Как поднять свой VPN настроить OpenVPN и stunnel

Сегодня при наличии слежки с помощью умных гаджетов, а точнее их программного обеспечения и интернета за каждым нашим шагом, понятно желание каждого пользователя не светить свои личные конфиденциальные данные всему свету. Отсюда и желание пользоваться своим личным VPN и оставаться анонимным в сети.

Из сегодняшней статьи вы узнаете, как поднять свой личный VPN на арендованном сервере. А также о том, как настроить OpenVPN и stunnel так, чтобы даже глубокий анализ пакетов ничего не давал.

Сервисы и блокировки

Как вы наверное знаете, существует огромное количество бесплатных VPN. Но, как известно всем с пеленок, бесплатный сыр только в мышеловке.

Почему же бесплатный VPN —плохая идея?

• Качество. А точнее низкая скорость и постоянные сбои, т.к. одновременно одним и тем же сервисом могут одновременно пользоваться как минимум несколько сотен человек.
• Безопасность. Т.е. никогда не известно, что на самом деле происходит с трафиком, кто и в каких целях имеет к нему доступ.
• Минимальное количество настроек или полное их отсутствие. Это касается так же невозможности выбрать шифр, протокол и порт.

Платные VPN-сервисы отличаются от своих бесплатных товарищей наличием настроек и улучшенным качеством. Но в плане безопасности так же гарантий нет, т.к. точно нельзя знать, хранятся ли логи непосредственно на самом сервере или  нет.

Великий китайский файрвол, к примеру, научили определять и блокировать трафик OpenVPN при помощи техники Deep packet inspection (DPI). На какой бы порт вы его ни прятали, будь то UDP 53 или TCP 443, в Китае просто так OpenVPN не попользуешься. Дело в том, что в режиме TLS трафик OpenVPN отличается от обычного трафика HTTPS. Если под рукой есть сниффер, в этом несложно убедиться.

А вот как выглядит обычный HTTPS.

Некоторые популярные платные VPN-сервисы предлагают пользователям средства обхода DPI, но чем больше популярность, тем больше шанс, что провайдер узнает о сервисе и сможет полностью заблокировать доступ к нему. От полной блокировки не защищен никто, но, когда используешь публичный сервис, шанс быть заблокированым всегда выше.

Пара слов об OpenVPN

OpenVPN использует два канала: канал управления (control channel) и канал данных (data channel). В первом случае задействуется TLS — с его помощью ведется аутентификация и обмен ключами для симметричного шифрования. Эти ключи используются в канале данных, где и происходит само шифрование трафика.

Кстати, есть скрипты, которые автоматизируют установку, и процесс занимает меньше времени. Но, во-первых, данные скрипты подходят только для конкретных дистрибутивов, а во-вторых, они не предоставляют выбора. Например, используют RSA и AES-CBC, когда есть поддержка ECDSA и AES-GCM. Т.е, без знания и понимания того, как это работает, вы не сможете подправить скрипт, чтобы он исполнялся на других системах или делал то, что вы хотите.

Что такое stunnel

Stunnel — это утилита для обеспечения защищенного соединения между клиентом и сервером посредством TLS для программ, которые сами шифровать трафик не умеют. Например, можно туннелировать трафик для netcat, vnc и даже bash.

В нашем примере stunnel будет использоваться для маскировки трафика OpenVPN под «чистый» TLS, чтобы его было невозможно определить посредством DPI и, следовательно, заблокировать.

С учетом того что OpenVPN использует шифрование для своего канала данных, у нас есть два варианта настройки:

• использовать шифрование stunnel плюс шифрование канала данных OpenVPN;
• использовать шифрование stunnel, а шифрование канала данных OpenVPN отключить.

Таким образом, в первом варианте получается два слоя: один от stunnel, второй от OpenVPN. Этот вариант позволит использовать RSA вместе с ECDSA. Недостаток в том, что тратится больше ресурсов, и второй вариант позволит этого избежать. В любом случае настройка stunnel остается неизменной.

Что нам понадобится

Вот что нам потребуется для поднятия своего VPN.

Провайдер VPS

Первым делом необходимо выбрать провайдера, который нам предоставит виртуальный выделенный сервер (VPS). Что именно выбирать — дело каждого и зависит от страны и от того, сколько он готов выложить. Основная рекомендация — выбирайте страну, наиболее близкую по географическому расположению, это сведет задержку к минимуму. Но, конечно, живя в Гонконге, покупать сервис в Делли или Париже смысла нет.

Выбор ОС

В моем примере используется RHEL версии 7.4. Для точного копирования команд из статьи сгодится и CentOS 7 (1708), так как это бесплатная и почти идентичная копия RHEL, основанная на его коде. Возможно, подойдут другие дистрибутивы, а также производные RHEL (Fedora), но пути файлов конфигурации и версии программ могут различаться.

Подготовка и первичная настройка

После покупки сервера и установки системы нам нужно как-нибудь зайти на сервер. Я буду делать это с помощью SSH. Для этого можно использовать PuTTYили встроенный в Windows 10 SSH клиент. Вся конфигурация будет проходить в два этапа: настройка на сервере (включает в себя первичную настройку) и настройка клиентов.

После покупки, вам скорее всего, дадут доступ по SSH с логином root и паролем. Позже рекоменедую создать обычного пользователя, а рут-команды выполнять после sudo -i. Нужно это в том числе для безопасности, точнее защиты от брутфорса — пользователь root общеизвестный, и при попытках брута, скорее всего, будет использоваться именно он.

Для начала подключим репозиторий EPEL — пакет openvpn лежит именно там.

На RHEL, CentOS, Fedora, OpenSUSE и, возможно, других установлен и включен по умолчанию SELinux. Проверить это можно командой getenforce или sestatus. Чтобы не лезть в дебри его настроек и спастись от возможной боли в лобной части головы, мы переведем его в режим permissive. В данном режиме он будет оповещать нас о нарушениях политик безопасности, но предпринимать никаких действий не станет. Таким образом, у вас всегда будет возможность его поизучать. Для этого изменим директиву в файле /etc/selinux/config:

Перезагружаем и ставим все необходимые пакеты:

• iptables-services — файлы .service для управления утилитой iptables;
• openvpn — сам сервер OpenVPN;
• unzip — зачем он нужен, попробуйте догадаться сам.

Базовая защита

Поскольку китайские боты, юные хацкеры и скрипт-киддиз не дремлют, они скорее всего, прямо сейчас пробуют сбрутить пароль к вашему серверу, перенесите sshd на другой порт и запретите логин от рута. Только необходимо убедиться, что в системе уже есть другой пользователь с доступом по SSH. В случае, если его нет, добавить нового и установить для него пароль.

где eakj — имя пользователя. В идеале лучше использовать ключи SSH, но в этом случае мы просто обойдемся паролем. Не забудьте проверить, раскомментирована ли строчка %wheel ALL=(ALL) ALL в файле /etc/sudoers. Теперь измените следующие директивы в файле /etc/ssh/sshd_config:

Перечитайте конфиги (systemctl reload sshd), убедитесь, что sshd поднялся без проблем (systemctl status sshd), и попробуйте открыть дополнительную сессию SSH, не закрывая текущей.

Работа на сервере

Easy-rsa

Утилита easy-rsa была создана для облегчения процесс создания Certificate Authority (CA) и управления ими, а также серверными и клиентскими сертификатами. В идеале конечно для CA неплохо было бы выделить специальную машину, но для экономии времени можно использовать все ту же. Поддержку ECDSA добавили в версии 3.0, а в репозиториях у нас 2.2.2, поэтому скачиваем последнюю версию с GitHub. Это готовый бинарник, поэтому ничего компилировать уже не придется.

После этого в файле vars нужно раскомментировать и настроить некоторые параметры.

/opt/easy-rsa-master/easyrsa3/vars

Здесь указано, что использовать нужно только Common Name (CN) для Distinguished Name (DN) и криптографию на эллиптических кривых (ec). Также задано название кривой (secp521r1) и время действия сертификатов.

ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые версии OpenSSL отличаются нестабильной работой, так что рекомендую выбирать проверенные эллиптические кривые: prime256v1, secp384r1, secp521r1. В RHEL и родственных дистрибутивах доступны только они. Список можно посмотреть при помощи openssl ecparam -list_curves.

По умолчанию, easyrsa будет искать vars в той же директории, где и сам исполняемый файл. Но для надежности мы объявим переменную окружения:

Создаем свой CA, а также генерируем сертификаты и ключи сервера и клиентов:

где openvpn-server и openvpn-client — это наш CN для сервера и клиента.

Скопируйте сертификат и ключ сервера в /etc/openvpn/server, а сертификат и ключ клиента — в /tmp.

OpenVPN-сервер

Начинаем создание конфигов и настройки сервера OpenVPN.

Файл ta.key нужен для директивы tls-auth, которая предоставляет дополнительный уровень защиты для нашего OpenVPN. Этот ключ должен быть и у клиента, поэтому скопируем его в /tmp:

Пример конфига:

/etc/openvpn/server/openvpn-server.conf

Также этот конфиг не позволяет клиентам общаться между собой в сети. Если хочется больше контроля, то можно запретить использование одного сертификата на многих устройствах одновременно. Тогда придется генерировать клиентский сертификат для каждого устройства отдельно. Для этого нужно закомментировать duplicate-cn.

Чтобы отключить шифрование, устанавите cipher none, остальное — без изменений. В этом режиме все еще будет проходить аутентификация, но канал данных шифроваться не будет.

Пробуем стартовать:

Смотрим статус:

То, что идет после @, — это название файла с конфигом. Например, если он у вас называется просто server.conf, тогда будет systemctl start openvpn-server@server.

Если все работает, добавляем автоматическую загрузку:

Сервер stunnel

В репозиториях находиться версия stunnel 4.56, которая не поддерживает верификацию клиентов со стороны сервера, поэтому установим более свежую:

Теперь нужно добавить нового пользователя stunnel и создать ему домашнюю директорию в /var/stunnel:

Проверим, что все успешно:

Это делается для того, чтобы не запускать stunnel от root, и дает возможность использовать chroot.

Примерно так должен выглядеть /etc/stunnel/stunnel.conf:

Основные директивы в этом файле:

• accept = [address:] — указывает, на каком адресе и порте будет слушать наш stunnel;
• connect = [address:] — указывает, на какой адрес и порт будет перенаправляться трафик;
• cert = — абсолютный путь к сертификату;
• key = — абсолютный путь к ключу от этого сертификата. Эту директиву можно опустить, если ключ встроен в файл с сертификатом.

Имя сервиса [openvpn] заключается в квадратные скобки и может быть произвольным.

Создадаем ключи и сертификаты:

Так как все сертификаты клиентов должны быть записаны в clients.crt на сервере, сгенерируем их:

При генерации eakj-mobile.p12 нужно будет ввести пароль, не забудьте его. Используйте менеджер паролей KeePass.

Запишем все клиентские сертификаты в clients.crt. Вот что должно примерно получиться:

Стартуем:

И проверяем:

Если все работает, добавляем на автостарт:

Как и в случае с OpenVPN, скопируем клиентские файлы, а также серверный сертификат в /tmp:

Настройка файрвола и маршрутизации

Утилита iptables — это мощный инструмент, но он не терпит ошибок в конфигурации. Стоит быть предельно аккуратным и перепроверять правила, чтобы случайно не закрыть самому себе доступ. Открыть его после этого бывает трудно, и только с помощью провайдера VPS.

Чтобы снизить риск перекрытия доступа самому себе, рекомендую не прописывать iptables в автозагрузку и для начала хорошенько проверить содержимое файла /etc/sysconfig/iptables. Если что-то пойдет не так, то вы сможете перезагрузить машину и продолжить эксперименты.

Ну а если уверены, что все настроили правильно, то пишите:

В некоторых случаях firewalld может быть установлен и включен по умолчанию, например на минимальной установке CentOS 7.4. Так что для начала лучше проверьте:

Если он включен, то нужно его остановить и убрать из автозагрузки.

Убедимся, что список правил у нас пуст (iptables -nvL), и приступим.

Нам необходимо создать набор базовых правил для файрвола, который говорит:

• позволять пинг;
• принимать любой трафик на интерфейс lo;
• пропускать пакеты на порты 443 и 12222 (еще не забыл, что мы перенесли наш SSH?);
• а также принимать ответы на наши исходящие запросы. Больше информации о conntrack можно найти в интернете.

Пока эти правила ничем не опасны, так как у них стоит действие ACCEPT, то есть принимать и пропускать. Смотрим, все ли добавилось (снова iptables -nvL).

Далее нам понадобится несколько правил переадресации.

Здесь 10.8.8.0/24 — адрес и маска подсети, которую мы указывали в openvpn-server.conf.

Добавим правила, которые позволят клиентам отсылать и принимать пакеты из интернета. Тут возможны два варианта: вариант, когда у вас есть статический IP, и вариант, когда адрес динамический.

Первый лучше тем, что не тратятся ресурсы на определение IP-адреса. Преимущество второго варианта — в том, что не надо иметь статический IP. Если вы не уверены или не знаете, какой у вас, используйте второй вариант. Для начала узнаем свой адрес командой ip a. У меня сервер за NAT, поэтому и IP тут локальной сети.

Вот варианты правил. Помните, что вам нужно либо 1, либо 2, вместе их не добавляйте.

1. iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.8.0/24 -o eth0 -j SNAT —to-source 172.31.26.46, где 172.31.26.46 — это IP, присвоенный интерфейсу, который смотрит в инет, а eth0 — это сам интерфейс.
2. iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.8.0/24 -o eth0 -j MASQUERADE.

   

Осталось указать политику DROP по умолчанию для цепочек INPUT и FORWARD, после чего сохраним наши правила.

Политика по умолчанию срабатывает после того, как отработали все правила в цепочке. Поэтому перед тем как ее применить, стоит удостовериться, что все нужные порты открыты.

Если на этом этапе вы еще не потеряли доступ к своему серверу, тогда добавим правила в автозагрузку и продолжим.

Далее нам нужно включить форвардинг пакетов, так как по умолчанию он выключен. Проверить это можно командой

Если вывод команды показывает net.ipv4.ip_forward = 1, то ничего делать не нужно, форвардинг уже включен. Если же net.ipv4.ip_forward = 0, то в файле /etc/sysctl.conf нужно изменить уже существующую или добавить новую строчку net.ipv4.ip_forward = 1. Это позволит нашим изменениям переживать перезагрузку. Далее выполним команду sysctl -p, чтобы изменения применились немедленно.

Настройка клиентов

Настройка сервера закончена. Сейчас у нас в /tmp должны быть все необходимые файлы для клиентов.

Как видно, некоторые файлы доступны для чтения только руту, что не позволит их скачать при помощи scp (ведь логин от рута у нас запрещен). Поэтому присвоим им другого владельца командой

где eakj — это имя пользователя, которого мы создали в начале для доступа по SSH. Не забудьте удалить эти файлы из /tmp на сервере. После того как настроите все свои клиенты, они там только для удобства скачивания.

Для экономии времени я возьму один и тот же сертификат и ключ для подключения к OpenVPN в Linux, Windows и Android. Но на Android будет другой сертификат и ключ для подключения к stunnel, так как там придется использовать формат PKCS#12.

Клиент stunnel

Linux

С правами разобрались, перейдем к настройке клиента. Нужно скачать и установить stunnel, обычно он есть в репозиториях и c установкой нет проблем. Также исходники можно найти на официальном сайте.

В Fedora надо набрать dnf install -y stunnel, в Arch Linux: pacman -S stunnel, в Ubuntu: apt install stunnel4.

В Ubuntu 16.04.3 LTS пакет stunnel4 имеет версию 5.30, которая не поддерживает верификацию (verifyPeer), поэтому придется или найти свежий пакет, или закомментировать verifyPeer и CAfile. Также нужно изменить ENABLED=0 на ENABLED=1 в файле /etc/default/stunnel4. Возможны и другие мелкие отличия, для их обнаружения понадобится включить логирование.

Теперь скачаем клиентские файлы командой scp. Обратите внимание, что для записи в /etc/stunnel нужны права рута, поэтому и scp нужно запустить от суперпользователя.

Теперь нужно создать клиентский /etc/stunnel/stunnel.conf. Вот пример.

Запускаем (systemctl start stunnel) и проверяем (systemctl status stunnel).

Windows

Для начала нужно скачать и установить stunnel. Найти его можно на официальном сайте.

Затем нужно скачать клиентские сертификаты и ключи с нашего сервера и поместить их в C:\Program Files (x86)\stunnel\config, как показано на скрине. Я делал это при помощи WinSCP, вы можете использовать любой удобный вам клиент SSH. После установки и запуска увидите главное окно программы.

Нужно отредактировать стандартный конфиг, а также переместить или удалить сгенерированные при установке ключи и сертификаты. Я переместил их в папку old. Для Windows конфиг почти идентичен линуксовому, только с другими путями.

После того как изменили и сохранили конфиг, в окне stunnel жмем Configuration → Reload Configuration.
Android

В качестве клиента stunnel на мобильных устройствах будет использоваться приложение SSLDroid. Перенесем на телефон файл eakj-mobile.p12 и настроим приложение.

Укажем путь к файлу, введем пароль, который запомнили при генерации eakj-mobile.p12, сохраним настройки и запустим сервис.

Клиент OpenVPN

Linux

Скачаем и установим openvpn из репозитория. Клиент и сервер идут вместе. В Fedora пилите: dnf install -y openvpn, в Arch Linux: pacman -S openvpn, в Ubuntu: apt install openvpn.

Скачаем файлы клиента с сервера при помощи scp. Для записи в /etc/openvpn/client/ также нужны права рута.

В Ubuntu клиентские файлы хранятся в /etc/openvpn/ и сервисы называются openvpn@<имя конфиг файла>. Например:

В репозиториях Ubuntu 16.04.3 LTS пакет openvpn имеет версию 2.3.10, а поддержка AES-256-GCM появилась в 2.4. Придется или найти свежий пакет, или использовать шифрование AES-256-CBC (не забудь изменить и на сервере). Также могут возникнуть проблемы с отсутствием группы nobody (фиксится командой groupadd nobody). Если что-то еще пойдет не так, включайте логи и чините.

Примерный файл конфигурации /etc/openvpn/client/openvpn-client.conf:

Для отключения шифрования делаем то же, что и на сервере: cipher none.

При таком конфигурационном файле клиенту всегда нужно носить с собой пять файлов:

• файл конфигурации (openvpn-client.conf);
• сертификат CA (ca.crt);
• клиентский сертификат (openvpn-client.key);
• клиентский ключ (openvpn-client.key);
• ключ для tls-auth (ta.key).

Это может быть не всегда удобно, поэтому есть возможность записать их содержимое в конфигурационный файл. Вместо ca ca.crt, cert client.crt, key client.key и tls-auth ta.key 1 используется , , , key-direction 1 и . Выглядит это примерно так:

Детальнее пример такого конфига рассмотрим при настройке клиента Android.

Стартуем:

и проверяем:

Windows

Скачать клиент OpenVPN для Windows можно c официального сайта. Конфиги хранятся в C:\Program Files\OpenVPN\config. После установки нужно скачать клиентские сертификаты и ключи с нашего сервера и поместить их в C:\Program Files\OpenVPN\config, как показано на скрине. Будем использовать те же сертификаты и ключи, что и для Linux (привет duplicate-cn).

Чтобы создать клиентский конфиг, открывай «Блокнот» от админа, копируйте пример и удаляйте user nobody и group nobody. Должно получиться как на скрине. Заметьте, используется расширение .ovpn.

Стартуем и видим заветную надпись Initialization Sequence Completed — значит, все работает.

 

Android

Для Android есть приложение OpenVPN for Android, будем использовать именно его. Конфиг с записанными в него сертификатами и ключами выглядит примерно так:

Как вы могли заметить, файл openvpn-client.crt в начале содержит примерно следующую информацию.

Все это можно опустить и добавить в файл конфига только сам сертификат (от пометок BEGIN до END), как сделано в примере.

Переместим готовый конфиг на устройство и начнем настройку приложения. В главном меню жмем плюсик, потом «Импорт», выбираем нужный конфиг и сохраняем.

Нажимаем на импортированный профиль и наблюдаем за процессом подключения.

Наконец, видим три заветных слова: Initialization Sequence Completed. Все работает! В некоторых случаях может понадобиться подкорректировать значение MSS, о чем это приложение нам любезно сообщит. Удачной отладки!