relatorio: vpn gateway

This commit is contained in:
Vasco
2026-04-27 20:44:27 +01:00
parent ddb5ad81ac
commit a0fbbe210d
5 changed files with 301 additions and 96 deletions

View File

@@ -14,7 +14,10 @@
\begin{document}
\maketitle
\newpage
\tableofcontents
\newpage
\section{Introdução}
@@ -66,8 +69,6 @@ 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{codeblock}[bash]{create\_all\_keys.sh}
cert_ca="/C=PT/ST=Coimbra/L=Coimbra/O=UC/CN=CoimbraVPN"
cert_vpn="/C=PT/ST=Coimbra/L=Coimbra/O=UC/CN=gateway"
@@ -90,10 +91,34 @@ openssl ca -batch -in "apache.csr" -cert "ca.crt" -keyfile "ca.key" -out "apache
openssl --genkey secret ta.key
\end{codeblock}
\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.
Como o CA foi criado ``\textit{in place}'', e não na sua pasta prédefinida, foi necessário utilizar
um configuração própria para definir os ficheiros \textit{index.txt} e \textit{serial}.
\begin{codeblock}[bash]{cheese.cfg}
[ ca ]
default_ca = CA_default
[ CA_default ]
default_days = 365
database = index.txt
serial = serial
copy_extensions = copy
new_certs_dir = .
default_md = sha256
policy = policy_any
[ policy_any ]
commonName = supplied
\end{codeblock}
\subsection{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 visto que utiliza o tempo local para calcular a sua chave.
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{codeblock}[bash]{VM\_CONFIG.sh}
yum install -y epel-release
yum install -y openvpn iptables-services dhcp-client
@@ -119,15 +144,154 @@ ntpdate pool.ntp.org
systemctl start chronyd
\end{codeblock}
\subsection{Configurar TOTP}
\section{VPN Gateway}
\subsection{Configuração da Máquina}
Como já foi dito anteriormente, cada máquina vem com um \textit{script}
que instala toda a configuração necessária.
Para que a gateway funcione como router entre a rede externa e a rede interna,
foi necessário ativar o \textit{IP forwarding} no kernel e configurar as regras
de \textit{iptables} para permitir o tráfego da VPN e realizar o mascaramento
de IP (NAT).
% NOTA(vasco): Não temos regras de DROP a packets
% talvez deviamos mudar isso nao sei <- não diz nada no enunciado ¯\_(ツ)_/¯
% também o trabalho não é sobre ip tables por isso it does make sense não fazer drop
%e utilizar as regras apenas para encaminhar corretamente.
% Colocar isso na conclusão tho
\begin{codeblock}[bash]{VM\_VPN\_GATEWAY.sh}
#!/bin/bash
# --- configuracao --- #
source VM_CONFIG.sh
yum install -y google-authenticator qrencode ntpsec
# --- forwarding --- #
if_fora="enp0s8"
ip_fora="193.136.212.1"
if_dentro="enp0s9"
ip_dentro="10.60.0.3"
mega_tunel="tun0"
ip_mega_tunel="10.8.0.0/24"
ifconfig $if_fora $ip_fora netmask 255.255.255.0
ifconfig $if_dentro $ip_dentro netmask 255.255.255.0
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p /etc/sysctl.conf
iptables -I INPUT 1 -p udp --dport 1194 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD 1 -i $mega_tunel -o $if_dentro -j ACCEPT
iptables -I FORWARD 1 -i $if_dentro -o $mega_tunel -j ACCEPT
iptables -I FORWARD 1 -i $mega_tunel -o $if_fora -j ACCEPT
iptables -I FORWARD 1 -i $if_fora -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
iptables -t nat -A POSTROUTING -s $ip_mega_tunel -o $if_fora -j MASQUERADE
iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
# --- vpn server --- #
vpn_dir="/etc/openvpn/server"
cp ca/ta.key $vpn_dir
cp ca/ca.crt $vpn_dir
cp ca/vpn.key $vpn_dir
cp ca/vpn.crt $vpn_dir
cp ca/dh2048.pem $vpn_dir
cp conf/vpn.conf $vpn_dir
cp conf/ocsp-verify.sh $vpn_dir
cp conf/totp /etc/pam.d/
systemctl enable --now openvpn-server@vpn.service
\end{codeblock}
\subsection{Configuração do Serviço OpenVPN}
O servidor OpenVPN utiliza um certificado X.509 assinado pelo nosso \textit{Certificate Authority} (CA).
E faz uso de um script \texttt{oscp-verify.sh} para validar ou revogar os certificados através do servidor OCSP.
\begin{codeblock}{vpn.conf}
local 193.136.212.1
port 1194
proto udp
dev tun
verb 4
ca /etc/openvpn/server/ca.crt
cert /etc/openvpn/server/vpn.crt
key /etc/openvpn/server/vpn.key
dh /etc/openvpn/server/dh2048.pem
topology subnet
server 10.8.0.0 255.255.255.0
push "route 10.60.0.0 255.255.255.0"
# ocsp and revocation
script-security 2
tls-verify /etc/openvpn/server/ocsp-verify.sh
# auth
cipher AES-256-GCM
auth SHA256
plugin /usr/lib64/openvpn/plugins/openvpn-plugin-auth-pam.so totp
tls-auth /etc/openvpn/server/ta.key 0
\end{codeblock}
Foi criado o ficheiro \texttt{totp} com a configuração de autenticação a
ser utilizada pelo plugin de PAM para o openvpn.
\begin{codeblock}{/etc/pam.d/totp}
plugin /usr/lib64/openvpn/plugins/openvpn-plugin-auth-pam.so totp
\begin{codeblock}{totp}
auth required pam_google_authenticator.so forward_pass
auth required pam_unix.so use_first_pass
account required pam_unix.so
\end{codeblock}
Este script simplesmente comunica com o servidor OpenSSl
e verifica o resultado.
\begin{codeblock}{ocsp\_verify.sh}
#!/bin/bash
depth=$1
env >> /etc/openvpn/server/ocsp_env.log
if [ "$depth" -eq 0 ]; then
echo "Checking OCSP for serial=$tls_serial_0" >> /etc/openvpn/server/ocsp.log
if [ -n "$tls_serial_0" ]; then
# e preciso converter o serial para hexadecimal porque o openssl espera em hex
hex_serial=$(printf '%x' "$tls_serial_0")
status=$(openssl ocsp -issuer /etc/openvpn/server/ca.crt -serial "0x$hex_serial" -url http://10.60.0.1:8888 -CAfile /etc/openvpn/server/ca.crt 2>>/etc/openvpn/server/ocsp.log)
echo "OCSP Status: $status" >> /etc/openvpn/server/ocsp.log
if echo "$status" | grep -q "revoked"; then
echo "Result: REVOKED" >> /etc/openvpn/server/ocsp.log
exit 1
fi
if echo "$status" | grep -q "good"; then
echo "Result: GOOD" >> /etc/openvpn/server/ocsp.log
exit 0
fi
echo "Result: UNKNOWN/ERROR" >> /etc/openvpn/server/ocsp.log
exit 1
else
echo "tls_serial_0 is empty!" >> /etc/openvpn/server/ocsp.log
exit 1
fi
fi
echo "ERROR: depth > 0" >> /etc/openvpn/server/ocsp.log
exit 0
\end{codeblock}
\subsection{Erros}
Um dos erros que encontramos pelo caminho foi que o OpenSSL OCSP espera que o
\textit{serial} esteja num formato diferente do que o esperado. Foi necessário
converter para hexadecimal primeiro.
Adicionalmente, devido às restrições de segurança do \textit{systemd},
foi necessário desativar o \texttt{ProtectHome} no serviço do OpenVPN
para que o plugin PAM consiga ler os ficheiros de segredo do Google Authenticator
@@ -138,6 +302,8 @@ localizados nas diretorias \textit{home} dos utilizadores.
ProtectHome=false
\end{codeblock}
\subsection{Configurar o utilizador com TOTP}
Primeiro, na gateway, entramos como o utilizador desejado e obtemos a chave
do gerador de palavras passes temporárias. Ao inserir a chave no
\texttt{google authenticator} podemos obter um código QR, a nossa primeira
@@ -153,32 +319,12 @@ su john
google-authenticator
\end{codeblock}
\subsection{Encaminhamento e Firewall}
\section{VPN Client (Road Warrior)}
Para que a gateway funcione como router entre a rede externa e a rede interna,
foi necessário ativar o \textit{IP forwarding} no kernel e configurar as regras
de \textit{iptables} para permitir o tráfego da VPN e realizar o mascaramento
de IP (NAT).
\subsection{Configuração da Máquina}
ads
% NOTA(vasco): Não temos regras de DROP a packets
% talvez deviamos mudar isso nao sei <- não diz nada no enunciado ¯\_(ツ)_/¯
% também o trabalho não é sobre ip tables por isso it does make sense não fazer drop
%e utilizar as regras apenas para encaminhar corretamente.
% Colocar isso na conclusão tho
\begin{codeblock}[bash]{firewall.sh}
# Ativar encaminhamento
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p /etc/sysctl.conf
# Regras de Firewall
iptables -I INPUT 1 -p udp --dport 1194 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD 1 -i tun0 -o enp0s9 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD 1 -i enp0s9 -o tun0 -j ACCEPT
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.0.0/24 -o enp0s8 -j MASQUERADE
\end{codeblock}
\section{Configuração do Cliente (Road Warrior)}
\subsection{Configuração do Cliente OpenVPN}
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, utilizamos autenticação mútua (os certificados X.509)
@@ -198,12 +344,29 @@ cipher AES-256-GCM
auth SHA256
\end{codeblock}
\subsection{Testes}
\section{Servidor Apache e OCSP}
\subsection{Configuração da Máquina}
asd
\subsection{Configuração do Serviço Apache}
O servidor interno (\texttt{10.60.0.1}) alberga o serviço Apache e o responder OCSP
da autoridade de certificação.
\subsection{Revocation e OCSP}
\subsubsection{Testes}
1. verificar que é necessário o dominio,
1. verificar que é necessário o https,
1. verificar que é necessário o certificado,
\subsection{Configuração do Serviço OpenSSL}
\begin{enumerate}
\item Estabelecer a ligação VPN e verificar a conectividade à rede interna.
@@ -215,14 +378,23 @@ openssl ca -revoke user.crt -config cheese.cfg -keyfile ca.key -cert ca.crt
\item Tentar estabelecer uma nova ligação VPN e verificar que a autenticação falha devido à resposta \texttt{revoked} do responder OCSP.
\end{enumerate}
\subsection{Testes}
\subsubsection{Testes}
Podemos validar que o OCSP
1. verificar que recebe os certificados e responde
1. verificar que revocation funciona
\section{Teste Integrado}
verificamos coisas
\section{Conclusão}
% 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
@@ -230,6 +402,7 @@ maior seria redundante, teriamos que emitir mais certificados mas não iamos
aprender muito mais. Se fossemos aplicar o que fizemos no trabalho anterior
podiamos dar DROP aos pacotes que não nos interessa nesta cenario,
e implementar suricata para identificar possiveis ataques nos serviços.
%È estranho que para uma cadeira de cybersegurança nós implementamos
%pouca you know segurança.