Como crear una red privada virtual (VPN) en Canaima.

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1 Nombres: Leidy Katherine Carrero C.I Erick Gabriel Márquez C.I Sección: B Trayecto: II Trimestre: 1 Como crear una red privada virtual (VPN) en Canaima. Para la instalación y puesta en funcionamiento de una red privada virtual en Canaima necesario comenzar por instalar el paquete openvpn. Como instalar el paquete openvpn: Vamos al menú y en el apartado Accesorios buscamos y seleccionamos, terminal de root (debemos contar con la password de root o súper usuario). Una vez con la terminal abierta escribir el siguiente comando y presionar enter. aptitude install openvpn En Canaima GNU/Linux, y en las distribuciones basadas en Debian, el paquete openvpn instala también, en el directorio de documentación, unos scripts ayudantes ubicados en el directorio: /usr/share/doc/openvpn/examples/easyrsa/ para la creación de los certificados de servidor y clientes para la autenticación cifrada de la red VPN, aprovecharemos los mismos para la creación de nuestra VPN de ejemplo, copiándolos desde el directorio antes mencionado a un directorio de trabajo. Para esto usaremos el comando: cp -a /usr/share/doc/openvpn/easy-rsa/root A continuación, procedemos a entrar en el directorio recién copiado, donde encontraremos varios scripts de consola que nos facilitarán el proceso de creación de la autoridad certificadora y los certificados que necesitamos para la autenticación entre servidor y cliente, particularmente, aprovecharemos las últimas herramientas que están contenidas en el subdirectorio 2.0 del ya mencionado directorio easy-rsa. Para esto usaremos el comando: cd /root/easy-rsa/2.0 Desde esta ubicación, procederemos a configurar las variables que necesitamos predefinir para la creación de nuestra autoridad certificadora y los respectivos certificados para servidor y clientes, este proceso se realiza editando el archivo vars cuya ubicación es el directorio donde ya nos encontramos Para editar usaremos el comando: editor /root/easy-rsa/2.0/vars

2 El archivo vars contiene las variables de operación para los scripts de ayuda de creación de los certificados, a través de su edición, se definirán los valores por defecto que tendrán los certificados generados, los cuales establecerán la procedencia y parámetros de duración de los mismos; estos parámetros son utilizados por el sistema de seguridad de OpenVPN para la autenticación exitosa de los clientes que se conectarán dentro de la red. Este archivo al ser configurado con los valores deseados, se ejecutará en cualquier sesión de creación de certificados para establecer en ambiente los parámetros con los que deberán crearse los certificados que ya han sido definidos previamente. Dentro del archivo antes mencionado se encuentran una variedad de ajustes, de los cuales, nos interesa solo modificar los siguientes: KEY_SIZE (Valor por defecto 1024), este parámetro definirá la fuerza de la encriptación, se recomienda colocar potencias de 2 como parámetro, mientras más alto sea, el servidor tardará más tiempo en generarlas y en consecuencia, también el proceso de autenticación será más largo, ya que necesitarán desencriptarse mensajes más complejos. CA_EXPIRE (Valor por defecto 3650), indica la cantidad en días en las que expirará la llave generada para la autoridad certificadora o CA. KEY_EXPIRE (Valor por defecto 3650), cantidad en días en las que expirarán los certificados generados a partir de la llave generada para la autoridad certificadora. Se recomienda mantener este valor por debajo de la expiración de la llave de la autoridad certificadora. KEY_COUNTRY (Valor por defecto US), código de dos letras mayúsculas que indica el país de procedencia de los certificados, este código se rige por la norma ISO Dada la configuración por defecto de seguridad, es necesario que todos los certificados posean el mismo país de procedencia, inclusive si los clientes de la red privada virtual se encuentran en países diferentes. KEY_PROVINCE (Valor por defecto CA), valor que indica la provincia, estado o departamento del país de donde provienen los certificados, no se rige por ningún código establecido, pudiendo colocar nombres completos, o bien, un valor de dos letras mayúsculas que identifique al estado. En la configuración por defecto de seguridad de OpenVPN, el valor de este parámetro debe ser idéntico para todos los certificados. KEY_CITY (Valor por defecto SanFrancisco), aquí se indica la ciudad de procedencia de los certificados; nuevamente, es necesario que coincida en todos los certificados generados por los scripts de ayuda, es importante recordar que el nombre de la ciudad debe ir sin espacios. KEY_ORG (Valor por defecto Fort-Funston), este parámetro se define el nombre de la organización que estará utilizando la red VPN, naturalmente, este parámetro debe coincidir en todos los certificados que serán generados, no se recomienda utilizar espacios en el nombre. KEY_ (Valor por defecto este valor indica la dirección de correo electrónico que se utilizará como información contacto que será plasmada en los certificados, se recomienda el uso de la dirección de correo electrónico del administrador de la red privada.

3 Para el caso de este ejemplo, definiremos los siguientes valores: KEY_SIZE=1024 (Cifrado de 1024 bits) CA_EXPIRE=3650 (Expiración a 10 años de la CA) KEY_EXPIRE=730 (Expiración a 2 años del certificado) KEY_COUNTRY="VE" (País de procedencia: Venezuela) KEY_PROVINCE="MI" (Estado de procedencia: Merida) KEY_CITY="Caracas" (Ciudad de procedencia: Bailadores) KEY_ORG="UPTMOpenVPN" (Nombre de la organización: UPTMOpenVPN) (Correo del administrador: A continuación, procedemos a crear nuestra infraestructura de certificados para el servidor y dos clientes utilizando los scripts de ayuda. Para esto usaremos el comando: cd /root/easy-rsa/2.0/./vars Al ejecutar vars, ya tendremos los parámetros almacenados para los demás scripts de ayuda, este script nos informa, que de ejecutar el script clean-all borrará cualesquiera certificados y llaves previamente generados, esto último solo se recomienda si está definiendo una CA para una red OpenVPN recién creada, al ser nuestro caso, ejecutamos también dicho script../clean-all Procedemos luego a inicializar nuestra entidad certificadora, utilizando el script de ayuda: pkitool con el parámetro --initca (inicializar entidad certificadora). Para esto usaremos el comando:./pkitool initca La herramienta pkitool procederá a generar la llave cifrada principal de la entidad certificadora, que nos será necesaria luego para llevarla a cada cliente. Al tener la llave de la entidad certificadora generada, procederemos a crear la llave principal y el certificado del servidor. Esta operación se realizada, utilizando nuevamente el script pkitool con el parámetro server nombredelservidor (crear certificado de servidor con nombre nombredelservidor). Con el certificado del servidor generado, procedemos a crear la llave diffiehellman, que permitirá al servidor enviar y recibir los datos de los certificados del cliente por un canal seguro aunque estos no hayan tenido contacto previo, una de las razones por las que OpenVPN es extremadamente flexible es que permite que los clientes puedan autenticarse rápidamente con datos cifrados a cualquier nivel de encriptación sin tener que comprometer la seguridad de la red intercambiando los parámetros de autenticación

4 que se utilizan en el canal de comunicación, razón por la cual OpenVPN es considerado extremadamente seguro. La creación de la llave diffie-hellman se hace a través del script build-dh, ubicado entre los demás scripts de ayuda en el directorio easy-rsa/2.0 ~/easy-rsa/2.0./build-dh Por último, procedemos a generar los certificados de cada uno de losclientes, nuevamente, mediante la utilización de pkitool../pkitool cliente1 Y repetimos el proceso para el segundo cliente../pkitool cliente2 Ya que poseemos la infraestructura de llaves y certificados creados para nuestra red VPN, los copiaremos a la carpeta /etc/openvpn/prueba, para luego configurar el servidor. cp /root/easy-rsa/2.0/keys/ca.crt/etc/openvpn/prueba cp /root/easy-rsa/2.0/keys/servidorvpn.crt/etc/openvpn/prueba cp /root/easy-rsa/2.0/keys/servidorvpn.key/etc/openvpn/prueba cp /root/easy-rsa/2.0/keys/dh.key/etc/openvpn/prueba Configuración de los nodos en una red con OpenVPN Al configurar un servidor OpenVPN, debemos tener claro que posee dos grandes modos de operación, uno de ellos es el modo router (enrutador), en donde el servidor OpenVPN funcionará en una subred privada separada de la red local principal de la organización y de sus clientes, permitiendo únicamente tráfico con el protocolo TCP/IP, por direcciones diferentes a las de la red local tanto del servidor como de los clientes. El otro modo, llamado bridge (puente), permite que OpenVPN funcione de forma transparente creando un puente entre la interfaz creada por él y alguna de las interfaces ethernet físicamente presentes en el computador donde este se está ejecutando, lo que permite tener dentro de un mismo rango de direcciones IP, nodos por VPN y clientes físicamente conectados a la red local del sitio, además, el modo de puente permite el envío de tráfico en protocolos diferentes al TCP/IP, posibilitando la comunicación segura con dispositivos de red en áreas geográficas dispersas que no utilizan este protocolo. La configuración más usual de OpenVPN implica el modo de enrutador, aunque en este ejemplo daremos repasaremos la configuración en cada uno de los modos antes señalados. Configuración del servidor en modo enrutador Canaima GNU/Linux provee con la instalación del paquete openvpn, unos archivos de configuración de ejemplo que podemos aprovechar para guiarnos en la configuración de nuestro servidor, estos archivos se encuentran en el directorio

5 /usr/share/doc/openvpn/examples/sample-config-files. Procederemos a crear nuestra configuración de servidor OpenVPN en modo enrutador. editor /etc/openvpn/servidor.conf La configuración ideal para un servidor OpenVPN en modo enrutador se muestra a continuación, junto con una breve explicación de cada uno de los parámetros. port 1194 Indica el puerto donde escuchará OpenVPN (el valor por defecto es 1194) proto udp Protocolo de red utilizado en la comunicación dev tun. Modo de operación: tun para modo router, tap para modo puente ca Ruta al certificado de la entidad certificadora. Ruta al certificado del servidor Ruta a la llave de cifrado del servidor /etc/openvpn/prueba/ca.crt cert /etc/openvpn/prueba/servidorvpn.crt key /etc/openvpn/prueba/servidor.key dh /etc/openvpn/prueba/dh1024.pem Ruta al archivo con los parámetros para el protocolo diffie-hellman server Declaración para indicar que esta instancia de OpenVPN es un servidor, que toma como variable la red privada virtual que estará operando en octetos completos para la subred y máscara de subred. (Es obligatorio que se indique la máscara de subred) keepalive Parámetro que consta de dos variables, la primera indica el tiempo en segundos que se espera para supervisar los clientes que están activos, y la segunda indica cuanto es el tiempo máximo a esperar para declarar al cliente como desconectado una vez que no se recibe más comunicación del mismo. comp-lzo Este parámetro de configuración habilita la compresión de los paquetes que transitan el túnel VPN, lo que permite obtener un incremento del rendimiento de la conexión. user nobody Usuario del sistema al que se pasaran los privilegios de operación del túnel cuando el servicio OpenVPN esté ejecutándose. (Utilizar al usuario nobody garantiza que, en caso de una brecha de seguridad, la escalación de privilegios no permita que se ejecuten acciones como el superusuario)

6 group nogroup Grupo del sistema al que se pasaran los privilegios de operación del túnel cuando el servicio OpenVPN esté ejecutándose. (El uso del grupo nogroup garantiza que, en caso de una brecha de seguridad, la escalación de privilegios no permitirá que se ejecuten acciones con un grupo privilegiado del sistema) persist-key Este parámetro evita que se vuelvan a leer los archivos de llave y certificados cuando el servicio OpenVPN es recargado (no reiniciado) por un cambio de configuración o por un fallo de conectividad. (Es especialmente útil cuando se utilizan los parámetros: user nobody y group nobody, ya que si se obligase a releer los archivos de llave a este usuario/grupo el servicio no tendría privilegios de acceso y el servicio no podría volver a funcionar sin recargar completamente) persist-tun Evita que la interfaz virtual donde se levanta el túnel sea recreada cuando el servicio OpenVPN es recargado.status /var/log/openvpn-status.log Parámetro que indica la ruta donde residirá el archivo de estado del servicio OpenVPN, este archivo es especialmente útil para determinar que nodos están conectados a la red privada virtual sin revisar el registro de actividades. log /var/log/openvpn.log Este parámetro indica donde, en el sistema de archivos residirá el registro de actividades del servicio OpenVPN. verb 3 Parámetro que indica el nivel informativo del registro de actividades del servicio OpenVPN que se desea utilizar. (Posibles Valores: 0 = solo imprimir errores fatales, 1 a 4 = imprimir mensajes de uso regular con un nivel de prolijidad menor o mayor, 5 = todo lo anterior e información de lectura y escritura de paquetes al túnel, 6 a 11 = modo de detección de errores para detectar problemas graves en el servicio) mute 20 Parámetro que indica el número máximo de mensajes de un mismo tipo a registrar en el registro de eventos de OpenVPN. client-to-client Esta opción habilita la comunicación directa entre clientes dentro de la red privada virtual. (No debe utilizarse si desea establecer controles de acceso granulares por cliente en la red privada virtual) Ya con la configuración del servidor ajustada y guardada, procedemos a inicializar el servicio OpenVPN en nuestro computador

7 Para esto usamos el comando: invoke-rc.d openvpn start Para verificar el funcionamiento correcto del servidor podemos auditar los registros o verificar que la interfaz de nombre tun(n) (donde n es un número de interfaz) está presente en nuestro sistema, este paso lo realizamos con el comando ifconfig. ifconfig tun0 Podremos observar que el servidor OpenVPN se encuentra en funcionamiento y ha activado la interfaz tun0, a la cual le ha asignado la dirección con puerta de enlace (que será en el caso de un servidor en modo enrutador, la puerta de enlace por defecto tanto para el servidor como para los clientes). Configuración del cliente en modo enrutador Con el servidor OpenVPN iniciado en modo enrutador, procedemos a copiar al cliente los certificados que necesitará para autenticarse con el servidor, instalando también el paquete openvpn en el cliente al cual debemos de configurar para que se conecte a nuestro servidor. Los archivos que deben copiarse a los clientes son los certificados de la CA, del cliente y la llave anteriormente generada para el cliente. (Se recomienda que sea por un medio seguro) En este caso, los archivos pertinentes son: ca.crt cliente1.crt cliente1.key Los cuales residen en el servidor, en el directorio /root/easyrsa/2.0/keys Luego, nos ocupa la configuración del cliente para que se conecte al servidor. En nuestro caso el servidor está ubicado en la dirección vpn.pruebas.net.ve; Por otro lado, la configuración del cliente tiene pequeñas variaciones de aquellas que están en el servidor, las cuales se explican a continuación, editando el archivo de configuración luego de copiar los archivos de certificado y las llaves a /etc/openvpn/pruebas en la máquina cliente. editor /etc/openvpn/cliente.conf client Indica que esta instancia de OpenVPN será configurada como cliente. remote vpn.pruebas.net.ve Indica la dirección del servidor VPN (puede opcionalmente colocarse una dirección IP). port 1194

8 Puerto al que este cliente se conectará en el servidor. proto udp Protocolo de comunicación a utilizar. dev tun Ya que el servidor está en modo de enrutador, debemos conservar el modo de túnel para la VPN. ca /etc/openvpn/pruebas/ca.crt cert /etc/openvpn/pruebas/cliente1.crt key /etc/openvpn/pruebas/cliente1.key keepalive comp-lzo user nobody group nogroup persist-key persist-tun log /var/log/openvpn.log verb 3 mute 20 Como podemos observar, las directrices server, dh, client-to-client y status no están presentes en la configuración del cliente. Continuamos entonces, iniciando openvpn en nuestro cliente invoke-rc.d openvpn start cliente Deberemos entonces proceder a probar nuestra configuración, verificando que la interfaz tun(n) ha sido activada y que efectivamente tenemos conectividad con nuestro servidor VPN ifconfig tun0 Comprobaremos que, poseemos una interfaz configurada como cliente del servidor OpenVPN, podemos hacer una prueba simple de conectividad con el comando ping: ping De esta manera, confirmamos que tenemos conectividad con nuestro servidor y hemos configurado adecuadamente la red privada virtual con OpenVPN.

9 Configuración del servidor en modo puente (bridge) Para que el funcionamiento del servidor OpenVPN en modo puente sea correcto, es necesaria la instalación del paquete bridge-utils en Canaima aptitude install bridge-utils Adicionalmente, debemos tener en cuenta cual es la interfaz ethernet que utilizaremos para crear el puente para el VPN, ya que es la interfaz a la que se añadirá el puente para que OpenVPN pueda unir clientes virtuales y físicos en la VPN. Para el caso de este ejemplo, utilizaremos la interfaz de red eth0, que posee la siguiente configuración: Dirección IP: Máscara de Subred: Por otro lado, es necesario que dentro del rango de direcciones que uniremos en puente tenga suficientes direcciones libres para hacer espacio a los clientes de la red VPN que se conectaran. En este ejemplo, las direcciones desde la IP hasta la están libres para ser utilizadas. Antes de proceder con la configuración del servidor OpenVPN, debemos ajustar los scripts de arranque y levantamiento del puente, podemos ajustar los archivos de ejemplo provistos con el paquete openvpn que residen en la carpeta /usr/share/doc/openvpn/examples/sample-scripts cp /usr/share/doc/openvpn/examples/samplescripts/bridge-start /etc/init.d cp /usr/share/doc/openvpn/examples/samplescripts/bridge-stop /etc/init.d Luego, ajustamos los parámetros en el archivo bridge-start, para que estén de acuerdo a nuestra configuración de red. editor /etc/init.d/bridge-start Allí ajustaremos los parámetros eth, eth_ip, eth_netmask y eth_broadcast para que coincidan con la interfaz de red a utilizar, la dirección IP de la misma, máscara de subred y dirección de difusión que posee, respectivamente; Seguidamente, solo editaremos el archivo /etc/init.d/bridge-stop si la interfaz de red que utilizamos es diferente a eth0. En lo pertinente a la configuración del servidor, se aplicarán los pasos antes descritos para la creación de los certificados y se procede a editar la configuración del servidor, la cual varía muy poco de la configuración en modo enrutador. editor /etc/openvpn/servidorpuente.conf port 1194 proto udp dev tap0

10 En este parámetro, definimos la interfaz que creará el puente y servirá de túnel para la red privada virtual. ca /etc/openvpn/prueba/ca.crt cert /etc/openvpn/prueba/servidorvpn.crt key /etc/openvpn/prueba/servidor.key dh /etc/openvpn/prueba/dh1024.pem server-bridge El parámetro server en el modo de operación de puente debe cambiar a server-bridge y contener como parámetros la dirección de red del adaptador a unir al puente, la máscara de subred de dicha interfaz y las direcciones IP de inicio y fin de los clientes VPN que serán parte de la red puenteada. keepalive comp-lzo user nobody group nogroup persist-key persist-tun status /var/log/openvpn-status.log log /var/log/openvpn.log verb 3 mute 20 client-to-client El procedimiento correcto para la activación de OpenVPN en modo puente se muestra a continuación /etc/init.d/bridge-start invoke-rc.d openvpn start servidorpuente Para la desactivación del servicio debe destruirse el puente creado, lo cual haremos posterior a la detención del servicio OpenVPN, como se muestra a continuación: invoke-rc.d openvpn stop servidorpuente /etc/init.d/bridge-stop

11 Para verificar que de hecho poseemos un puente configurado con OpenVPN podemos revisar los registros o verificar la existencia de una interfaz de puente adicional en la máquina, lo que se hace, nuevamente con el comando ifconfig. ifconfig br0 Es importante recordar que la interfaz unida al puente (en esta caso eth0), delegará su configuración en la interfaz de puente ya que esta será la encargada de la comunicación transparente entre los clientes locales y aquellos que pertenecen a la VPN. Configuración del cliente en modo puente (bridge) Esta configuración es idéntica a la configuración del cliente en modo de enrutamiento, la única diferencia es la de reemplazar el parámetro dev tun por dev tap para indicar que es un cliente de una red privada virtual en modo puente; Es de notar que en el cliente no se da la interfaz específica ya que el cliente no debe hacer ningún tipo de configuración de puente con una interfaz específica. Para la prueba de conectividad puede hacerse igualmente con el comando ping, tanto al servidor como a cualesquiera otros nodos que estén presentes en la red local del servidor. Haciendo ping a la interfaz de puente creada en el servidor para probar el funcionamiento de la VPN ping

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