L2TP über IPsec mit OpenSwan mit Freeradius-Authentifizierung unter Ubuntu
In diesem Artikel geht es um das Layer-2-Tunneling-Protokoll (L2TP) mit IPsec, um eine End-to-End-Verschlüsselung im Layer-2-VPN zu ermöglichen, da Sicherheitsfunktionen in L2TP nicht verfügbar sind. In diesem Tutorial wird OpenSwan verwendet, um den Sicherheitskanal für L2TP VPN bereitzustellen. Freeradius ist ein bekanntes Open-Source-Tool, das verschiedene Arten der Authentifizierung für Benutzer bietet. Freeradius wird verwendet, um den L2TP VPN-Benutzer zu authentifizieren, bevor ein sicherer Kanal eingerichtet wird. Für den L2TP-basierten sicheren Tunnel wird ein Android-basierter Client verwendet.
Installation der erforderlichen Pakete
Folgende wichtige Pakete werden auf dem Ubuntu 16.04 LTS installiert.
- Freeradius-Server/Client
- Poptop Server
- xl2tpd
- Openswan für IPsec
- MySQL Server/Client
- Bison & Flex
- GMP-Entwicklungsbibliothek
Wie unten gezeigt, sind die meisten der benötigten Pakete alle im Ubuntu 16.04 LTS-Repository verfügbar.
apt-get update
apt-get install -y mysql-server mysql-client freeradius-mysql pptpd xl2tpd
Der folgende Screenshot zeigt, wie das Passwort für den Benutzer „root“ des MySQL-Datenbankservers während der Installation festgelegt wird.
Die folgenden Pakete werden für die OpenSwan-Installation aus der Quelle auf der Ubuntu 16.04-Plattform benötigt.
apt-get install -y build-essential libgmp3-dev bison flex
Der Freeradius-Client und die OpenSwan-Pakete sind im Repository nicht verfügbar, so dass beide Tools von der Quelle aus installiert wurden.
Installation des Freeradius-Clients
Laden Sie den aktuellen Freeradius-Client über den folgenden Link herunter:
wget https://github.com/FreeRADIUS/freeradius-client/archive/master.zip
unzip master.zip
mv freeradius-client-master freeradius-client
cd freeradius-client
Führen Sie zunächst das configure-Skript mit dem Präfixschalter aus und installieren Sie die Software mit dem make-Befehl.
./configure --prefix=/
make && make install
Installation von OpenSwan
Der Quellcode des OpenSwan IPsec-Tools ist unter folgendem Link verfügbar. Laden Sie das Archiv herunter und entpacken Sie es.
wget https://download.openswan.org/openswan/openswan-latest.tar.gz
tar -xzf openswan-latest.tar.gz
cd openswan-*
Führen Sie den folgenden Befehl aus, um OpenSwan zu kompilieren und zu installieren.
make programs
make install
Konfiguration
Bevor wir mit der Konfiguration der installierten Pakete beginnen, sind die folgenden Grundkonfigurationen (iptables und sysctl) auf der Ubuntu-Plattform erforderlich.
Geben Sie die folgenden iptables-Regeln für beide Netzwerke (10.20.30.0/24 & 10.10.10.10.0/24) auf dem Terminal ein.
iptables -t nat -I POSTROUTING -s 10.20.30.0/24 -j SNAT --to 192.168.15.4 iptables -t nat -I POSTROUTING -s 10.10.10.0/24 -j SNAT --to 192.168.15.4
Obige Regeln sollten in der Datei /etc/iptables.rc gespeichert werden, um sie beim Booten anzuwenden.
chmod +x /etc/iptables.rc
sed -i "/iptables.rc/d" /etc/rc.local
sed -i "1a/etc/iptables.rc" /etc/rc.local
Fügen Sie die folgenden Zeilen in die Datei /etc/sysctl.conf ein, um die Weiterleitung auf dem Linux-Rechner zu aktivieren.
net.ipv4.ip_forward = 1 net.ipv4.conf.default.rp_filter = 0 net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0 net.ipv4.icmp_ignore_bogus_error_responses = 1
Führen Sie den folgenden Befehl aus, um Änderungen zu übernehmen.
sysctl -p
Konfiguration des Freeradius-Servers
Führen Sie den folgenden Befehl aus, um das Passwort für freeradius zu ändern.
sed -i "s/PASSWORD('radpass')/PASSWORD('test')/g" /etc/freeradius/sql/mysql/admin.sql
Die folgenden MySQL-Befehle konfigurieren den Freeradius-Server auf Ubuntu.
mysql --protocol=tcp -h localhost -u root -ptest
create database radius # create DB radius
mysql –protocol=tcp -h localhost -u root -ptest radius < /etc/freeradius/sql/mysql/admin.sql
mysql --protocol=tcp -h localhost -u root -ptest radius < /etc/freeradius/sql/mysql/cui.sql
Hinzufügen eines richtigen Datums, um die ungültige Standardwertproblematik in /etc/freeradius/sql/mysql/cui.sql zu beheben.
Nach der Korrektur in der Datei /etc/freeradius/sql/mysql/cui.sql und der Wiederholung des obigen Befehls, um den obigen Fehler zu beheben.
mysql --protocol=tcp -h localhost -u root -ptest radius < /etc/freeradius/sql/mysql/ippool.sql
mysql --protocol=tcp -h localhost -u root -ptest radius < /etc/freeradius/sql/mysql/nas.sql
mysql --protocol=tcp -h localhost -u root -ptest radius < /etc/freeradius/sql/mysql/schema.sql
mysql --protocol=tcp -h localhost -u root -ptest radius < /etc/freeradius/sql/mysql/wimax.sql
Führen Sie den folgenden Befehl sed aus, um das Standardpasswort des Benutzers „radius“ zu ändern, in diesem Tutorial lautet das Passwort für den Benutzer „radius“ „test“. Wählen Sie ein sicheres Passwort auf Ihrem Server.
sed -i "s/password = \"radpass\"/password = \"test\"/g" /etc/freeradius/sql.conf
Erstellen eines Softlinks für die SQL-Konfiguration im Modulverzeichnis des Freeradius-Servers.
ln -sf /etc/freeradius/sql.conf /etc/freeradius/modules/sql
Folgende Dateien sind in Ubuntu 16.04 nicht vorhanden, daher erstellen Sie alle erforderlichen Dateien mit dem beschriebenen Inhalt.
- /etc/freeradius/module/stundenverkehr
- /etc/freeradius/module/dailytraffic
- /etc/freeradius/module/monatlicher verkehr
/etc/freeradius/module/stundenverkehr
sqlcounter hourlytrafficcounter {
counter-name = Hourly-Traffic
check-name = Hourly-Traffic
sqlmod-inst = sql
key = User-Name
reset = 1h
query = "SELECT SUM(acctinputoctets + acctoutputoctets) DIV 1048576 FROM radacct WHERE UserName='%{%k}' AND UNIX_TIMESTAMP(AcctStartTime) > '%b'"
}
/etc/freeradius/module/dailytraffic
sqlcounter dailytrafficcounter {
counter-name = Daily-Traffic
check-name = Daily-Traffic
sqlmod-inst = sql
key = User-Name
reset = daily
query = "SELECT SUM(acctinputoctets + acctoutputoctets) DIV 1048576 FROM radacct WHERE UserName='%{%k}' AND UNIX_TIMESTAMP(AcctStartTime) > '%b'"
}
/etc/freeradius/module/monatlicher verkehr
sqlcounter monthlytrafficcounter {
counter-name = Monthly-Traffic
check-name = Monthly-Traffic
sqlmod-inst = sql
key = User-Name
reset = monthly
query = "SELECT SUM(acctinputoctets + acctoutputoctets) DIV 1048576 FROM radacct WHERE UserName='%{%k}' AND UNIX_TIMESTAMP(AcctStartTime) > '%b'"
}
Die folgende Datei ist wichtig für die Konfiguration des Freeradius-Servers. Unsere Betriebskonfigurationen sind unten aufgeführt.
/etc/freeradius/sites-enabled/default
authorize {
preprocess
chap
mschap
digest
suffix
eap {
ok = return
}
files
sql
expiration
logintime
pap
hourlytrafficcounter
dailytrafficcounter
monthlytrafficcounter
}
authenticate {
Auth-Type PAP {
pap
}
Auth-Type CHAP {
chap
}
Auth-Type MS-CHAP {
mschap
}
digest
unix
eap
}
preacct {
preprocess
acct_unique
suffix
files
}
accounting {
detail
unix
radutmp
sql
exec
attr_filter.accounting_response
}
session {
radutmp
sql
}
post-auth {
sql
exec
Post-Auth-Type REJECT {
attr_filter.access_reject
}
}
pre-proxy {
}
post-proxy {
eap
}
Verwenden Sie den folgenden Befehl, um den Freeradius-Server neu zu starten und die Konfiguration zu überprüfen.
/etc/init.d/freeradius restart
Konfiguration des Freeradius-Clients
Der folgende Befehl setzt den Hostnamen und das Secret in der Datei „servers“ des Freeradius-Clients.
echo -e "localhost\ttesting123" >> /etc/radiusclient/servers
Erstellen Sie die Konfigurationsdatei dictionary.microsoft für Windows-basierte Clients.
vi /etc/radiusclient/dictionary.microsoft
# # Microsoft's VSA's, from RFC 2548 # # \$Id: poptop_ads_howto_8.htm,v 1.8 2008/10/02 08:11:48 wskwok Exp \$ # VENDOR Microsoft 311 Microsoft BEGIN VENDOR Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP-Response 1 string Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP-Error 2 string Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP-CPW-1 3 string Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP-CPW-2 4 string Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP-LM-Enc-PW 5 string Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP-NT-Enc-PW 6 string Microsoft ATTRIBUTE MS-MPPE-Encryption-Policy 7 string Microsoft # This is referred to as both singular and plural in the RFC. # Plural seems to make more sense. ATTRIBUTE MS-MPPE-Encryption-Type 8 string Microsoft ATTRIBUTE MS-MPPE-Encryption-Types 8 string Microsoft ATTRIBUTE MS-RAS-Vendor 9 integer Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP-Domain 10 string Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP-Challenge 11 string Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP-MPPE-Keys 12 string Microsoft encrypt=1 ATTRIBUTE MS-BAP-Usage 13 integer Microsoft ATTRIBUTE MS-Link-Utilization-Threshold 14 integer Microsoft ATTRIBUTE MS-Link-Drop-Time-Limit 15 integer Microsoft ATTRIBUTE MS-MPPE-Send-Key 16 string Microsoft ATTRIBUTE MS-MPPE-Recv-Key 17 string Microsoft ATTRIBUTE MS-RAS-Version 18 string Microsoft ATTRIBUTE MS-Old-ARAP-Password 19 string Microsoft ATTRIBUTE MS-New-ARAP-Password 20 string Microsoft ATTRIBUTE MS-ARAP-PW-Change-Reason 21 integer Microsoft ATTRIBUTE MS-Filter 22 string Microsoft ATTRIBUTE MS-Acct-Auth-Type 23 integer Microsoft ATTRIBUTE MS-Acct-EAP-Type 24 integer Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP2-Response 25 string Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP2-Success 26 string Microsoft ATTRIBUTE MS-CHAP2-CPW 27 string Microsoft ATTRIBUTE MS-Primary-DNS-Server 28 ipaddr ATTRIBUTE MS-Secondary-DNS-Server 29 ipaddr ATTRIBUTE MS-Primary-NBNS-Server 30 ipaddr Microsoft ATTRIBUTE MS-Secondary-NBNS-Server 31 ipaddr Microsoft #ATTRIBUTE MS-ARAP-Challenge 33 string Microsoft # # Integer Translations # # MS-BAP-Usage Values VALUE MS-BAP-Usage Not-Allowed 0 VALUE MS-BAP-Usage Allowed 1 VALUE MS-BAP-Usage Required 2 # MS-ARAP-Password-Change-Reason Values VALUE MS-ARAP-PW-Change-Reason Just-Change-Password 1 VALUE MS-ARAP-PW-Change-Reason Expired-Password 2 VALUE MS-ARAP-PW-Change-Reason Admin-Requires-Password-Change 3 VALUE MS-ARAP-PW-Change-Reason Password-Too-Short 4 # MS-Acct-Auth-Type Values VALUE MS-Acct-Auth-Type PAP 1 VALUE MS-Acct-Auth-Type CHAP 2 VALUE MS-Acct-Auth-Type MS-CHAP-1 3 VALUE MS-Acct-Auth-Type MS-CHAP-2 4 VALUE MS-Acct-Auth-Type EAP 5 # MS-Acct-EAP-Type Values VALUE MS-Acct-EAP-Type MD5 4 VALUE MS-Acct-EAP-Type OTP 5 VALUE MS-Acct-EAP-Type Generic-Token-Card 6 VALUE MS-Acct-EAP-Type TLS 13 END-VENDOR Microsoft
vi /etc/radiusclient/dictionary.merit
# # Experimental extensions, configuration only (for check-items) # Names/numbers as per the MERIT extensions (if possible). # ATTRIBUTE NAS-Identifier 32 string ATTRIBUTE Proxy-State 33 string ATTRIBUTE Login-LAT-Service 34 string ATTRIBUTE Login-LAT-Node 35 string ATTRIBUTE Login-LAT-Group 36 string ATTRIBUTE Framed-AppleTalk-Link 37 integer ATTRIBUTE Framed-AppleTalk-Network 38 integer ATTRIBUTE Framed-AppleTalk-Zone 39 string ATTRIBUTE Acct-Input-Packets 47 integer ATTRIBUTE Acct-Output-Packets 48 integer # 8 is a MERIT extension. VALUE Service-Type Authenticate-Only 8
Füge die folgenden Zeilen zur Datei /etc/radiusclient/dictionary hinzu.
INCLUDE /etc/radiusclient/dictionary.merit INCLUDE /etc/radiusclient/dictionary.microsoft ATTRIBUTE Hourly-Traffic 1000 integer ATTRIBUTE Daily-Traffic 1001 integer ATTRIBUTE Monthly-Traffic 1002 integer
Im Folgenden sehen Sie die Run-Konfiguration des Radius-Clients.
/etc/radiusclient/radiusclient.conf
# General settings # specify which authentication comes first respectively which # authentication is used. possible values are: "radius" and "local". # if you specify "radius,local" then the RADIUS server is asked # first then the local one. if only one keyword is specified only # this server is asked. auth_order radius,local # maximum login tries a user has login_tries 4 # timeout for all login tries # if this time is exceeded the user is kicked out login_timeout 60 # name of the nologin file which when it exists disables logins. it may # be extended by the ttyname which will result in #a terminal specific lock (e.g. /etc/nologin.ttyS2 will disable # logins on /dev/ttyS2) nologin /etc/nologin # name of the issue file. it's only display when no username is passed # on the radlogin command line issue /etc/radiusclient/issue seqfile /var/run/freeradius/freeradius.pid
## RADIUS listens separated by a colon from the hostname. if
# no port is specified /etc/services is consulted of the radius
authserver localhost
# RADIUS server to use for accouting requests. All that I
# said for authserver applies, too.
acctserver localhost
# file holding shared secrets used for the communication
# between the RADIUS client and server
servers /etc/radiusclient/servers
# dictionary of allowed attributes and values just like in the normal
# RADIUS distributions
dictionary /etc/radiusclient/dictionary
# program to call for a RADIUS authenticated login
login_radius /sbin/login.radius
# file which specifies mapping between ttyname and NAS-Port attribute
mapfile /etc/radiusclient/port-id-map
# default authentication realm to append to all usernames if no
# realm was explicitly specified by the user
default_realm
# time to wait for a reply from the RADIUS server
radius_timeout 10
# resend request this many times before trying the next server
radius_retries 3
# local address from which radius packets have to be sent
bindaddr *
# program to execute for local login
# it must support the -f flag for preauthenticated login
login_local /bin/login
Folgende Konfiguration (die sich auf IPv6 bezieht) in der Datei /etc/radiusclient/dictionary sollte auskommentiert werden, um den Radius-Client auszuführen.
ATTRIBUTE NAS-Filter-Rule 92 string ATTRIBUTE Originating-Line-Info 94 string ATTRIBUTE NAS-IPv6-Address 95 string ATTRIBUTE Framed-Interface-Id 96 string ATTRIBUTE Framed-IPv6-Prefix 97 ipv6prefix ATTRIBUTE Login-IPv6-Host 98 string ATTRIBUTE Framed-IPv6-Route 99 string ATTRIBUTE Framed-IPv6-Pool 100 string ATTRIBUTE Error-Cause 101 integer ATTRIBUTE EAP-Key-Name 102 string # # RFC6911 IPv6 attributes # ATTRIBUTE Framed-IPv6-Address 168 ipv6addr ATTRIBUTE DNS-Server-IPv6-Address 169 ipv6addr ATTRIBUTE Route-IPv6-Information 170 ipv6prefix
Konfiguration des Poptop-Servers
Fügen Sie die folgende Konfiguration in die Datei /etc/pptpd.conf ein.
localip 10.20.30.1 remoteip 10.20.30.2-254
Führen Sie folgenden sed-Befehl in der Datei /etc/ppp/ppp/pptpd-options aus.
sed -i "/^ms-dns/d" /etc/ppp/pptpd-options sed -i -e "/radius.so/d" -e "/radattr.so/d" /etc/ppp/pptpd-options
Füge die folgenden Zeilen in der Datei /etc/ppp/ppp/pptpd-options hinzu.
ms-dns 8.8.8.8 ms-dns 8.8.4.4 plugin /usr/lib/pppd/2.4.7/radius.so plugin /usr/lib/pppd/2.4.7/radattr.so
Starten Sie den pptpd-Dienst neu, um die oben genannten Änderungen zu übernehmen.
service pptpd restart
Konfiguration von xl2tp
Fügen Sie folgende Konfigurationszeilen in die Datei /etc/xl2tpd/xl2tpd/xl2tpd.conf ein, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
[global] ipsec saref = yes
[lns default]
ip range = 10.10.10.2-10.10.10.255
local ip = 10.10.10.1
refuse chap = yes
refuse pap = yes
require authentication = yes
ppp debug = yes
pppoptfile = /etc/ppp/options.xl2tpd
length bit = yes
Konfiguration von OpenSwan
Füge die folgende Einstellung der ipsec Secret File in /etc/ipsec.secrets hinzu.
192.168.15.4 %any 0.0.0.0: PSK "test"
Die IPsec-Konfiguration für den L2TP-Tunnel ist in der Datei /etc/ipsec.conf enthalten.
version 2.0
config setup
nat_traversal=yes
virtual_private=%v4:192.168.0.0/16,%v4:10.0.0.0/8,%v4:172.16.0.0/12,%v4:25.0.0.0/8,%v4:!10.254.253.0/24
protostack=netkey
#protostack=mast # used for SAref + MAST only
interfaces=“%defaultroute“
oe=off
conn psk-l2tp
pfs=no
auto=add
rekey=no
# overlapip=yes # for SAref + MAST
# sareftrack=yes # for SAref + MAST
type=transport
left=192.168.15.4
leftprotoport=17/1701
right=%any
rightprotoport=17/%any
rightsubnet=vhost:%priv,%no
authby=secret
Konfiguration des PPP-Servers
Fügen Sie die folgende Konfiguration in der Datei /etc/ppp/options.xl2tpd hinzu.
ipcp-accept-local ipcp-accept-remote ms-dns 8.8.8.8 ms-dns 8.8.4.4 noccp auth crtscts idle 1800 mtu 1200 mru 1200 nodefaultroute debug lock proxyarp connect-delay 5000 plugin /usr/lib/pppd/2.4.7/radius.so plugin /usr/lib/pppd/2.4.7/radattr.so
Nach erfolgreicher Konfiguration aller erforderlichen Pakete starten Sie nun alle Dienste neu, um L2TP VPN zu testen.
Neustart von IPsec & xl2tp-Diensten.
Die folgende Abbildung zeigt, dass der Freeradius-Server im Daemon-Modus läuft, was hilfreich ist, um zu erkennen, dass der Server funktioniert.
Fügen Sie ein Benutzerkonto in die MySQL-Datenbank ein, um die Konfiguration zu testen.
INSERT INTO radius.radcheck (username, attribute, op, value) VALUES ('username','User-Password',':=','userpassword');
Der folgende Befehl überprüft, ob der Freeradius-Server auf localhost arbeitet.
radtest username userpassword localhost 0 testing123
Konfiguration des L2TP Android Clients
Gehen Sie zu Einstellungen ==> Mehr ==> VPN ==>VPN ==>VPN-Netzwerk auf Android-Telefon hinzufügen und erstellen Sie ein neues L2TP PSK VPN wie unten gezeigt.
Nach der Erstellung des neuen L2TP-VPNs klicken Sie darauf und geben Sie Benutzername/Passwort ein (konfiguriert auf dem Freeradius-Server).
Die folgende Abbildung zeigt, dass L2TP VPN eine Verbindung herstellt.
Die folgenden Bildschirme zeigen, dass L2TP VPN erfolgreich über einen Android-Client verbunden ist.
L2TP VPN Status
Freeradius zeigt die erfolgreiche Authentifizierung des L2TP Android Clients.
Der folgende Befehl zeigt den IPsec-Tunnelstatus an
ip xfrm state
OpenSwan-Log (/var/log/auth.log) und xl2tp-Log (/var/log/syslog) zeigen auch den Status von L2TP VPN an.
tail -f /var/log/auth.log
tail -f /var/log/syslog
In diesem Tutorial wird das Layer-2-Tunneling-Protokoll mit IPSec und Freeradius verwendet, um Sicherheits- und Authentifizierungsmechanismen bereitzustellen. Ein Android-basierter Client wird verwendet, um die Funktionsweise von L2TP über IPsec zu demonstrieren.
