TOR роутер на базе Raspberry с поддержкой VPN

TOR роутер на базе Raspberry с поддержкой VPN

https://t.me/plastikru


В этой статье будет рассказано об одном из вариантов получения переносного решения с Tor, VPN и обфускацией, к которому можно подключить свои мобильные устройства, ПК или ноутбук.



Постановка задачи: получить одноплатный компьютер, который можно подключить к своему ноутбуку/ПК/мобильному устройству и который будет заворачивать трафик сначала в VPN, затем в Tor, обфусцировать с помощью obfs-proxy и отправлять на удаленный VPN-сервер.

Исходные данные:

1) Одноплатный компьютер. В моем случае это Raspberry Pi модель B+;

2) ОС Raspbian. Для данной статьи использовалась Raspbian Jessie, билд от 18-03-2016;

3) Карта памяти (Micro SD);

4) Картридер;

5) Беспроводной адаптер или переходник ethernet to usb;

6) Удаленный OpenVPN сервер.

Схемы подключения:

1) eth-eth


2) wlan-eth


3) wlan-wlan


4) eth-wlan


Обозначения:

1. SBC — одноплатный компьютер;

2. CR — устройство, через которое осуществляется доступ в Интернет. Устройство не обязательно может быть подключено напрямую в порт SBC;

3. PC — какой-либо компьютер (или мобильное устройство) подключаемое к SBC;

4. VPN-server — целевой VPN сервер;

5. Входной интерфейс — физический интерфейс, куда поступает клиентский трафик;

6. Выходной интерфейс — физический интерфейс, с которого трафик уходит в Интернет.

Допущения:

В статье рассматривается случай, когда параметры для линка в интернет приходят по DHCP или задаются статически. Для случаев с получением параметров для линка по L2TP, PPPoE или иных ситуаций настройка будет отличаться. Также будем считать, что для удобной работы VPN-сервер выступает как DNS-relay.

Установка системы и подключение

На официальном сайте Rasbian присутствуют очень подробные инструкции для записи образа для Linux, Mac OS и Windows, поэтому я не буду описывать процесс записи образа ОС на карту памяти, чтобы не загромождать статью. По своим наблюдением могу сказать, что лучше брать карту от 16 Гб, чтобы избежать в будущем проблем с нехваткой памяти.


С подключением к плате после записи образа и включения может быть несколько вариантов:

1) Если у вас есть специальный экран/монитор/телевизор c поддержкой hdmi, то достаточно его подключить по hdmi;

2) Если экрана нет, но параметры на физический интерфейс приходят по DHCP, то можно просканировать сеть nmap-ом с другого компьютера и подключиться по ssh. Пользователь pi, пароль raspberry;

3) Если нет DHCP, то можно отредактировать файл /etc/network/interfaces и прописать туда адреса вручную.

Форвардинг трафика

Для того, чтобы трафик пересылался с одного интерфейса на другой, необходимо, чтобы был включен соответствующий параметр ядра Linux. Это можно сделать с помощью команды:

1

2

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

 

или

1

2

<span class="hljs-built_in">echo</span> 1 &gt; /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

 

Для проверки можно использовать команду:

1

2

cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

 

Она должна вернуть «1».

iptables

Для того, чтобы упростить маршрутизацию трафика, включим маскардинг для туннельного интерфейса с помощью iptables:

1

2

iptables -t nat -A POSTROUTING <span class="hljs-_">-s</span> 10.5.5.0/24 -o tun0 -j MASQUERADE

 

Вместо этого можно было бы прописать статические маршруты и статический адрес для клиента. Или использовать ccd.

Установка пакетов

Обновить репозитории и получить обновления:

1

2

3

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

 

Установка из репозиториев:

1

2

sudo apt-get install python2.7 python-pip python-dev build-essential tor openvpn obfs-proxy

 

Если вы хотите схему с точкой доступа, то помимо этого установим hostapd и DHCP-cервер:

1

2

sudo apt-get install hostapd isc-dhcp-server

 

Вместо isc-dhcp-server вполне может быть использован любой другой. В репозиториях часто содержаться не самые последние версии, поэтому можно собрать пакеты из исходников, но если вам нужно получить быстрое решение, то подойдет и установка из репозитория.

Настройка сетевого подключения

Схема eth-eth

Данный вариант является самым простым. На физическом интерфейсе Raspberry Pi, к которому подключается ПК, достаточно настроить статический адрес. На ПК также задать параметры вручную. Также можно настроить isc-dhcp-server, чтобы он выдавал параметры. На клиентской машине на Linux для первоначальной настройки достаточно выполнить команды:

1

2

3

ip a add 10.5.5.2/24 dev &lt;интерфейс&gt;

ip route add default gw 10.5.5.1

 

А в файл /etc/resolv.conf добавить запись:

1

2

nameserver 10.8.0.1

 

Схема wlan-eth

В данной схеме входным интерфейсом будет беспроводной интерфейс, работающий в режиме точки доступа. Вместо режима полноценной точки доступа можно настроить режим Ad-hoc.


Для организации wi-fi точки доступа с DHCP я использовал связку hostapd и isc-dhcp-server, но не обязательно использовать именно эту связку. На хабре есть несколько очень подробных статей по настройке различных вариантов в Linux. Ссылки я привел в источниках.

Привожу пример своих настроек:

/etc/hostapd/hostapd.conf1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

interface=wlan0 <span class="hljs-comment">#Интерфейс </span>

driver=rtl871xdrv <span class="hljs-comment">#Используемый драйвер</span>

ssid=AP <span class="hljs-comment">#Название точки доступа</span>

hw_mode=g  <span class="hljs-comment">#Стандарт работы точки доступа</span>

channel=6 <span class="hljs-comment">#Частотный диапазон</span>

macaddr_acl=0 <span class="hljs-comment">#Не использовать списки доступа</span>

auth_algs=1 <span class="hljs-comment">#Использовать WPA</span>

wpa=2 <span class="hljs-comment">#Версия протокола</span>

wpa_passphrase=raspberry <span class="hljs-comment">#Пароль для подключения</span>

wpa_key_mgmt=WPA-PSK <span class="hljs-comment">#Метод аутентификации</span>

wpa_pairwise=TKIP <span class="hljs-comment">#Алгоритмы работы с ключами и шифрованием</span>

rsn_pairwise=CCMP

 

/etc/dhcp/dhcpd.conf1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

<span class="hljs-comment">#Задание подсети для которой будет работать данный DHCP сервер</span>

subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.0 {    

range 10.5.5.2 10.5.5.4; <span class="hljs-comment">#Диапазон адресов</span>

option broadcast-address 10.5.5.255; <span class="hljs-comment">#Широковещательный адрес</span>

option routers 10.5.5.1;   <span class="hljs-comment">#Шлюз по умолчанию</span>

default-lease-time 600; <span class="hljs-comment">#Стандартное удержания адреса</span>

max-lease-time 7200;    <span class="hljs-comment">#Максимальное время удерживания адреса</span>

option domain-name <span class="hljs-string">"local"</span>; <span class="hljs-comment">#Доменное имя    </span>

option domain-name-servers 10.8.0.1;} <span class="hljs-comment">#Список DNS-серверов.</span>

 

Сразу стоит оговориться, что у некоторых могут возникнуть проблемы с драйверами и работой беспроводной карточки в режиме точки доступа. Лучше поинтересоваться такими вещами заранее. У меня была такая проблема для одной из моих карт при работе вместе с hostapd из репозитория. Проблема решилась патчем hostapd.

Схема wlan-wlan

Часть с настройкой входного интерфейса ничем не отличается от предыдущей схемы. Выходной интерфейс необходимо подключить к точке доступа. Пример подключения с использованием утилиты nmcli:

1

2

nmcli d wifi connect &lt;SSID точки&gt; password &lt;пароль&gt; iface &lt;интерфейс&gt;

 

Схема eth-wlan

Настройка входного интерфейса происходит как в схеме eth-eth, выходного — как в wlan-wlan.



Tor + obfsproxy

Для маскировки Tor трафика будем использовать obfsproxy.

Привожу пример настройки Tor:

/etc/tor/torrc1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

SocksPort 9050

RunAsDaemon 1

VirtualAddrNetwork 172.16.0.0/12

DNSPort 53

DNSListenAddress 127.0.0.1

AutomapHostsOnResolve 1

BridgeRelay 1

Exitpolicy reject *:*

ServerTransportPlugin obfs3 <span class="hljs-built_in">exec</span> /usr/bin/obfsproxy managed

obfs3 &lt;адрес1:порт1&gt; &lt;ключ1&gt;

obfs3 &lt;адрес2:порт2&gt; &lt;ключ2&gt;

obfs3 &lt;адрес3:порт3&gt; &lt;ключ3&gt;

 

Данные для подключения к серверам obfsproxy можно взять здесь.

OpenVPN

Для организации VPN будем использовать OpenVPN через TCP и в режиме L3 (tap-интерфейс). Используется TCP, поскольку Tor работает только TCP-трафиком. В сам же VPN-туннель можно пускать любой трафик. Для того, чтобы направить VPN трафик в Tor, будем «проксировать» весь VPN-трафик через Tor. OpenVPN поддерживает такую возможность.

Привожу пример настройки клиентской части OpenVPN с подробными комментариями:

/etc/openvpn/client.conf1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

сlient <span class="hljs-comment">#Имя клиента</span>

dev tun <span class="hljs-comment">#Использовать L3-интерфейс</span>

proto tcp <span class="hljs-comment">#Задать TCP транспортным протоколом</span>

socks-proxy 127.0.0.1 9050 <span class="hljs-comment">#Использовать Tor как Socks-proxy. </span>

socks-proxy-retry <span class="hljs-comment">#Пытаться подключаться многократно</span>

<span class="hljs-comment"># Внешний IP, на или за которым находится сервер OpenVPN и порт (на сервере или на сетевом устройстве, на котором настроен проброс портов до сервера)</span>

remote 1.1.1.1 443 <span class="hljs-comment">#Порт специально выбран таким образом, чтобы он совпадал с портом, используемым протоколом https. </span>

resolv-retry infinite <span class="hljs-comment">#Подключаться до тех пор, пока подключение не будет осуществлено.</span>

ca /etc/openvpn/keys/ca.crt <span class="hljs-comment">#Сертификат сервера</span>

cert /etc/openvpn/keys/client.crt <span class="hljs-comment">#Сертификат клиента</span>

key /etc/openvpn/keys/client.key <span class="hljs-comment">#Приватный ключ клиента</span>

tls-client <span class="hljs-comment">#Использовать протокол TLS</span>

tls-auth /etc/openvpn/keys/ta.key 1 <span class="hljs-comment">#Ключ для аутентификации в TLS</span>

auth SHA1 <span class="hljs-comment">#Задать SHA1 как алгоритм хеширования</span>

cipher AES-128-CBC <span class="hljs-comment">#Задать основным алгоритмом шифрования AES с длиной ключа в 128 бит в режиме сцепления блоков.</span>

 

По настройке сервера есть достаточно много инструкцией в интернете. Ссылки я привел в «источниках» в конце статьи. Ключевым в настройке является совпадение параметров и наличие в конфиге сервера строчки «push «redirect-gateway def»». Она необходима, чтобы на клиенте установился маршрут по-умолчанию для проходящего трафика, который указывает на VPN сервер.

Тестирование

Для теста правильности работы пустим ping от подключенного ПК до tun-интерфейса VPN-сервера, будем снимать трафик с помощью tcpdump и анализировать в Wireshark для наглядности.

1) ICMP-запрос приходит на входной интерфейс Raspberry Pi.


Стоит обратить внимание на идентификаторы BE, LE и временную метку. Далее они нужны будут для того, чтобы опознать ICMP-запрос на стороне сервера.

2) ICMP-пакет прошёл процедуру обработки в OpenVPN и направился на порт 9050, который «слушается» Tor. Снимок трафика происходит на loopback интерфейсе Raspberry Pi.


3) Пакет выходит из Raspberry Pi и направляется на один из узлов сети Tor с серверной частью obfsproxy:


4) И снимок трафика уже на туннельном интерфейсе VPN-сервера. Тут же можно заметить, что сервер послал ответ.


Идентификаторы BE, LE и временная метка совпадают с теми, которые были в отправленном пакете.

5) На этом скриншоте представлен пакет, выходящий с VPN-сервера, в котором содержиться ICMP-reply.


Также я произвел тестирование пропускной способности этого решения с помощью iperf для TCP и UDP трафика до сервера. Тестирование проводилось с использованием Raspberry Pi model B+ и ОС Raspbian в домашней сети, так что цифры для других одноплатных компьютеров с другими ОС или другой сетевой средой могут отличаться.

Результаты:

 — связка Tor + VPN+ obfsproxy

 — только VPN

 — чистый канал



Заключение

Потенциальные подводные камни:

1) Синхронизация времени. Поскольку tor выполняет криптооперации с проверкой временных меток, то время должно быть синхронизировано. К сожалению, время нужно будет синхронизировать каждый раз после выключения платы.

2) Размер mtu. DF-бит в отправляемых пакетах может привести к тому, что трафик будет «резаться», если где-то по пути запрещена фрагментация пакетов, а значение mtu меньше вашего.

3) Использование VPN throught Tor и obfsproxy не панацея от всего.

Если вы найдете или уже сталкивались с каким-то иными проблемами, то пиши в комментариях — я добавлю в статью.