路地裏

Windowsを利用してOpenVPNの動作確認ができたので、
元々やりたかったiPhoneで外からRaspberry Piに繋げます。

OpenVPNクライアントを追加するため、まずはサーバー側で証明書、鍵を作成します。

• OpenVPN設定(クライアント用の証明書と鍵作成(追加))
  1度Windows用に証明書と鍵作成を行っているため、手順が短くて済みます。

  cd /etc/openvpn/easy-rsa
  source ./vars
  ./build-key クライアント名(追加)
  

  varsファイルを読み込むと「you run ./clean-all」が表示されますが、
  これは以前に1度実行しているため、実行不要です。
  実行すると「/etc/openvpn/easy-rsa/keys」内が初期化され、
  再度、認証局から作り直しとなります。(やりました)

  iPhoneでOpenVPNを利用する場合もWindowsと同様で、
  「OpenVPN導入その１」で作成した証明書や鍵のうち、
  クライアントで利用するものをWindowsにUSB等で持ってきて、設定を行います。

• クライアント設定ファイル(iPhone用)
  iPhone用のクライアント設定ファイルとして「クライアント名(追加).ovpn」ファイルを作成します。

  下記内容を追加
  # tunデバイス、udpプロトコル、OpenVPNサーバの1194番ポートをクライアントとして利用
  dev tun
  proto udp
  remote z-area.net 1194
  client
  
  # 名前解決試みのリトライ数(無限)
  resolv-retry infinite
  
  # ローカルポートをバインドしない
  nobind
  
  # 再接続時に鍵読み込み、tunデバイスオープン
  persist-key
  persist-tun
  
  # OpenVPNのログ設定
  verb 3
  
  # LZO圧縮を利用
  comp-lzo
  
  # 認証局証明書、クライアント(追加)証明書、クライアント(追加)秘密鍵の内容貼り付け
  <ca>
  -----BEGIN CERTIFICATE-----
  ca.crtの内容を貼り付け
  -----END CERTIFICATE-----
  </ca>
  <cert>
  -----BEGIN CERTIFICATE-----
  クライアント名(追加).crtの内容を貼り付け
  -----END CERTIFICATE-----
  </cert>
  <key>
  -----BEGIN PRIVATE KEY-----
  クライアント名(追加).keyの内容を貼り付け
  -----END PRIVATE KEY-----
  </key>
  

• iPhoneへ証明書と鍵の移動
  Apple StoreからVPNクライアントのアプリとして「OpenVPN」をダウンロードします。
  次にiTunesからダウンロードした「OpenVPN」を選択して、
  「クライアント名(追加).ovpn」を移動します。

  次にiPhoneの操作に戻ると、「＋」マークが出ているので、
  設定ファイルを読み込み、OpenVPNに接続します。
  「Connected」になれば成功です。
  左上に「4G VPN」と表示されるはずです。

  はまりやすい注意点は自宅で作業をしている場合、
  ルーターのWifiには接続しないように4G回線や別回線でやること。

• iPhoneから自宅のLinuxへ接続
  OpenVPNアプリで「4G VPN」接続状態になったら
  SSH接続アプリで自宅のLinuxに接続確認を行います。

  私は「vSSH Lite」を利用しました。
  有名なのは「Prompt」ですが、無印は公開中止になり、
  「Prompt2」のみになってしまったようなので、「vSSH Lite」を利用してみました。

  接続するLinuxはSSHで接続する際、秘密鍵が必要になるので、
  iTunesから「vSSH Lite」を選択して秘密鍵を移動します。

  2つのLinuxに外から接続確認してみました。
  【Raspberry Pi】
  IPは10.8.0.1でOpenVPNサーバーの仮想IPを指定してみました。

  【VMWare上のCentOS】
  IPは192.168.XXX.XXXで自宅LAN内のIPを指定してみました。

  どちらも無事接続成功です。

OpenVPNクライアントをWindowsにインストールしてみました。

利用したファイルは「openvpn-install-2.3.4-I605-x86_64.exe」で、
インストール時に右クリックし「管理者として実行」で、画面に従いインストールしました。

「OpenVPN導入その１」で作成した証明書や鍵のうち、
クライアントで利用するものをWindowsにUSB等で持ってきて、
「OpenVPNインストールフォルダ/OpenVPN/config」に配置します。

• クライアント設定ファイル
  OpenVPNクライアント側の設定を行います。

  先ほど配置したconfigフォルダに「クライアント名.ovpn」を作成します。

  下記内容を追加
  # tunデバイス、udpプロトコル、OpenVPNサーバの1194番ポートをクライアントとして利用
  dev tun
  proto udp
  remote z-area.net 1194
  client
  
  # 認証局証明書、クライアント証明書、クライアント秘密鍵のパス設定
  ca ca.crt
  cert クライアント名.crt
  key クライアント名.key
  
  # 名前解決試みのリトライ数(無限)
  resolv-retry infinite
  
  # ローカルポートをバインドしない
  nobind
  
  # 再接続時に鍵読み込み、tunデバイスオープン
  persist-key
  persist-tun
  
  # OpenVPNのログ設定
  verb 3
  
  # LZO圧縮を利用
  comp-lzo
  
  # 共有鍵の利用
  #tls-auth ta.key 1
  

「OpenVPN GUI」を起動し、接続が成功すれば
サーバーの設定、クライアントの設定とも完了です。
接続完了後、コマンドプロンプトから「ipconfig /all」を打つと
「ローカルエリア接続２」という接続情報が増えており、
「10.8.0.X」とIPが振られていることが確認できます。

鍵の作成が終わったので、次に設定ファイルを作成、修正していきます。

• パケット転送設定
  下記2ファイルを修正します。

  vi /etc/sysctl.conf
  

  下記コメントアウトを外す。
  #net.ipv4.ip_forward=1
  ↓
  net.ipv4.ip_forward=1
  

  viじゃなぜか編集できなかったので、リダイレクトで設定変更。

  echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
  

• サーバー設定ファイル

  vi /etc/openvpn/server.conf
  

  下記内容を追加
  # tunデバイス、udpプロトコル、1194番ポートを利用
  dev tun
  proto udp
  port 1194
  
  # 認証局証明書、サーバー証明書、サーバー秘密鍵、鍵交換用のパス設定
  ca /etc/openvpn/ca.crt
  cert /etc/openvpn/サーバー名.crt
  key /etc/openvpn/サーバー名.key
  dh /etc/openvpn/dh1024.pem
  
  # OpenVPNの実行権限(OpenVPNインストール時に作成されるユーザとグループ)
  user nobody
  group nogroup
  
  # OpenVPNの仮想ネットワークと仮想サブネットマスク
  server 10.8.0.0 255.255.255.0
  
  # 起動時に鍵読み込み、tunデバイスオープン
  persist-key
  persist-tun
  
  # OpenVPNのログ設定
  status /var/log/openvpn-status.log
  log-append /var/log/openvpn
  verb 3
  
  # OpenVPNクライアント間の接続許可
  client-to-client
  
  # OpenVPNクライアント側の全てのトラフィックをOpenVPNサーバー経由(デフォルトゲートウェイ：10.8.0.2)
  # 「route -n」で確認可能
  push "redirect-gateway def1"
  
  # DHCP設定(DHCP利用しないため、詳細不明)
  push "dhcp-option DNS 8.8.8.8"
  push "dhcp-option DNS 8.8.4.4"
  
  # LZO圧縮を利用
  comp-lzo
  
  # OpenVPNクライアントのIP固定設定を利用
  client-config-dir ccd
  
  # 共有鍵の利用
  #tls-auth ta.key 0
  

  下記サイトを参考にしました。
  英語サイトですが、コマンドは一緒なので雰囲気で。
  http://raspberrypihelp.net/tutorials/1-openvpn-server-tutorial

• サーバー設定ファイル(注意点１)
  pushを「”」で括っていますが、色々な参考サイトを見ていると、
  「”」(全角のダブルクォーテーション)になっているサイトがありますが、
  正しくは「”」(半角のダブルクォーテーション)です。

  クライアントはWindowsとiPhoneでそれぞれ試したところ、
  WindowsはどちらでもOpenVPNに接続成功しますが、
  iPhoneでは「”」(半角のダブルクォーテーション)でないとエラーになりました。

  全く同事象でエラーとなっていた人がいました。
  https://forums.openvpn.net/topic12789.html

• サーバー設定ファイル(注意点２)
  「tls-auth ta.key 0」はコメントアウトしています。
  前回も記載していますが、有効になっているとiPhoneからの接続が出来なかったためです。

• クライアントの仮想IP固定設定
  VPNクライアントの仮想IPは固定が推奨らしいので、設定を行います。

  mkdir /etc/openvpn/ccd
  vi /etc/openvpn/ccd/クライアント名
  

  下記内容を追加
  ifconfig-push 10.8.0.X 10.8.0.X+1
  

  Xは決まった数値がありますが、他のサイトを参考にしてください。

• OpenVPN起動

  /etc/init.d/openvpn start
  

  エラーが発生する場合、下記のログを確認します。

  view /var/log/openvpn
  

  私のRaspberry Piでは下記の内容が出力されていました。

  Note: Cannot open TUN/TAP dev /dev/net/tun: No such device (errno=19)
  

  下記サイトを確認するとrebootが有効とのことで、
  再起動後にコマンドを実行してみたところ、無事起動しました。

  http://blog.paulregan.co.uk/2013/02/raspberry-pi-openvpn.html

• ファイアウォール設定
  ファイルウォールの設定を行います。
  私のRaspberry Piはiptablesのラッパー的な役割をするufwを導入しているため、
  iptablesだけではなく、ufwの設定も行います。
  • iptablesの設定

    iptables -t filter -A INPUT -i eth0 -p udp -m udp --dport 1194 -j ACCEPT
    iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.0.0/24 -o eth0 -j SNAT --to 192.168.XXX.XXX
    

    「–to」にはRaspberry Piの通常のIPを指定します。
    再起動すると設定が消えるため、自動設定できるようにするのが良いです。
    (ここでは記載省略)

  • ufwの設定

    ufw allow 1194
    vi /etc/ufw/before.rules
    

    下記内容を「# End required lines」と「# allow all on loopback」の間に追加
    # OpenVPN Configuration
    -A ufw-before-input -i tun+ -j ACCEPT
    -A ufw-before-output -i tun+ -j ACCEPT
    -A ufw-before-forward -s 10.8.0.0/24 -j ACCEPT
    -A ufw-before-forward -d 10.8.0.0/24 -j ACCEPT
    

    ufw disable
    ufw enable
    

外から自宅サーバをいじってみたくなったので、OpenVPNを導入します。
Raspberry Piで動いてるサービスをNUCに移行したら
Raspberry PiはOpenVPNサーバ専用かもしれません。

• OpenVPN導入
  まずはパッケージを最新化します。
  しばらくやってなかったので、結構長かったです。

  aptitude update
  aptitude upgrade
  

  OpenVPNをインストールします。
  相変わらずインストールはコマンドで一瞬。

  aptitude install openvpn openssl
  

  opensslは以前にApache2にSSLを導入した際に
  最初から入ってたような気がしたのですが、入れちゃいました。

• OpenVPN設定(準備)
  Apache2のSSLではサーバー側で公開鍵、秘密鍵を利用していましたが、
  OepnVPNを利用するにはサーバー側、クライアント側の両方で公開鍵、秘密鍵を利用します。

  Apache2の時と同様に鍵の正当性を証明するために、OpenVPN用のオレオレ認証局を作成します。
  OpenVPNをインストールするとOpenSSLを簡単に利用できるツール「easy-rsa」が
  同時にインストールされるのでそれを利用します。
  OpenVPNのディレクトリにツール「easy-rsa」をコピーしておきます。

  現在では「easy-rsa」は3.0まで公開されていて、
  それを利用すると以降に記述した2.0の手順よりさらに短く簡単に設定できるようです。
  今回は2.0の手順になります。

  cd /etc/openvpn
  cp -r /usr/share/doc/openvpn/examples/easy-rsa/2.0 ./easy-rsa
  

  認証局作成、サーバー用の証明書と鍵作成、クライアント用の証明書と鍵作成で
  参照する変数用のファイル作成もしておきます。
  作成しておくと入力の手間が省けます。

  vi /etc/openvpn/easy-rsa/vars
  

  下記内容を変更
  export EASY_RSA="`pwd`"
  ↓
  export EASY_RSA="/etc/openvpn/easy-rsa"
  
  export KEY_COUNTRY="US"
  ↓
  export KEY_COUNTRY="JP"
  
  export KEY_PROVINCE="CA"
  ↓
  export KEY_PROVINCE="TOKYO"
  
  export KEY_CITY="SanFrancisco"
  ↓
  export KEY_CITY="Akihabara"
  
  export KEY_ORG="Fort-Funston"
  ↓
  export KEY_ORG="OreOreCA"
  
  export KEY_EMAIL="me@myhost.mydomain"
  ↓
  export KEY_EMAIL=""
  
  export KEY_CN=changemeからexport PKCS11_PIN=1234はコメントアウト
  

• OpenVPN設定(認証局作成)
  認証局を作成する際に「openssl.cnf」を参照するため、
  サンプルファイルの「openssl-1.0.0.cnf」を「openssl.cnf」としてコピーしておきます。

  cd /etc/openvpn/easy-rsa
  cp -pi openssl-1.0.0.cnf openssl.cnf
  

  さらに先ほど事前作成しておいたvarファイルを環境変数として有効化しておきます。

  source ./vars
  

  NOTE: If you run ./clean-all, I will be doing a rm -rf on /etc/openvpn/easy-rsa/keys
  

  初期化してから実行しろということなので、初期化後にオレオレ認証局を作成します。

  ./clean-all
  ./build-ca オレオレ認証局名(適当)
  

  Generating a 1024 bit RSA private key
  ...............++++++
  ....++++++
  writing new private key to 'ca.key'
  -----
  略
  

  括弧内にvarsファイルで予め設定しておいた設定内容が表示されるので、
  問題なければそのままEnter押下して作業を進めます。

• OpenVPN設定(DHパラメータ作成)
  DHパラメータはサーバーとクライアントで鍵を交換するために利用するそうです。

  ./build-dh
  

• OpenVPN設定(サーバー用の証明書と鍵作成)

  ./build-key-server サーバー名
  

  途中でチャレンジパスワード、会社名付属、署名にサインされるか聞かれますが、
  チャレンジパスワード、会社名付属はブランクでEnter、署名はyで入力します。
  最後のコミットもyで入力します。

• OpenVPN設定(クライアント用の証明書と鍵作成)

  ./build-key クライアント名
  

  実行するファイル名がサーバーと似ていますが微妙に違うので注意。

• OpenVPN設定(共有鍵作成)
  セキュリティ強化の一環として、共有鍵をさらに作成可能です。
  この鍵はツール「easy-rsa」ではなく、openvpnコマンドを利用して作成します。

  openvpn --genkey --secret /etc/openvpn/easy-rsa/keys/ta.key
  

  私の環境では、iphoneから利用する場合、ta.keyがあると
  OpenVPNに接続できなかったので、利用しませんでした。

作業完了すると「/etc/openvpn/easy-rsa/keys」に下記ファイルが作成されています。
他にも作業ファイルが作成されていますが、記載していません。

ファイル名	概要	権限	備考
ca.crt	オレオレ認証局の証明書	644	サーバー、クライアントで利用
ca.key	オレオレ認証局の秘密鍵	-	-
サーバー名.crt	サーバーの証明書	644	サーバーで利用
サーバー名.csr	サーバーの公開鍵	-	-
サーバー.key	サーバーの秘密鍵	600	サーバーで利用
クライアント名.crt	クライアントの証明書	-	クライアントで利用
クライアント名.csr	クライアントの公開鍵	-	-
クライアント.key	クライアントの秘密鍵	-	クライアントで利用
dh1024.pem	鍵交換用	644	サーバーで利用
ta.key	共有鍵	-	-

サーバーで利用する4ファイルはディレクトリ移動しておきます。
実行権限も表の通りではない場合は修正しておきます。

cd /etc/openvpn
cp -pi /etc/openvpn/easy-rsa/keys/ca.crt .
cp -pi /etc/openvpn/easy-rsa/keys/サーバー名.crt .
cp -pi /etc/openvpn/easy-rsa/keys/サーバー.key .
cp -pi /etc/openvpn/easy-rsa/keys/dh1024.pem .

クライアントで利用する3ファイルはUSBメモリ等でクライアントに移動しておきます。
keysディレクトリ内のファイルは削除しても問題ないようですが、
クライアントを追加したい場合、ca.crtやca.keyを参照したりするので、一旦削除しないでおきます。