pfs group mikrotik что это
Загадочный IPsec
IPsec — сложный стек протоколов. На клиентской стороне он обычно автоматизирован, что в сочетании с его названием легко может вызвать у пользователя ощущение полной безопасности. Однако не всегда оправданное. Только IPsec из протоколов, пригодных для организации VPN, поддерживают все сетевые ОС, поэтому у тебя есть неплохой шанс с ним столкнуться. И чтобы быстро настраивать соединения и правильно оценивать их безопасность, нужно понимать, как работает протокол.
Из чего состоит IPsec?
IPsec — это не один протокол, а три или четыре, смотря как считать. В OpenVPN и других решениях на основе TLS все просто: устанавливается соединение по TCP или UDP, согласовываются параметры, а затем передаются данные.
В IPsec за согласование параметров и собственно передачу данных отве‐ чают разные протоколы. В Linux, BSD и многих специализированных ОС маршрутизаторов туннель можно настроить вручную, без помощи управляющего протокола.
AH и ESP
Три основных компонента безопасности — доступность, аутентичность и конфиденциальность. IPsec может обеспечивать аутентичность, при этом ничего не делая для конфиденциальности.
Протокол AH (Authentication Header) добавляет в пакет специальный заголовок с контрольной суммой. На практике он используется редко, поскольку никак не способствует конфиденциальности.
Тем не менее его можно встретить в приложениях, где важна только аутентичность. К примеру, протокол маршрутизации OSPFv2 использовал пароли и суммы MD5 для защиты от поддельных анонсов, а его наследник OSPFv3 не включает никакой функциональности для защиты — вместо этого предлагается использовать IPsec в транспортном (прозрачном) режиме и с одной подписью AH без шифрования.
ESP (Encapsulated Security Payload) шифрует содержимое пакета и добавляет хеши. Его можно использовать в двух режимах — транспортном и туннельном. Это сейчас в сетях IPv4 любой VPN немыслим без маршрутизации частных (серых) адресов через туннель, поскольку со внешним миром хосты общаются через NAT. Но IPsec старше NAT и изначально шифровал только полезную нагрузку пакетов, не трогая заголовки, — это и есть транспортный режим.
В туннельном режиме ESP шифрует весь пакет и передает его как полезную нагрузку, на другой стороне он извлекается, расшифровывается и маршрутизируется дальше.
Что интересно, оба они не работают поверх TCP или UDP, а используют отдельные номера протоколов IP. Во всяком случае, по умолчанию — ESP может быть инкапсулирован в UDP для работы через NAT, но об этом позже.
Фреймворк для управляющих протоколов — ISAKMP
Общие принципы согласования настроек безопасности описывает ISAKMP (Internet Security Association and Key Management Protocol). Он описан в RFC 2408.
ISAKMP не является законченным сетевым протоколом. Это фреймворк, который описывает требования к безопасной работе протоколов обмена настройками безопасных соединений, терминологию и общий формат пакетов, но ничего не говорит о конкретных протоколах обмена ключами, шифрования и прочего — это остается на совести реализаций.
Именно из ISAKMP происходят термины Phase 1 и Phase 2, которые часто можно встретить в интерфейсе настройки маршрутизаторов и в описаниях настроек для подключения. Phase 1 — согласование параметров безопасного обмена данными о настройках. Phase 2 — согласование параметров собственно защиты передаваемого трафика хостов или приложений.
Самая популярная и практически единственная реализация ISAKMP — IKE.
Управляющий протокол — IKE
IKE (Internet Key Exchange) — реальный управляющий протокол IPsec на основе ISAKMP. На практике можно сказать, что Phase 1 — согласование настроек IKE, а Phase 2 — согласование настроек ESP.
В UNIX‐подобных системах IKE — это единственная часть стека IPsec, которая работает в виде обычного процесса. Само шифрование реализовано в ядре, и демон IKE передает ему параметры после согласования со второй стороной. В Linux это происходит через netlink или команды ip xfrm.
Подсистема XFRM в Linux обычно ассоциируется с IPsec, но может выполнять и другие преобразования, например сжатие полезной нагрузки.
Популярные пакеты «для IPsec» вроде StrongSWAN и LibreSWAN реализуют именно IKE.
Согласование настроек шифрования
В IKE есть возможность предложить второй стороне несколько вариантов на выбор, и соединение будет установлено, если у обеих сторон найдется хотя бы один совпадающий вариант. Это общий принцип работы протоколов обмена ключами, TLS работает так же, но в TLS периодически удаляют поддержку устаревших алгоритмов. В IKE безопасность выбора алгоритмов остается на совести пользователя. Заведомо уязвимые DES и MD5 из протокола официально не исключены и до сих пор поддерживаются многими реализациями.
С каждым туннелем ассоциировано одно или несколько «предложений» (proposals). Предложения обрабатываются до первого совпадения. Отсюда следствие: вполне возможна ситуация, когда зловредный (или безответственно настроенный) сервер предложит клиенту устаревшие алгоритмы, а неаккуратно настроенный клиент согласится. У некоторых клиентов вообще может не быть возможности выбрать алгоритмы вручную, а особо ленивые админы любят делать для всех клиентов один большой proposal со всеми мыслимыми алгоритмами. Сортировать алгоритмы по надежности стандарт не обязывает, и стороны вполне могут договориться на шифр полувековой давности.
Более того, официально поддерживается null cipher — опция не шифровать трафик вообще.
Чтобы убедиться в безопасности настроек, в идеале нужно немного понимать принципы криптографии и следить за новостями. Тем не менее можно привести ряд рецептов.
В IKE вполне можно использовать разные наборы алгоритмов для Phase 1 и Phase 2. Смысла в этом немного, но возможность имеется.
Diffie-Hellman и PFS
Параметр PFS ранее я оставил без внимания, так как эта штука была мне не совсем понятна, когда рассказывал про объединение сетей с помощью L2TP/IPsec на Mikrotik и Keenetic Ultra II. Восполним недостающие знания.
PFS (Perfect Forward Secrecy) — рекомендуемая опция, которую многие оставляют выключенной, а зря, особенно если используется pre‐shared key.
В этом режиме из ключей обеих сторон генерируется периодически обновляемый сессионный ключ и согласуется с помощью алгоритма Диффи-Хеллмана (DH). В предельно упрощенной формулировке он основан на том, что возвести число в степень просто, а вычислить логарифм гораздо сложнее. При использовании PFS, если кто‐то получит доступ к общему ключу, он не сможет расшифровать им перехваченный трафик, в этом и суть forward secrecy. Подобранный ключ от одной сессии также не поможет рас‐ шифровать последующие, при условии, что числа достаточно большие, именно поэтому DH1024 и DH1536 стали небезопасны — современное железо уже достаточно быстрое для их взлома.
Параметр Phase2 lifetime (ESP lifetime) указывает, как часто должен меняться ключ. Время жизни ключа — чисто локальный параметр, который не согласуется через IKE и может оказаться разным на разных сторонах. Если твои туннели IPsec сначала передают трафик, а потом вдруг перестают работать, проверь, совпадает ли время жизни ключа на обеих сторонах.
Security Associations (SA)
В отличие от OpenVPN или wireguard, IPsec сам по себе не создает никаких виртуальных интерфейсов. Во времена его зарождения у каждого хоста в интернете был публичный адрес и никакой потребности в виртуальных сетях с отдельной адресацией просто не было. Виртуальными интерфейсами занимаются отдельные протоколы, например L2TP или GRE, а IPsec только шифрует их трафик. Многие платформы поддерживают VTI — ассоциированный с соединением IPsec виртуальный интерфейс, но на деле это всего лишь автоматизированная настройка IPIP поверх IPsec.
Вместо туннелей IPsec оперирует еще более абстрактными сущностями — security associations. Они не являются сетевыми соединениями, это просто наборы параметров, которые указывают, какой трафик и как шифровать. К примеру, «трафик из 192.168.1.0/24 в 10.1.0.0/24 зашифровать AES‐128 и добавить сумму SHA1».
Security associations существуют на обеих сторонах независимо и не могут оборваться сами по себе, в отличие от сетевых соединений. Если ты видишь на своей стороне живую SA, это еще не значит, что трафик нормально пойдет на вторую сторону туннеля. Не забывай проверять, что все на самом деле работает. Чтобы вторая сторона могла узнать, что у тебя происходит, нужно настроить dead peer detection (для IKEv1) или использовать IKEv2, где есть liveness check.
В случае с dead peer detection не забывай проверять, что параметры на обеих сторонах совпадают, иначе можно надолго остаться с туннелем, который только выглядит как живой.
NAT TRAVERSAL
IPsec появился до NAT и в своем чистом виде работать за NAT не может. Эту возможность к нему прикрутили позже. Сам ESP — отдельный протокол IP с номером 50. Для работы за NAT его инкапсулируют в UDP. В этом случае IKE и инкапсулированный ESP используют один порт — UDP/4500.
Изначально от NAT страдали пользователи клиентских соединений вроде L2TP и IPsec. Популярность облачных платформ, где вместо присвоения хостам публичных адресов эти адреса раздают через 1:1, NAT сделала эту проблему актуальной и для соединений между маршрутизаторами.
При этом может возникнуть неожиданная проблема: если на другой стороне туннель настроен на фиксированный адрес, даже если NAT traversal поддерживается, соединение не заработает.
Дело в том, что в пакетах IKE присутствует идентификатор хоста. По умолчанию большинство реализаций используют в качестве идентификатора адрес интерфейса, с которого отправляются пакеты, и в случае с NAT он перестает совпадать с адресом источника, когда пакеты доходят до второй стороны.
Решение простое: никто не обязывает использовать идентификатор по умолчанию. В него можно прописать вообще любую строку, иногда даже необходимо, к примеру если у второй стороны нет фиксированного адреса или используется x.509.
Например, в StrongSWAN:
IKEv1 vs IKEv2
У IKE есть две версии — IKEv1 и IKEv2. IKEv2 получила сколько‐нибудь широкое распространение только в последние несколько лет, и то не везде, но у нее есть ряд ощутимых преимуществ.
В IKEv1 на каждую пару локальных и удаленных адресов нужна была отдельная SA. К примеру, если хостам 192.168.1.1 и 192.168.1.2 нужен доступ через туннель к 10.1.0.1 и 10.1.0.2, демон IKE создаст четыре отдельные SA. IKEv2 в этом смысле более гибкая.
В IKEv2 также окончательно удален aggressive mode, в котором параметры Phase 1 и Phase 2 передавались одновременно. Значительная часть реализаций, впрочем, давно перестала его поддерживать и в IKEv1 из‐за очевидных проблем с безопасностью такого подхода.
Если обе стороны поддерживают IKEv2, лучше использовать именно ее. Если интересно почитать стандарт, она описана в RFC 5996.
Заключение
Надеюсь, если IPsec был для тебя загадочным, теперь принципы его работы стали понятнее. Не забывай, что безопасность параметров шифрования на твоей совести и что не все конфликты настроек обнаружатся автоматически.
Если тебе будет интересно, в следующий раз я напишу о типичных ошибках в настройке и способах определить, что пошло не так, даже если конфиг второй стороны недоступен, а админы некомпетентны.
/ статья из журнала ХАКЕР (06) 2019 /
Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.
Записки IT специалиста
Технический блог специалистов ООО»Интерфейс»
Настройка VPN-подключения в роутерах Mikrotik
С ростом значения интернета в нашей повседневной жизни все более востребованными становятся различные сетевые технологии. Если раньше VPN был преимущественно уделом крупных организаций, то сегодня он используется чуть ли не в каждой сети, действительно, сотрудники стали мобильными и удаленный доступ к ресурсам сети уже не блажь, а насущная необходимость. Настройка роутера Mikrotik как VPN-клиента вопрос, на первый взгляд, простой, но есть некоторые не очевидные моменты, которые мы разберем в данной статье.
В прошлых материалах мы уже коротко рассматривали типы VPN и обращали внимание на неоднозначность используемой терминологии, традиционно термином VPN называют клиент-серверные соединения, где кроме туннельного протокола применяются вспомогательные технологии для установления соединения и контроля его состояния, аутентификации пользователя, согласования параметров подключения и т.д. и т.п. Одним из таких протоколов является PPP.
В рамках данной статьи мы будем рассматривать варианты настройки Mikrotik именно в качестве клиента для поддерживаемых типов VPN-серверов, оставив за кадром туннельные подключения (GRE, IP-IP, EoIP и т.д.). Для работы с этим типом соединений используется специальный раздел PPP, на закладке Interfaces которого можно добавить сетевой интерфейс для нужного типа VPN-клиента. Поддерживаются PPTP, L2TP, SSTP и OpenVPN подключения. Также в списке присутствуют устаревший PPP и PPPoE, который используется для организации доступа в интернет, в данном контексте эти протоколы интереса не представляют.
Также аналогичные действия можно выполнить и в разделе Interfaces, никакой разницы откуда вы будете добавлять сетевой интерфейс нет. Но не будем спешить и перейдем на закладку Profiles, где находятся профили используемые при коммутируемых подключениях. По умолчанию созданы два профиля: default и default-encryption, в которых содержатся некоторые настройки для подключения. Почему некоторые? Потому что большинство опций подключения задаются сервером и клиент должен применять именно их, иначе подключение будет невозможным. Поэтому если вы заглянете в эти профили, то увидите, что большинство настроек там не активно.
Единственным различием двух профилей является опция Use Encryption, которая в default-encryption установлена в положение yes и требует обязательного шифрования подключения. Данная опция игнорируется протоколами SSTP и OpenVPN, которые всегда используют шифрованные подключения.
Означает ли это, что если мы выберем профиль default, то ваше соединение не будет шифроваться? Нет, если сервер использует шифрование и не допускает небезопасных подключений, то ваше соединение также будет зашифровано. Но вот если сервер разрешает небезопасные подключения, то клиент вполне может подключиться без шифрования, таким образом можно осуществить атаку с подменой сервера, когда вы получите незашифрованное подключение и не будете знать об этом. Поэтому если вам явно требуется шифрование канала всегда выбирайте профиль default-encryption.
Мы не советуем менять настройки в стандартных профилях, если вам нужно явно задать иные настройки подключения, то создайте собственный профиль. Также учтите, что опция Use Compression игнорируется для OpenVPN соединений, которые в реализации от Mikrotik не могут использовать сжатие трафика.
PPTP-клиент
Пожалуй, это самый простой в настройке тип соединений. Несмотря на то, что используемое в PPTP шифрование не является надежным, этот протокол продолжает широко использоваться благодаря низким накладным расходам и высокой скорости работы, например, для доступа в интернет.
Для настройки PPTP клиента добавьте интерфейс типа PPTP Client и перейдите на закладку Dial Out, где расположены сетевые настройки.
Опция Keepalive Timeout указывает время переподключения соединения в случае обрыва связи. Бытует мнение, что лучше делать это значение поменьше, мол быстрее будет переподключаться туннель. Но это не так, во-первых, при неполадках на сервере вы будете активно забивать канал и нагружать сервер служебным трафиком, а во-вторых, при кратковременных перебоях связи короткое время будет вызывать переподключение с обрывом всех соединений в канале, а большее значение позволит сохранить туннель. Особенно это актуально для мобильного интернета или беспроводных каналов.
Опция Add Default Route создаст маршрут по умолчанию через туннель, т.е. направит туда весь исходящий трафик, указывайте ее только в том случае, если данный туннель основной способ доступа в интернет.
Никаких иных особенностей и подводных камней здесь нет и если вы правильно указали настройки, то клиент должен будет без проблем подключиться к серверу.
L2TP-клиент
Говоря про L2TP, обычно подразумевают L2TP/IPsec, потому как без шифрования данный протокол в корпоративной среде не используется. Но есть и исключения, некоторые провайдеры, например, Билайн, используют чистый L2TP без шифрования. В этом случае настройки подключения будут выглядеть так:
Для работы с L2TP/IPsec настройки будут немного иные, во-первых, используем профиль default-encryption и включаем использование IPsec установкой флага Use IPsec, при этом становится активным поле IPsec Secret, куда вводим предварительный ключ.
Опция Allow Fast Path при использовании IPsec игнорируется и в ее установке нет никакого смысла, так же не забывайте про опцию Add Default Route, в большинстве корпоративных сценариев устанавливать ее не следует.
В предложении IPsec по умолчанию обращаем внимание на опцию PFS Group, она отвечает за применение технологии совершенной прямой секретности (Perfect forward secrecy, PFS), которая предусматривает создание уникальных сессионных ключей по алгоритму Диффи-Хеллмана, что делает невозможным расшифровку перехваченного IPsec трафика даже при наличии долговременных ключей (в данном случае предварительного ключа).
Windows Server по умолчанию не поддерживает совершенную прямую секретность, поэтому PFS Group нужно выставить в состояние none, после чего соединение успешно установится.
Обратите внимание, что в данном случае мы изменили настройку по умолчанию, но в данном случае это оправдано. Настройки IPsec достаточно сложны и вряд-ли человек не имеющий опыта работы с данной технологией сможет все правильно настроить с первого раза. Но это изменение следует учитывать при создании других соединений, использующих IPsec и приводить настройки с обоих сторон к общему виду.
Хотя более правильным является создание своего предложения (Proposal) и политики (Police) для каждого соединения, но эта тема далеко выходит за рамки статьи.
SSTP-клиент
Мы не будем останавливаться на уже описанных нами опциях, которые общие для всех видов коммутируемых подключений, а сосредоточимся на новых, свойственных именно этому типу VPN. SSTP относится к отдельной подгруппе SSL VPN, которые используют трафик практически не отличимый от HTTPS, что серьезно затрудняет выявление и блокирование таких туннелей.
На что следует обратить внимание при настройке? Давайте сначала посмотрим на окно настроек:
Как видим, появилась опция Port, где мы можем указать порт подключения, по умолчанию это 443, но можно использовать и любой иной, если 443 порт занят, например, веб-сервером. Также SSTP может прекрасно работать через прокси, в этом случае вам потребуется указать адрес прокси-сервера и используемый им порт в опциях Proxy и Proxy Port.
Также вспоминаем, что SSTP всегда использует шифрование канала, поэтому оно будет работать вне зависимости от выбранного профиля, в данном случае default и default-encryption будут работать одинаково.
TLS Version указывает на допустимые к использованию версии TLS, однако это определяется сервером, но следует стараться использовать только протокол TLS 1.2, что позволяет исключить атаки с понижением протокола.
Опция Verify Server Certificate не является обязательной, но позволяет проверить подлинность сервера, исключая атаки типа человек посередине, для этого потребуется импортировать на Mikrotik сертификат центра сертификации (СА) выдавшего сертификат серверу.
Опция Verify Server Address From Certificate позволяет убедиться, что IP-адрес подключения соответствует адресу для имени, указанного в сертификате. Также не является обязательной, но позволяет дополнительно убедиться, что подключаетесь вы именно к тому серверу.
Установка флага в поле PFS включает совершенную прямую секретность, но эта опция должна поддерживаться со стороны сервера.
OpenVPN-клиент
Реализация OpenVPN в Mikrotik вызывает много нареканий, так как сводит на нет все сильные стороны данной технологии и делает ощутимыми слабые. OVPN-клиент не поддерживает сжатие данных и работу по протоколу UDP, если первое не столь значимо на современных каналах, то OpenVPN поверх TCP имеет очень большие накладные расходы и вызывает как повышенную нагрузку на оборудование, так и плохую утилизацию канала. Поэтому от использования OpenVPN на Mikrotik по возможности следует отказаться.
Обычно комплект для подключения OpenVPN клиента составляют сертификат СA, сертификат и закрытый ключ клиента, конфигурационный файл. Нам понадобятся только сертификат и ключ клиента, а если мы хотим проверять подлинность сервера, то еще и сертификат CA, но он не является обязательным для настройки подключения.
После успешного импорта ключа флаги сменятся на KT, где буква K обозначает наличие закрытого ключа для сертификата. Затем аналогичным образом импортируем сертификат CA сервера, импорт ключа для данного сертификата не нужен. Закрытый ключ CA является самой большой тайной и должен хранится с соблюдением всех мер предосторожности и не при каких обстоятельствах не должен покидать узел СA (центра сертификации).
Теперь рассмотрим поближе окно настроек подключения, адрес подключения и порт не должны вызвать затруднений, а вот остальные опции нуждаются в пояснении, значимые мы выделили зеленой рамкой.
Но сначала коснемся опций User и Profile. Первая используется только в случае аутентификации на сервере по имени и паролю, большинство OpenVPN серверов такой тип аутентификации не используют и в этом поле вы можете написать все что угодно, просто оно должно быть заполнено. Профиль также не имеет значения, так как OpenVPN всегда шифрует канал, а опцию сжатия игнорирует.
При настройке OpenVPN клиента на Mikrotik следует помнить, что сервер должен поддерживать соединения по протоколу TCP, без сжатия и TLS-аутентификации, в противном случае подключиться к серверу не удастся.
Опция Verify Server Certificate позволяет проверить подлинность сертификата сервера, что защищает от атак типа человек посередине, но требует импорта сертификата CA сервера.
Маршрутизация
Если VPN соединение используется для доступа к корпоративной сети или предназначено для связи сетей, то вам потребуется указать маршруты для правильной пересылки пакетов. Так если мы хотим получить доступ к сети за VPN-севером, то нам потребуется создать маршрут к этой сети, указав в качестве шлюза интерфейс нашего VPN-клиента, например так:
В данном примере мы отправляем все пакеты к сети 192.168.200.0/24 через L2TP-подключение l2tp-out1. Если вы понимаете основы маршрутизации, то указание правильных маршрутов для вас не составит труда.
Отдельного внимания заслуживает опция Pref. Source, которая не является обязательной, но ее следует указывать, если роутер обслуживает несколько сетей, в ней указывается адрес, с которого роутер будет посылать пакеты по указанному маршруту. Без ее указания доступ роутера к ресурсам удаленных сетей может оказаться невозможным (как и удаленных сетей к нему), на работу клиентов в сетях это не влияет. В качестве значения следует указать адрес, принадлежащий той сети, к которой имеется маршрут с противоположной стороны (т.е. сети за сервером).
Дополнительные материалы:
Mikrotik
The Dude
Помогла статья? Поддержи автора и новые статьи будут выходить чаще: