18.3. Echange automatique de clés (IKE)

IPsec requière un échange de clés afin de partager un secret. Ceci est essentiellement réalisé de façon automatisée par les démons IKE. Ils prennent également en charge l'authentification des entités en présence, soit par un secret commun (nommé ”secret pré-partagé”), soit par clés RSA (qui peuvent provenir de certificats X.509).

Actuellement, deux démons IKE sont disponibles pour Linux, lesquels différent totalement par la configuration et l'emploi.

Je préfère ”pluto” à l'implémentation *S/WAN à cause de son installation plus simple et à son unique fichier de configuration.

18.3.1. Le démon IKE ”racoon”

Le démon IKE ”racoon” provient du projet KAME et a été porté sur Linux. Les distributions contemporaines de Linux comportent ce démon dans le paquetage ”ipsec-tools”. Deux exécutables sont requis pour bien installer IPsec. Jetez aussi un oeil à Linux Advanced Routing & Traffic Control HOWTO / IPSEC.

18.3.1.1. Manipulation de la base de données IPsec SA/SP grâce à l'outil ”setkey”

Le rôle important de ”setkey” est de définir la politique de sécurité (SP, security policy) pour le noyau.

Fichier: /etc/racoon/setkey.sh

  • Exemple d'une connexion encryptée de boute-en-bout en mode transport

#!/sbin/setkey -f
flush;
spdflush;
spdadd 2001:db8:1:1::1 2001:db8:2:2::2 any -P out ipsec esp/transport//require;
spdadd 2001:db8:2:2::2 2001:db8:1:1::1 any -P in  ipsec esp/transport//require;

  • Exemple d'une connexion encryptée de boute-en-bout en mode tunnel

#!/sbin/setkey -f
flush;
spdflush;
spdadd 2001:db8:1:1::1 2001:db8:2:2::2 any -P out ipsec
¬ esp/tunnel/2001:db8:1:1::1-2001:db8:2:2::2/require;
spdadd 2001:db8:2:2::2 2001:db8:1:1::1 any -P in  ipsec
¬ esp/tunnel/2001:db8:2:2::2-2001:db8:1:1::1/require;

Pour l'autre machine, vous avez juste à échanger ”in” et ”out”.

18.3.1.2. La configuration du démon IKE ”racoon”

Pour sa bonne exécution, ”racoon” requière d'être configuré. Ceci inclus les réglages relatifs à la politique de sécurité, qui doit être précédemment mise en place grâce à ”setkey”.

Fichier: /etc/racoon/racoon.conf

# Fichier de configuration du démon IKE racoon.
# Voir 'man racoon.conf' pour une description du format et des entrées.
path include "/etc/racoon";
path pre_shared_key "/etc/racoon/psk.txt";

listen
            {
                    isakmp 2001:db8:1:1::1;
            }
            
remote 2001:db8:2:2::2
{
        exchange_mode main;
        lifetime time 24 hour;
        proposal
        {
                encryption_algorithm 3des;
                hash_algorithm md5;
                authentication_method pre_shared_key;
                dh_group 2;
        }
}

# De passerelle-à-passerelle
sainfo address 2001:db8:1:1::1 any address 2001:db8:2:2::2 any
{
        lifetime time 1 hour;
        encryption_algorithm 3des;
        authentication_algorithm hmac_md5;
        compression_algorithm deflate;
}

sainfo address 2001:db8:2:2::2 any address 2001:db8:1:1::1 any
{
        lifetime time 1 hour;
        encryption_algorithm 3des;
        authentication_algorithm hmac_md5;
        compression_algorithm deflate;
}

Fixez aussi un secret pré-partagé:

Fichier: /etc/racoon/psk.txt

# Fichier des clés pré-partagées utilisées pour l'authentification IKE
# Le format est: 'identificateur' 'clé'

2001:db8:2:2::2 absolumentsecret

18.3.1.3. Démarrer IPsec grâce au démon IKE ”racoon”

Il faut pour le moins que le démon soit démarré. Au premier démarrage, utiliser les modes déboguage et premier plan (debug and foreground). L'exemple suivant montre une négociation IKE réussie dans ses phases 1 (ISAKMP-SA, Internet Security Association Key Management Security Association) and 2 (IPsec-SA, IPsec Security Association):

# racoon -F -v -f /etc/racoon/racoon.conf
Foreground mode.
2005-01-01 20:30:15: INFO: @(#)ipsec-tools 0.3.3 (http://ipsec-tools.sourceforge.net)
2005-01-01 20:30:15: INFO: @(#)This product linked
¬ OpenSSL 0.9.7a Feb 19 2003 (http://www.openssl.org/)
2005-01-01 20:30:15: INFO: 2001:db8:1:1::1[500] used as isakmp port (fd=7)
2005-01-01 20:31:06: INFO: IPsec-SA request for 2001:db8:2:2::2
¬ queued due to no phase1 found.
2005-01-01 20:31:06: INFO: initiate new phase 1 negotiation:
¬ 2001:db8:1:1::1[500]<=>2001:db8:2:2::2[500]
2005-01-01 20:31:06: INFO: begin Identity Protection mode.
2005-01-01 20:31:09: INFO: ISAKMP-SA established
¬ 2001:db8:1:1::1[500]-2001:db8:2:2::2[500] spi:da3d3693289c9698:ac039a402b2db401
2005-01-01 20:31:09: INFO: initiate new phase 2 negotiation:
¬ 2001:6f8:900:94::2[0]<=>2001:db8:2:2::2[0]
2005-01-01 20:31:10: INFO: IPsec-SA established:
¬ ESP/Tunnel 2001:db8:2:2::2->2001:db8:1:1::1 spi=253935531(0xf22bfab)
2005-01-01 20:31:10: INFO: IPsec-SA established:
¬ ESP/Tunnel 2001:db8:1:1::1->2001:db8:2:2::2 spi=175002564(0xa6e53c4)

Chaque direction a sa propre IPsec-SA (comme définie dans le standard IPsec). Avec ”tcpdump” à l'écoute de la bonne interface, vous devriez voir comme résultat d'un ping IPv6:

20:35:55.305707 2001:db8:1:1::1 > 2001:db8:2:2::2: ESP(spi=0x0a6e53c4,seq=0x3)
20:35:55.537522 2001:db8:2:2::2 > 2001:db8:1:1::1: ESP(spi=0x0f22bfab,seq=0x3)

Comme prévu, les SPI (Security Parameter Index) négociés sont utilisés ici.

Et en utilisant ”setkey”, les paramètres actifs courants:

# setkey -D
2001:db8:1:1::1 2001:db8:2:2::2
        esp mode=tunnel spi=175002564(0x0a6e53c4) reqid=0(0x00000000)
        E: 3des-cbc  bd26bc45 aea0d249 ef9c6b89 7056080f 5d9fa49c 924e2edd
        A: hmac-md5  60c2c505 517dd8b7 c9609128 a5efc2db
        seq=0x00000000 replay=4 flags=0x00000000 state=mature
        created: Jan  1 20:31:10 2005   current: Jan  1 20:40:47 2005
        diff: 577(s)    hard: 3600(s)   soft: 2880(s)
        last: Jan  1 20:35:05 2005      hard: 0(s)      soft: 0(s)
        current: 540(bytes)     hard: 0(bytes)  soft: 0(bytes)
        allocated: 3    hard: 0 soft: 0
        sadb_seq=1 pid=22358 refcnt=0
2001:db8:2:2::2 2001:db8:1:1::1
        esp mode=tunnel spi=253935531(0x0f22bfab) reqid=0(0x00000000)
        E: 3des-cbc  c1ddba65 83debd62 3f6683c1 20e747ac 933d203f 4777a7ce
        A: hmac-md5  3f957db9 9adddc8c 44e5739d 3f53ca0e
        seq=0x00000000 replay=4 flags=0x00000000 state=mature
        created: Jan  1 20:31:10 2005   current: Jan  1 20:40:47 2005
        diff: 577(s)    hard: 3600(s)   soft: 2880(s)
        last: Jan  1 20:35:05 2005      hard: 0(s)      soft: 0(s)
        current: 312(bytes)     hard: 0(bytes)  soft: 0(bytes)
        allocated: 3    hard: 0 soft: 0
        sadb_seq=0 pid=22358 refcnt=0

18.3.2. Le démon IKE ”pluto”

Le démon IKE ”pluto” est inclus dans les distributions des projets *S/WAN, qui ont pour origine FreeS/WAN. Le développement du projet FreeS/WAN a malheureusement été stoppé en 2004. A cause de la lenteur du développement dans le passé, deux projets en découlèrent: strongSwan et Openswan. Aujourd'hui, des paquetages d'installation sont disponibles, au moins pour Openswan (inclus dans Fedora Core 3).

Une différence importante par rapport à ”racoon”, un seul et unique fichier de configuration est requis. Il y a bien sûr un script d'initialisation qui automatise le lancement au démarrage de la machine.

18.3.2.1. La configuration du démon IKE ”pluto”

La configuration est très similaire à celle nécessaire pour IPv4, à part une importante et nécessaire option.

Fichier: /etc/ipsec.conf

# /etc/ipsec.conf - Fichier de configuration d'IPsec Openswan
#
# Manuel:     ipsec.conf.5
version 2.0     # conforme à la seconde version de la spécification d'ipsec.conf

# configuration de base
config setup
        # Contrôles du déboguage / journalisation :  "none" pour (presque) rien, "all" pour beaucoup.
        # klipsdebug=none
        # plutodebug="control parsing"

#Rendre indisponible l'encryptage opportuniste
include /etc/ipsec.d/examples/no_oe.conf

conn ipv6-p1-p2
        connaddrfamily=ipv6       # Important pour IPv6!
        left=2001:db8:1:1::1
        right=2001:db8:2:2::2
        authby=secret
        esp=aes128-sha1
        ike=aes128-sha-modp1024
        type=transport
        #type=tunnel
        compress=no
        #compress=yes
        auto=add
        #auto=start

N'oubliez pas ici également de définir un secret pré-partagé.

Fichier: /etc/ipsec.secrets

2001:db8:1:1::1 2001:db8:2:2::2 : PSK      "absolumentsecret"

18.3.2.2. Démarrer IPsec grâce au démon IKE ”pluto”

Si l'installation d'Openswan s'est achevée avec succès, un script d'initialisation doit exister permettant le démarrage d'IPsec, lancez simplement (sur chaque machine) par:

# /etc/rc.d/init.d/ipsec start

Ensuite, démarrez une connexion sur l'une des machines. Si vous pouvez voir la ligne ”IPsec SA established”, c'est que tout fonctionne parfaitement.

# ipsec auto --up ipv6-peer1-peer2
104 "ipv6-p1-p2" #1: STATE_MAIN_I1: initiate
106 "ipv6-p1-p2" #1: STATE_MAIN_I2: sent MI2, expecting MR2
108 "ipv6-p1-p2" #1: STATE_MAIN_I3: sent MI3, expecting MR3
004 "ipv6-p1-p2" #1: STATE_MAIN_I4: ISAKMP SA established
112 "ipv6-p1-p2" #2: STATE_QUICK_I1: initiate
004 "ipv6-p1-p2" #2: STATE_QUICK_I2: sent QI2,
¬ IPsec SA established {ESP=>0xa98b7710 <0xa51e1f22}

Parce que *S/WAN et setkey/racoon sont basés sur la même implémentation d'IPsec dans les noyaux 2.6.x,”setkey” peut être utilisé pour afficher les paramètres actifs courants:

# setkey -D
2001:db8:1:1::1 2001:db8:2:2::2
        esp mode=transport spi=2844489488(0xa98b7710) reqid=16385(0x00004001)
        E: aes-cbc  082ee274 2744bae5 7451da37 1162b483
        A: hmac-sha1  b7803753 757417da 477b1c1a 64070455 ab79082c
        seq=0x00000000 replay=64 flags=0x00000000 state=mature
        created: Jan  1 21:16:32 2005   current: Jan  1 21:22:20 2005
        diff: 348(s)    hard: 0(s)      soft: 0(s)
        last:                           hard: 0(s)      soft: 0(s)
        current: 0(bytes)       hard: 0(bytes)  soft: 0(bytes)
        allocated: 0    hard: 0 soft: 0
        sadb_seq=1 pid=23825 refcnt=0
2001:db8:2:2::2 2001:db8:1:1::1
        esp mode=transport spi=2770214690(0xa51e1f22) reqid=16385(0x00004001)
        E: aes-cbc  6f59cc30 8d856056 65e07b76 552cac18
        A: hmac-sha1  c7c7d82b abfca8b1 5440021f e0c3b335 975b508b
        seq=0x00000000 replay=64 flags=0x00000000 state=mature
        created: Jan  1 21:16:31 2005   current: Jan  1 21:22:20 2005
        diff: 349(s)    hard: 0(s)      soft: 0(s)
        last:                           hard: 0(s)      soft: 0(s)
        current: 0(bytes)       hard: 0(bytes)  soft: 0(bytes)
        allocated: 0    hard: 0 soft: 0
        sadb_seq=0 pid=23825 refcnt=0


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