就知道这条命令的来由
#这条命令等效于：
# mode server #OpenVPN工作在Server模式，可以支持多client同时动态接入
# tls-server #使用TLS加密传输，本端为Server，Client端为tls-client
#
# if dev tun: #如果使用tun设备，等效于以下配置
# ifconfig 10.8.0.1 10.8.0.2 #设置本地tun设备的地址
# ifconfig-pool 10.8.0.4 10.8.0.251 #说明OpenVPN使用的地址池（用于分配给客户），分别是起始地址、结束地址
# route 10.8.0.0 255.255.255.0 #增加一条静态路由，省略下一跳地址，下一跳为对端地址，这里是: 10.8.0.2
# if client-to-client: #如果使用client-to-client这个选项
# push "route 10.8.0.0 255.255.255.0" #把这条路由发送给客户端，客户连接成功后自动加入路由表，省略了下一跳地址: 10.8.0.1
# else
# push "route 10.8.0.1" #否则发送本条路由，这是一个主机路由，省略了子网掩码和下一跳地址，分别为: 255.255.255.255 10.8.0.1
#
# if dev tap: #如果使用tap设备，则等效于以下命令
# ifconfig 10.8.0.1 255.255.255.0 #配置tap设备的地址
# ifconfig-pool 10.8.0.2 10.8.0.254 255.255.255.0 #客户端使用的地址池，分别是起始地址、结束地址、子网掩码
# push "route-gateway 10.8.0.1" #把环境变量route-gateway传递给客户机
#
server 10.8.0.0 255.255.255.0 #等效于以上命令
#用于记录某个Client获得的IP地址，类似于dhcpd.lease文件，
#防止openvpn重新启动后“忘记”Client曾经使用过的IP地址
ifconfig-pool-persist ipp.txt
#Bridge状态下类似DHCPD的配置，为客户分配地址，由于这里工作在路由模式，所以不使用
;server-bridge 10.8.0.4 255.255.255.0 10.8.0.50 10.8.0.100
#通过VPN Server往Client push路由，client通过pull指令获得Server push的所有选项并应用
;push "route 192.168.10.0 255.255.255.0"
;push "route 192.168.20.0 255.255.255.0"
#VPN启动后，在VPN Server上增加的路由，VPN停止后自动删除
;route 10.9.0.0 255.255.255.252
#Run script or shell command cmd to validate client
#virtual addresses or routes. 具体查看manual
;learn-address ./script
#其他的一些需要PUSH给Client的选项
#
#使Client的默认网关指向VPN，让Client的所有Traffic都通过VPN走
;push "redirect-gateway"
#DHCP的一些选项，具体查看Manual
;push "dhcp-option DNS 10.8.0.1"
;push "dhcp-option WINS 10.8.0.1"
#如果可以让VPN Client之间相互访问直接通过openvpn程序转发，
#不用发送到tun或者tap设备后重新转发，优化Client to Client的访问效率
client-to-client
#如果Client使用的CA的Common Name有重复了，或者说客户都使用相同的CA
#和keys连接VPN，一定要打开这个选项，否则只允许一个人连接VPN
;duplicate-cn
#NAT后面使用VPN，如果VPN长时间不通信，NAT Session可能会失效，
#导致VPN连接丢失，为防止之类事情的发生，keepalive提供一个类似于ping的机制，
#下面表示每10秒通过VPN的Control通道ping对方，如果连续120秒无法ping通，
#认为连接丢失，并重新启动VPN，重新连接
#（对于mode server模式下的openvpn不会重新连接）。
keepalive 10 120
#上面提到的HMAC防火墙，防止DOS攻击，对于所有的控制信息，都使用HMAC signature，
#没有HMAC signature的控制信息不予处理，注意server端后面的数字肯定使用0，client使用1
tls-auth ta.key 0 # This file is secret
#对数据进行压缩，注意Server和Client一致
comp-lzo
#定义最大连接数
;max-clients 100
#定义运行openvpn的用户
user nobody
group nobody
#通过keepalive检测超时后，重新启动VPN，不重新读取keys，保留第一次使用的keys
persist-key
#通过keepalive检测超时后，重新启动VPN，一直保持tun或者tap设备是linkup的，
#否则网络连接会先linkdown然后linkup
persist-tun
#定期把openvpn的一些状态信息写到文件中，以便自己写程序计费或者进行其他操作
status openvpn-status.log
#记录日志，每次重新启动openvpn后删除原有的log信息
log /var/log/openvpn.log
#和log一致，每次重新启动openvpn后保留原有的log信息，新信息追加到文件最后
;log-append openvpn.log
#相当于debug level，具体查看manual
verb 3
--------------Cut Here-----------------
把server.conf文件保存到/etc/opennvpn目录中，并把使用easy-rsa下的脚本什成的key都复制到/etc/openvpn目录下，命令如下:
#cd /etc/openvpn
#cp easy-rsa/keys/ca.crt .
#cp easy-rsa/keys/server.crt .
#cp easy-rsa/keys/server.key .
#cp easy-rsa/keys/dh1024.pem .
#cp easy-rsa/keys/ta.key .
#cp easy-rsa/keys/vpncrl.pem .
创建OpenVPN启动脚本，可以在源代码目录中找到，在sample-scripts目录下的openvpn.init文件，将其复制到/etc/init.d/目录中，改名为openvpn
然后运行：
#chkconfig --add openvpn
#chkconfig openvpn on
立即启动openenvpn
#/etc/init.d/openvpn start
接下来配置客户端的配置文件client.conf：
Linux或Unix下使用扩展名为.conf Windows下使用的是.ovpn,并把需要使用的keys复制到配置文件所在目录ca.crt elm.crt elm.key ta.key
-------------Cut Here---------------------
# 申明我们是一个client，配置从server端pull过来，如IP地址，路由信息之类“Server使用push指令push过来的”
client
#指定接口的类型，严格和Server端一致
dev tap
;dev tun
# Windows needs the TAP-Win32 adapter name
# from the Network Connections panel
# if you have more than one. On XP SP2,
# you may need to disable the firewall
# for the TAP adapter.
;dev-node MyTap
# 使用的协议，与Server严格一致
;proto tcp
proto udp
#设置Server的IP地址和端口，如果有多台机器做负载均衡，可以多次出现remote关键字
remote 61.1.1.2 1194
;remote my-server-2 1194
# 随机选择一个Server连接，否则按照顺序从上到下依次连接
;remote-random
# 始终重新解析Server的IP地址（如果remote后面跟的是域名），
# 保证Server IP地址是动态的使用DDNS动态更新DNS后，Client在自动重新连接时重新解析Server的IP地址
# 这样无需人为重新启动，即可重新接入VPN
resolv-retry infinite
# 在本机不邦定任何端口监听incoming数据，Client无需此操作，除非一对一的VPN有必要
nobind
# 运行openvpn用户的身份，旧版本在win下需要把这两行注释掉，新版本无需此操作
user nobody
group nobody
#在Client端增加路由，使得所有访问内网的流量都经过VPN出去
#当然也可以在Server的配置文件里头设置，Server配置里头使用的命令是
# push "route 192.168.0.0 255.255.255.0"
route 192.168.0.0 255.255.0.0
# 和Server配置上的功能一样
persist-key
;persist-tun
# 如果你使用HTTP代理连接VPN Server，把Proxy的IP地址和端口写到下面
# 如果代理需要验证，使用http-proxy server port [authfile] [auth-method]
# 其中authfile是一个2行的文本文件，用户名和密码各占一行，auth-method可以省略，详细信息查看Manual
;http-proxy-retry # retry on connection failures
;http-proxy [proxy server] [proxy port #]
# 对于无线设备使用VPN的配置，看看就明白了
# Wireless networks often produce a lot
# of duplicate packets. Set this flag
# to silence duplicate packet warnings.
;mute-replay-warnings
# Root CA 文件的文件名，用于验证Server CA证书合法性，通过easy-rsa/build-ca生成的ca.crt，和Server配置里的ca.crt是同一个文件
ca ca.crt
# easy-rsa/build-key生成的key pair文件，上面生成key部分中有提到，不同客户使用不同的keys修改以下两行配置并使用他们的keys即可。
cert elm.crt
key elm.key
# Server使用build-key-server脚本什成的，在x509 v3扩展中加入了ns-cert-type选项
# 防止VPN client使用他们的keys ＋ DNS hack欺骗vpn client连接他们假冒的VPN Server
# 因为他们的CA里没有这个扩展
ns-cert-type server
# 和Server配置里一致，ta.key也一致，注意最后参数使用的是1
tls-auth ta.key 1
# 压缩选项，和Server严格一致
comp-lzo
# Set log file verbosity.
verb 4
--------------Cut Here---------------------
Linux下Client的OpenVPN的安装方法一样，只是配置文件和keys上的不同，只要把client.conf ca.crt elm.crt elm.key ta.key复制到/etc/openvpn目录即可启动VPN。
Win下OpenVPN的安装，WIN下有图形界面的OpenVPN-GUI程序，下载地址http://openvpn.se
下载安装，默认下一步就OK了，安装完事后在托盘上出现一个新的图标，把client.ovpn ca.crt elm.crt elm.key ta.key文件拷贝到C:\Program Files\openvpn\config目录下，然后点右键connect就OK了。
对于LinuxServer使用NAT的一些说明：
首先要把系统的Forward打开，可以通过如下命令实现
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
或者使用
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
或者修改/etc/sysctl.conf文件，增加
net.ipv4.ip_forward = 1
设定SNAT的规则，使用iptables命令
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.0.0/24 -o eth1 -j SNAT --to-source 192.168.1.2
OK,OpenVPN Client可以访问内网了。
由于是第一次写这么详细的文档，有很多地方写的不详细，有很多东西可能我认为是很容易理解的，但是可能没有从一个初学者的角度去考虑问题，还希望大家多提意见，以便改进，由于本人不是专业从事VPN的研究，本文难免有错误之处，还往指正。
国外很多软件都有Howto，但是OpenVPN没有Howto，希望大家能在本文＋其他static key的文章上，形成一个不是很全面的HOWTO。
本文是本人在实验＋一字一句的敲上去，如果转载，麻烦注明出处，谢谢
Blog: http://elm.blog.edu.cn
--ELM
2005.03.01草于沈阳 |
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IP卡
狗仔卡
发表于 2005-3-3 12:04:29
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
发表于 2005-3-3 12:10:19
