Что такое сквозной vpn
Двойной VPN в один клик. Как легко разделить IP-адрес точки входа и выхода
TL;DR В статье описывается самый простой способ настроить VPN-сервер, у которого IP-адрес для подключения VPN-клиентов отличается от IP-адреса, с которого клиенты выходят в интернет.
Используете VPN для защиты приватности в интернете и арендуете для этого свой личный сервер? При этом вы единственный клиент, который подключается к этому серверу во всем мире? Так ли сложно найти ваш реальный IP-адрес, как вам кажется? С вступлением в силу пакета Яровой, это становится намного проще.
Double VPN — популярная тема, вокруг которой много спекуляций. Часто этим термином называют совершенно разные технологии, но почти всегда это означает разнесенные на уровне IP-адресов точки подключения и выхода в интернет. Мы рассмотрим самый простой способ настройки VPN-сервера в таком режиме, который не требует дополнительной настройки на серверной стороне и позволяет получить максимальную скорость и самые низкие задержки.
Модель угроз
Для того, чтобы от чего-то защищаться, нужно четко понимать модель угроз. Мы не будем рассуждать о новых законах, требующих от провайдеров хранить весь трафик клиентов, но совершенно точно можно сказать, что данные о подключениях, т.н. Netflow, хранить достаточно просто, и это давно и успешно делается. То есть факт подключения условного IP-адреса 1.1.1.1 к адресу 2.2.2.2 в определенное время суток записывается.
Имея доступ к такой информации в масштабах провайдера, города или страны, достаточно просто установить, кто именно скрывается за VPN.
Какие бывают двойные VPN
Под названием «двойной» VPN часто понимают разные вещи, но почти всегда это значит разнесенные территориально или на сетевом уровне узлы подключения и выхода в интернет. Иногда это просто маркетинговый трюк VPN-провайдеров, который не значит абсолютно ничего, такие услуги могут называться «тройным» и «четверным» VPN.
Мы разберём самые типовые схемы, которые применяют на практике.
VPN между серверами
Самый распространенный способ. В таком режиме клиент устанавливает VPN-подключение к только первому серверу. На первом сервере настроен тоннель ко второму, и весь трафик от клиента уходит ко второму серверу, и так далее. Промежуточных серверов может быть несколько. При этом тоннель между серверами может быть установлен по любому другому протоколу, отличному от протокола, по которому подключен клиент, например IPsec, или вообще без шифрования, вроде GRE или IPIP. В таком режиме все промежуточные сервера может быть видно в трассировке маршрута. Проверить, как именно подключены между собой промежуточные сервера на стороне клиента нет возможности, поэтому можно только доверять провайдеру.
На всём пути следования трафика минимальный MTU (Maximum transmission unit) остаётся равным значению самого первого тоннеля, и каждый промежуточный сервер имеет доступ к расшифрованному трафику клиента.
VPN через прокси
Тоже достаточно распространённый способ. Часто используется для маскирования VPN-трафика под другой протокол, например в Китае. Такой способ удобнее цепочки из проксей, потому что с помощью VPN легко маршрутизировать весь системный трафик в тоннель. Существуют также инструменты для перехватывания системных вызовов программ и перенаправления их в прокси: ProxyCap, Proxifier, но они менее стабильны, так как иногда пропускают запросы и они уходят мимо прокси или работают некорректно с некоторыми программами.
В этом режиме прокси-сервер не видно в трассировке маршрута.
VPN внутри VPN
Самый параноидальный и медленный способ: все тоннели поднимаются на стороне клиента, при этом каждый внутри другого. Такой способ требует хитрой настройки маршрутов на стороне клиента и запуска всех VPN-клиентов в нужном порядке. Это плохо сказывается на задержках и производительности, зато промежуточные сервера не имеют доступа к открытому трафику клиента. Все накладные расходы по инкапсуляции суммируются, и максимальный размер пакета (MTU), доступный в итоге клиенту, уменьшается в зависимости от числа тоннелей. Промежуточные сервера не видны в трассировке маршрутов.
Настройка VDS
Самый лёгкий способ настроить VPN с разделёнными точками входа и выхода — подключить несколько IP-адресов на один виртуальный сервер. Этот способ позволяет получить максимальную скорость и минимальные задержки, так как по сути трафик терминируется на одном сервере. У нас, в Vdsina.ru вы можете это сделать самостоятельно из панели управления. В то время как IPv4 везде кончаются, мы выдаем дополнительные IP-адреса даже на серверах за 60 рублей!
Разберем поэтапно настройку сервера.
Выбираем сервер
Заказываем VDS с подходящим тарифом, в нужном датацентре. Учитывая нашу задачу, выберем датацентр подальше, в Нидерландах 😉
Подключаем дополнительный IP-адрес
После покупки дополнительного IP-адреса его нужно настроить по инструкции.
Для наглядности назначим PTR-запись на IP. Это доменное имя, которое будет видно при обратном преобразовании IP-адреса в домен. Это может быть любое значение, в том числе несуществующий домен.
Для примеров будем использовать такие значения:
Проверка двух IP
Важно помнить, что тот IP-адрес, который был установлен на сервере изначально, будет точкой выхода, соответственно новый адрес будет точкой входа. Подключимся по SSH к серверу и проверим, какой адрес используется в качестве внешнего.
Для этого проще всего из консоли использовать сервис ifconfig.co. При запросе через curl он возвращает IP-адрес, с которого был сделан запрос.
По последним цифрам видно, наш внешний адрес действительно соответствует точке выхода. Попробуем проверить корректность работы второго IP в качестве точки входа. Для этого просто используем встроенную в SSH функцию SOCKS-прокси.
Команды выполняются на клиенте:
Первая команда устанавливает SSH-сессию с адресом good.citizen.vpn и одновременно активирует SOCKS-прокси внутри этой сессии, который доступен на локальном порту. Вторая делает обычный HTTP-запрос через этот прокси.
Важно помнить, что в наших примерах для запросов используются выдуманные доменные имена. Они будут отображаться только при PTR-резолве, и полноценный запрос к ним сделать не получится. Поэтому на данном этапе обращаться к серверу нужно через IP-адрес.
Настройка сервера IKEv2
IPsec IKEv2 — современный протокол VPN, поддерживаемый почти всеми операционными системами из коробки. Он используется как протокол по-умолчанию в Windows, macOS и iOS. При этом не требует установки стороннего ПО и работает в большинстве случаев быстрее OpenVPN. На хабре уже были статьи по настройке сервера IKEv2, но все они описывают использование самоподписанных сертификатов, и неудобны тем, что требуют установить корневой сертификат на стороне VPN-клиента.
Мы же разберем пример настройки сервера с использованием доверенного сертификата от Let’s Encrypt. Это позволяет не устанавливать клиенту посторонние корневые сертификаты, а выдать только логин и пароль.
Подготовка сервера
Мы будем использовать сервер на базе Ubuntu 18.04, но инструкция также подходит для большинства современных дистрибутивов.
Обновляем систему и устанавливаем нужные пакеты
Выпуск сертификата
Для выпуска доверенного сертификата вам потребуется направить реальный домен на IP-адрес точки входа. Мы не будем рассматривать этот пункт подробно, так как он выходит за рамки статьи. В качестве примера мы будем использовать вымышленный домен good.citizen.vpn
Если у вас на сервере уже есть есть веб-сервер, используйте подходящий способ выпуска сертификата через certbot или другой клиент для Let’s Encrypt. В данном примере предполагается, что порт HTTP (80) ничем не занят.
Ответив на вопросы мастера? мы получим подписанный сертификат и ключ
Для проверки подлинности IKEv2 сервера используются те же X.509-сертификаты, что и для
HTTPS. Чтобы Strongswan смог использовать эти сертификаты, их нужно скопировать в папку /etc/ipsec.d.
Вот как должны быть расположены сертификаты:
Так как сертификаты letsencrypt перевыпускаются часто, делать это вручную неудобно. Поэтому автоматизируем этот процесс с помощью хука для certbot.
Задача скрипта скопировать три файла в нужную папку каждый раз, когда сертификат обновился, и после этого послать команду strongswan перечитать сертификаты.
Создадим файл /etc/letsencrypt/renewal-hooks/deploy/renew-copy.sh и сделаем его исполняемым.
Теперь после каждого перевыпуска сертификата скрипт будет копировать новые файлы в папки strongswan-а и посылать команду демону перечитать сертификаты.
Настройка Strongswan
Добавим конфиг strongswan /etc/ipsec.conf
Логины и пароли VPN-клиентов задаются в файле /etc/ipsec.secrets
В этом файле также нужно указать имя приватного ключа, который мы ранее копировали из папки letsencrypt:
На данном этапе можно перезапустить сервер strongswan и проверить, активировался ли новый конфиг:
Можно видеть, что конфиг успешно активирован и сертификат подключен. На данном этапе уже можно подключаться к VPN-серверу, но он будет без доступа к интернету. Чтобы выпустить клиентов в интернет, нужно включить форвардинг и настроить NAT.
Настройка NAT
Активируем форвардинг пакетов:
Включаем NAT. Важно иметь в виду, что это просто пример минимальной конфигурации iptables. Настройте остальные правила в зависимости от ваших потребностей.
ethName0 — замените на свое имя интерфейса
10.0.1.0/24 — диапазон IP-адресов который будет выдаваться VPN-клиентам. Мы задавали его в /etc/ipsec.conf
111.111.111.111 — IP-адрес точки выхода, в нашем примере это адрес super.cool.guy.vpn
Отладка
На данном этапе настройки мы должны получить полностью работающий сервер, к которому уже могут подключаться клиенты. Перед продолжением лучше убедиться в этом, проверив подключение.
В случае проблем с подключением можно смотреть лог в реальном времени:
Автозапуск при загрузке
Если всё успешно, можно добавить strongswan в автозапуск при загрузке:
Сохранение правил iptables
Чтобы сохранить правила iptables после перезагрузки, существует специальный пакет iptables-persistent. Важно помнить, что он сохранит текущий набор правил и добавит его в автозагрузку.
Настройка клиентов
Настройка на стороне клиентов выполняется крайне просто — достаточно сообщить клиенту адрес сервера, логин и пароль. Для macOS и iOS можно создать профили автоконфигурации, которые достаточно будет активировать в два клика.
В новых версиях Windows IKEv2 настраивается в простом мастере, который можно вызвать из меню подключения к WiFi.
В macOS поддерживается IKEv2 начиная с версии 10.11 (El Capitan). Создание подключения происходит через меню настроек сети.
Добавлем новое подключение. В качестве имени подключения задаем любое произвольное имя.
Для проверки подлинности сертификата, нужно указать доменное имя. При этом в поле «Server Address» можно указать IP-адрес сервера, а домен только в «Remote ID», тогда для подключения не будет выполняться DNS-резолв, и оно будет происходить чуть быстрее.
Логин и пароль пользователя указываем из файла /etc/ipsec.secrets
Настройку iOS можно выполнить вручную через мастер, но намного удобнее использовать профиль автоконфигурации mobileconfig.
Ручная настройка по смыслу аналогична десктопной macOS:
Пользователю достаточно кликнуть по файлу, и все нужные настройки установятся автоматически.
Пример конфига для подключения к нашему IKEv2-серверу.
Для настройки файла под свою конфигурацию, достаточно отредактировать несколько параметров в этом шаблоне:
AuthName — имя пользователя из файла /etc/ipsec.secrets
AuthPassword — пароль пользователя /etc/ipsec.secrets
RemoteAddress — домен или IP-адрес сервера
RemoteIdentifier — домен, на который выпущен сертификат
Мы показали самый простой вариант настройки сервера с разнесенными точками входа и выхода. Такая конфигурация позволяет получить максимальную скорость VPN, так как не использует дополнительные тоннели между серверами, при том, что IP-адреса точек входа и выхода находятся в разных подсетях. Такой подход позволяет экспериментировать и дальше, подключив к серверу более двух IP-адресов.
Протокол IKEv2 прекрасно подходит для использования его на десктопных ОС для каждодневной работы, так как максимально нативно интегрирован в систему и при прочих равных, позволяет получить бОльшую скорость, чем через сторонние программы VPN.
VPN: ещё раз просто о сложном
Вы сталкивались с ошибкой “Это видео не доступно для просмотра в Вашей стране”? Пробовали заходить на LinkedIn? Подобные ограничения можно обойти с помощью включения VPN на своем девайсе. В последнее время огромное количество людей было вынуждено перейти на дистанционный формат работы и многие работодатели обязали своих сотрудников пользоваться VPN для защищенного доступа к корпоративным сервисам. Сегодня мы постараемся разобраться в том, что такое VPN и как это работает.
Disclaimer: я искала на Хабре базовую статью о VPN, но нашла из базы только часть цикла «Сети для самых маленьких«. Это очень крутая работа, но она сразу не выпадает. Поэтому я решила обобщить все собранные мной определения, знания и структуры, а в начале дать ссылку на «Сети». Надеюсь, это поможет другим пользователям Хабра.
Что такое VPN?
VPN – Virtual Private Network – виртуальная частная сеть.
Это совокупность технологий, позволяющих обеспечить одно или несколько сетевых соединений (логическую сеть) поверх другой сети (например, Интернет).
Расшифровка названия: сеть – объединение нескольких устройств каким-либо видом связи, позволяющее обмениваться информацией. Виртуальная – неосязаемая, не физическая, то есть не важно, по каким именно каналам связи она проложена. Физическая и логическая топологии могут как совпадать, так и отличаться. Частная – в эту сеть не может войти посторонний пользователь, там находятся только те, кому разрешили доступ. В частной сети надо маркировать участников и их трафик, чтобы отличить его от остальной, чужой информации. Также в такой сети обеспечивается защита данных криптографическими средствами, попросту говоря, шифруется.
Приведем еще одно определение: VPN – это сервис, позволяющий защитить приватные данные при пользовании Интернетом.
Зачем нужен VPN?
Для удаленной работы. Например, вы работаете из дома. По VPN вы можете получить доступ к сервисам и документации своей организации, при этом соединение будет более безопасным, данные будет сложно перехватить и расшифровать.
Чтобы объединить разные части одной компании. Офисы могут быть удалены друг от друга на любое расстояние.
Внутри компаний – для объединения и изоляции отделов.
При подключении к Wi-fi в кафе, метро и т.д., чтобы хакеры не могли украсть ваши данные. При пользовании публичной сетью безопасно, разве что просматривать сайты в браузере. А вот если использовать соц.сети, злоумышленник может не только перехватить вашу конфиденциальную информацию, но и использовать ее в своих целях, авторизовавшись в этой самой соц.сети от Вашего имени. Еще хуже, если ему удастся взломать почту. Тогда атаке подвергнутся все приложения, привязанные к этому почтовому ящику. Но самой неприятной может оказаться утечка данных вашей банковской карты, если вы решили перевести кому-то деньги, подключившись к бесплатному Wi-fi.
Для получения доступа к сайтам, которые заблокированы на определенной территории. Приведем пример: Teen Spirit снимает передачу “Орёл и Решка” и продает ее двум телеканалам: российской “Пятнице” и украинскому “Интеру”. Обычно телеканалы на следующий день после выхода премьеры по телевидению, выкладывают выпуск на свой ютуб-канал, чтобы те, кто не успел посмотреть передачу по телевизору, имели возможность сделать это в интернете и, конечно же, для того, чтобы заработать дополнительно на встроенной в ютуб рекламе. На Украине выпуски выходят на день раньше, чем в России. Соответственно, “Интер” выкладывает видео на ютуб, когда по “Пятнице” передачу еще не показали. Поэтому в России в этот день запрещен доступ к этому видео.
Для обеспечения анонимности. Нельзя вычислить, какие сайты вы посещали, каким браузером пользуетесь, где находитесь и т.д. Надобность скрыть свою геолокацию может может возникнуть в путешествиях. Например, в Турции запрещен YouTube и WhatsApp. Значит, просто так зайти в привычные соц.сети не получится, а с VPN это сделать вполне возможно.
Чтобы в браузере оставалась история поиска, на основе которой создается таргетированная реклама
Чтобы сэкономить, например, при покупке авиабилетов. Авиакомпании устанавливают разные цены на одни и те же билеты для покупателей из разных регионов. А VPN позволяет изменить информацию о геолокации.
Как можно пользоваться VPN?
Итак, мы поняли, что VPN – полезный сервис, но как именно можно его включить? Если Вы работаете за компьютером и хотите посетить заблокированный сайт, используя браузер, то можно или установить специальную программу на ПК (так называемый VPN-клиент), или добавить расширение для браузера, или использовать встроенный в Opera VPN. Все эти способы просты в исполнении, но имеют некоторые недостатки. Так, VPN-клиент выдает случайный IP-адрес, то есть нет возможности выбрать страну. Еще один неудобство заключается в необходимости постоянного запуска программы, однако, существуют программы, которые запускаются одновременно с ОС. Теперь рассмотрим следующий способ – добавление расширения для браузера через Webstore. Нужно будет зарегистрироваться, после чего одним кликом можно выбрать страну, к VPN-серверу которой Вы хотите подключиться.
Использование VPN на смартфонах и айфонах реализуется через мобильные приложения. Самые популярные из них – это OpenVPN для Android и Cloak для iOS.
О плюсах VPN и о том, как его можно установить уже Вы прочитали. Самое время поговорить о минусах.
Чем приходится платить за безопасность в Интернете?
Низкая скорость интернета. На дополнительное шифрование требуется время. Также часто трафик проходит большее расстояние, что связано с удаленностью расположения VPN-сервера.
Периодический разрыв VPN-подключения, внезапный выход трафика в публичную сеть. Часто можно не заметить разрыв подключения и утечку данных, также VPN-соединение может не восстанавливаться автоматически, что не удобно. Во современных ОС на базе Windows предусмотрена функция VPN Reconnect. Если ее нет, то придется использовать особые программы или специальные настройки маршрутизации, которые контролируют VPN-соединение и в случае его разрыва сначала блокируют передаваемую информацию, закрывают приложения, потом обновляют VPN-подключение.
К сожалению, IPv6 почти никогда не поддерживается VPN. Следовательно, когда в публичной сети используется IPv6, и в интернет-ресурсе он также поддерживается, трафик пойдет по умолчанию по открытой IPv6 сети. Чтобы такого не произошло можно просто отключить IPv6 в ОС.
DNS-протечки: на практике часто DNS-запросы обрабатываются DNS-серверами публичной сети (а не виртуальной, защищенной). В случае их некорректного ответа можно получить поддельный адрес запрашиваемого домена. Так, ничего не подозревающие пользователи могут быть перенаправлены, например, на сайты мошеннических онлайн-банков. Также по DNS-серверам можно определить примерную геолокацию и интернет-провайдера пользователя.
Присутствуют также разнообразные юридические аспекты. Во-первых, это отличия в законодательстве разных государств. VPN-клиент и VPN-сервер часто находятся в разных странах. Также трафик может проходить через третью страну транзитом. Таким образом существует возможность сохранить себе копию передаваемых данных для дальнейшей расшифровки и изучения.
Существует не только вопрос что шифровать, но и как. Далеко не все криптографические средства разрешены. Из-за этого производители сетевого оборудования (в том числе для организаций VPN) при экспорте в другие страны вынуждены отключать в своей продукции ряд алгоритмов шифрования, а также уменьшать максимально возможную длину ключа.
Проблема кроется еще и в том, что сами мировые стандарты шифрования могут быть уязвимыми. Так, в 2013 году NIST (The National Institute of Standards and Technology – организация, утверждающая стандарты шифрования в США) обвинили в том, что он разрешил включить в новый стандарт уязвимую версию генератора псевдослучайных чисел. Это позволило сильно упростить расшифровку информации, защищенной с применением этого генератора. Более того, составителей стандартов нередко обвиняют в сознательном усложнении описаний стандартов.
Как работает VPN?
Соединение VPN – это, так называемый, “туннель” между компьютером пользователя и компьютером-сервером. Каждый узел шифрует данные до их попадания в “туннель”.
Вы подключаетесь к VPN, система идентифицирует вашу сеть и начинает аутентификацию (сравнивает введенный пароль с паролем в своей базе данных).
Далее сервер Вас авторизует, то есть предоставляет право на выполнение определенных действий: чтение почты, интернет-серфинг и т.д. После установления соединения весь трафик передается между вашим ПК и сервером в зашифрованном виде. Ваш ПК имеет IP-адрес, предоставленный интернет-провайдером. Этот IP блокирует доступ к некоторым сайтам. VPN сервер меняет ваш IP на свой. Уже с VPN-сервера все данные передаются к внешним ресурсам, которые вы запрашиваете. Теперь можно просматривать любые ресурсы и не быть отслеженным.
Однако, следует помнить, что не вся информация шифруется. У разных VPN-провайдеров могут отличаться такие характеристики как степень шифрования, сокрытие факта подключения к серверу, хранение логов (журнал, в который сохраняется информация о посещаемых сайтах, реальный IP адреси т.п.) и сотрудничество при выдаче информации третьим лицам.
Если VPN-провайдер вообще не записывает логи, то передавать третьим лицам просто нечего. А сокрытие факта подключения к серверу – уже более редкая услуга. При некорректном подключении или резком разрыве соединения может произойти утечка части данных. Решить проблему поможет технология Multihop VPN, которая предполагает соединение с сайтом сразу через несколько серверов.
Рассмотрим популярные VPN:
PPTP – Point-to-Point Tunneling Protocol
+ поддерживается всеми ОС
+ не требует много вычислительных мощностей
— плохая защищенность. Методы шифрования устарели, плохая архитектура, есть ошибки в реализации протокола от Microsoft. Нет шифрования по умолчанию, на взлом требуется менее суток.
Используется, когда защита данных не очень важна или когда нет других вариантов.
L2TP – Layer 2 Tunneling Protocol
+ более эффективен для построения виртуальных сетей
— более требователен к вычислительным ресурсам
— не предполагает шифрования по умолчанию
Работает совместно с другими протоколами, чаще всего IPSec.
Используется интернет-провайдерами и корпоративными пользователями.
IPSec – Internet Protocol Security – группа протоколов и стандартов для безопасных соединений.
— сложен в настройке (следовательно, снижение защиты, если настроить неправильно)
— требует много вычислительных ресурсов
+ этот недостаток компенсируется путем аппаратного ускорения алгоритма шифрования АЕС
Часто используется совместно с другими технологиями.
SSL – Secure Sockets Layer & TLS – Transport Layer Security – группа методов, включающая в себя протоколы SSL и TLS и другие методы защиты.
+ беспрепятственно пропускаются большинством публичных сетей
— довольно низкая производительность
— сложность в настройке, необходимость установки дополнительного ПО
используется на веб-сайтах, URL которых начинается с https (там еще виден зеленый замочек)
некоторые реализации: OpenVPN, Microsoft SSTP.
+ OpenVPN имеет открытый код, реализован практически для всех платформ, считается очень надежным.
Заключение
VPN – комплекс технологий, позволяющих создать логическую сеть поверх физической. Используется для обеспечения защиты трафика от перехвата злоумышленниками и безопасной деятельности в интернете. VPN открывает доступ к заблокированным ресурсам, так что многие готовы мириться с более низкой скоростью интернета и возможными логами программ. Хотя VPN использует довольно надежные алгоритмы шифрования, включение VPN-клиента на вашем ПК не гарантирует 100% сохранности конфиденциальной информации, поэтому следует внимательно отнестись к выбору VPN-провайдера.