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@@ -38,18 +38,27 @@
\section{Introdução}
Este projecto tem como âmbito implementar uma rede virtual privada (VPN) em um cenário de road-warrior,
ou seja, onde o administrador de acesso da rede é o cliente ou tem acesso a ele.
Este projeto tem como âmbito implementar, uma rede virtual privada (VPN) num cenário
de road-warrior, configurar \textit{two-factor authentication} (2FA) com os serviços
OpenVPN e Apache, e gerir certificados X.509 utilizando OCSP.
Para tal, foi implementado um servidor e um cliente OpenVPN, certificados por uma autoridade central (CA)
que em si é self-signed. Para além disto, foi implementado um sistema de autenticação de dois factores
através do plugin \textit{google-authenticator} para o OpenVPN.
% NOTE(vasco): Eu acho que basta explicar o cenario e explicar como decidimos
% implementar
Existe ainda um servidor Apache e um servidor de OpenSSL OCSP. Para simplificar, a elaboração do
projecto foram colocados na mesma maquina virtual, mas por razoes de seguranca poderia querer ter
estes serviços separados.
% Para tal, foi implementado um servidor e um cliente OpenVPN, certificados por uma
% autoridade central (CA) que em si é \textit{self-signed}. Para além disto, foi implementado
% um sistema de autenticação de dois factores através do plugin
% \textit{google-authenticator} para o OpenVPN e para o servidor de Apache.
Temos então três máquinas virtuais:
Decidimos utilizar apenas três máquinas virtuais: o cliente (ou \textit{road warrior}),
a \textit{gateway} que utiliza OpenVPN e um servidor interno com OpenSSL e Apache.
Isto simplifica a elaboração do projecto, mas por razões de segurança poderia querer
separar a máquina de OpenSSL de outras máquinas destinadas a serviços da rede intera,
pois esta contém o \textit{certificate authority} CA.
% Ambos o OpenVPN eo servidor Apache utilizam 2FA,
% recebendo o utilizador, e uma password que é uma concatenação da palavra-passe do utilizador
% e de uma password temporária (TOTP) de 6 dígitos. O servidor de Apache implementa a mesma autenticação.
\begin{tabular}{l l l}
@@ -59,15 +68,19 @@ Temos então três máquinas virtuais:
OpenSSL / Apache & VM\_OPENSSL\_APACHE.sh & Rede Interna 10.60.0.0/24 \\
\end{tabular}
\section{Criação de certificados}
Criar chaves com 2048 bits.
Os certificados utilizados foram auto-certificados por uma autoridade central que "pertence"
à máquina de OpenSSL. Esta mesma faz a gestão da lista de revogação.
Todos os certificados são criados de uma so vez e são depois copiados para as respetivas
máquinas virtuais.
Todas as chaves foram criadas no mesmo computador, com as variáveis que estão
neste código, aspetos importantes para mais tarde serão os parâmetros de CN
que precisam de ser passados mais tarde para aceder ao Apache e ao gateway.
Numa situação normal teríamos uma autoridade de certificação para enviar e
no fundo gerir todos, mas para este cenário podemos inicializar as máquinas
com as chaves, requests e certificados necessários.
O código para gerar os certificados X.509:
\begin{lstlisting}[language=bash]
cert_ca="/C=PT/ST=Coimbra/L=Coimbra/O=UC/CN=CoimbraVPN"
@@ -90,6 +103,41 @@ openssl req -new -key apache.key -out apache.csr -subj "$cert_apache" -addext "s
openssl ca -batch -in "apache.csr" -cert "ca.crt" -keyfile "ca.key" -out "apache.crt" -config cheese.cfg
\end{lstlisting}
% Porque é que precisamos de uma chave secreta?
% Criar chave secreta.
\begin{lstlisting}[language=bash]
openssl --genkey secret ta.key
\end{lstlisting}
\section{Configuração geral}
Para configurar as VMs era preciso introduzir os mesmos comandos várias vezes, o que levava muitas vezes a erros de escrita, ou a correr o mesmo comando várias vezes, por isso criamos vários ficheiros .sh para conseguir facilitar o processo. A utilização de ficheiros .sh também vem com outros positivos pois facilita a testagem, e a recriação do cenário rapidamente.
No entanto para os serviços que configuramos, instalar, desativar e dar flush às iptables não foi suficiente, tivemos que criar pastas e sincronizar os relógios de todas as VMs visto que elas estarem ligeiramente atrasadas nunca conseguíamos acertar na password do google-authenticator que utiliza o tempo local para calcular a sua chave.
\begin{lstlisting}[language=bash]
yum install -y epel-release
yum install -y openvpn iptables-services dhcp-client
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
systemctl mask firewalld
systemctl enable iptables
iptables -F
CA_DIR="/etc/pki/CA"
mkdir -p "${CA_DIR}/newcerts"
mkdir -p "${CA_DIR}/private"
touch "${CA_DIR}/index.txt"
cp ca/serial "${CA_DIR}/serial"
mkdir -p /etc/openvpn/server
mkdir -p /etc/openvpn/client
# NOTE(vasco): tive problemas com a sincronizacao de tempo
# se nao tiver sincronizado, o TOTP nao funciona
systemctl stop chronyd
ntpdate pool.ntp.org
systemctl start chronyd
\end{lstlisting}
\section{Configuração da \textit{Gateway} VPN}
\subsection{Configurar TOTP}
@@ -112,13 +160,13 @@ ProtectHome=false
\end{lstlisting}
Primeiro, na gateway, entramos como o utilizador desejado e obtemos a chave
do gerador de palavras passes temporarias. Ao inserir a chave no
do gerador de palavras passes temporárias. Ao inserir a chave no
\texttt{google authenticator} podemos obter um código QR, a nossa primeira
chave de 6 digitos.
chave de 6 dígitos.
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics{google-authenticator}
\includegraphics[width=8em]{google-authenticator}
\end{figure}
\begin{lstlisting}[language=bash]
@@ -151,9 +199,9 @@ iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.0.0/24 -o enp0s8 -j MASQUERADE
\section{Configuração do Cliente (Road Warrior)}
O cliente encontra-se na rede externa (\texttt{193.136.212.10}) e liga-se à VPN
gateway na porta 1194. Para garantir a segurança, utiliza-mos autenticação mútua (os certificados X.509)
e um \textit{two factor authentication} (2FA) como palavras-passe temporarias, geradas através do
\textit{Google Authenticator}.
gateway na porta 1194. Para garantir a segurança, utilizamos autenticação mútua (os certificados X.509)
e um \textit{two factor authentication} (2FA) como palavras-passe temporárias, geradas através do
\textit{Google Authenticator}.
\begin{lstlisting}[language=bash]
client
@@ -175,7 +223,6 @@ da autoridade de certificação.
\subsection{Revocation e OCSP}
\begin{enumerate}
\item Estabelecer a ligação VPN e verificar a conectividade à rede interna.
\item No diretório da autoridade de certificação (máquina \textit{host}), revogar o certificado do utilizador:
@@ -187,13 +234,15 @@ openssl ca -revoke user.crt -config cheese.cfg -keyfile ca.key -cert ca.crt
\end{enumerate}
\section{Conclusão}
A implementação deste projeto permitiu consolidar conhecimentos sobre redes privadas virtuais e segurança em comunicações.
A combinação de certificados digitais com autenticação de dois fatores (TOTP) garante uma robustez significativa contra
ataques de interceção e roubo de credenciais.
A integração do protocolo OCSP permite uma gestão dinâmica da confiança, possibilitando a revogação imediata de acesso a clientes comprometidos sem necessidade de redistribuição de listas de revogação (CRLs) volumosas. Em suma, o sistema cumpre os requisitos de confidencialidade, integridade e disponibilidade propostos.
% Conclusão!!!
Atingimos o objetivo deste trabalho, conseguimos configurar o VPN tunnel,
o two-factor authentication e conseguimos criar e retirar acesso aos
certificados que emitimos. Utilizar mais maquinas para simular um cenario
maior seria redundante, teriamos que emitir mais certificados mas não iamos
aprender muito mais.
% Para aprofundar (???)
\end{document}