如何在Ubuntu 系统中搭建 OpenVPN 服务

首先说明一下，本机环境具体如下：

操作系统：Ubuntu-18.04-LTS
内网 IP : 192.168.1.110
外网 IP : 14.153.76.90
OpenVPN 版本：2.4.4

一、安装 OpenVPN
二、创建证书和秘钥

1. 修改并初始化环境变量
2. 创建秘钥
   三、创建服务器端配置文件(server.conf)
   四、配置内核和防火墙，启动服务端
   五、创建客户端配置文件 client.o （用于客户端软件使用）
   六、在路由器上创建虚拟服务器
   七、启动客户端

一、安装 OpenVPN

首先安装一些依赖，安装openssl和lzo，lzo用于压缩通讯数据加快传输速度

sudo apt-get install openssl libssl-dev
sudo apt-get install lzop

安装 OpenVPN 和 easy-rsa

sudo apt-get install open
sudo apt-get install easy-rsa

二、创建证书和秘钥

安装完 easy-rsa 之后我们就可以开始创建 OpenVPN 服务所需要的秘钥了。

1. 修改并初始化环境变量

sudo su
cd /usr/share/easy-rsa/
vim vars

# 修改注册信息，比如公司地址、公司名称、部门名称等。
export KEY_COUNTRY="CN"
export KEY_PROVINCE="GuangDong"
export KEY_CITY="ShenZhen"
export KEY_ORG="XJXH"
export KEY_EMAIL="[email protected]"
export KEY_OU="FuckItWhatever"
export KEY_NAME="EasyRSA"

# 使环境变量生效
source ./vars

# 添加 openssl 配置文档
cp openssl-1.0.0.cnf openssl.cnf

2. 创建秘钥

# 清除keys目录下所有与证书相关的文件
# 下面步骤生成的证书和密钥都在/usr/share/easy-rsa/keys目录里
./clean-all

# 生成根证书ca.crt和根密钥ca.key（一路按回车即可）
./build-ca

# 为服务端生成证书和私钥, --batch 表示保持默认设置，无须回车确认
./build-key-server --batch server

# 为客户端生成证书和私钥
./build-key --batch client

# 创建迪菲·赫尔曼密钥，会生成dh2048.pem文件（生成过程比较慢，在此期间不要去中断它）
./build-dh

# 生成ta.key文件（防DDos攻击、UDP淹没等恶意攻击）
open --genkey --secret keys/ta.key

三、创建服务器端配置文件(server.conf)

首先在 open 的配置目录下新建一个 keys 目录

sudo mkdir -p /etc/open/keys

然后，将需要用到的 open 证书和密钥复制一份到刚创建好的 keys 目录中

cp /usr/share/easy-rsa/keys/{ca.crt,server.{crt,key},dh2048.pem,ta.key} /etc/open/keys/

复制一份服务器端配置文件模板 server.conf 到 /etc/open/

gzip -d /usr/share/doc/open/examples/sample-config-files/server.conf.gz
cp /usr/share/doc/open/examples/sample-config-files/server.conf /etc/open/

编辑 server.conf

# 服务端口
port 1194

# 使用的传输协议
proto tcp
# 路由模式，桥接模式用dev tap
dev tun

# 证书路径
ca keys/ca.crt
cert keys/server.crt
key keys/server.key

dh keys/dh2048.pem

# 默认虚拟局域网网段，不要和实际的局域网冲突即可
server 10.8.0.0 255.255.255.0

ifconfig-pool-persist /var/log/open/ipp.txt

# 192.168.1.0 是我的 OpenVPN 服务器所在在局域网的网段
# 如果你的局域网不是这个，那这里需要修改成你的网段
push "route 192.168.1.0 255.255.255.0"
# 如果客户端都使用相同的证书和密钥连接VPN，一定要打开这个选项，否则每个证书只允许一个人连接VPN
duplicate-cn

# 这里如果设置了 tls-auth 则客户端也要设置，而且要跟服务器端对应，服务端为0，客户端则为 1
# 我这里注释掉了，因为我客户端没有使用 tls-auth
;tls-auth keys/ta.key 0 # This file is secret
;key-direction 0

# clients we want to allow.
max-clients 100

persist-key
persist-tun

status /var/log/open/open-status.log
log         /var/log/open/open.log
log-append  /var/log/open/open.log

verb 3

# 如果上面配置了传输方式为 TCP, 则此处应该注释掉，否则会产生冲突
;explicit-exit-notify 1

# 这里配置使用用户名和密码登录的支持，可以取代使用秘钥和证书登录
auth-user-pass-verify /etc/open/checkpsw.sh via-env
# 这里非常重要，如果你启用了该选项，你就只需要通过用户名和密码登录了
# 但是如果你注释了该选项，那你必须使用 用户名 + 密码 + 证书 才能登录成功，缺一不可。
;verify-client-cert none
username-as-common-name
script-security 3

如果你配置了使用用户名和密码登录，那么你需要创建登录验证脚本 vim /etc/open/checkpsw.sh

#!/bin/sh
###########################################################
# checkpsw.sh (C) 2004 Mathias Sundman 
#
# This script will authenticate OpenVPN users against
# a plain text file. The passfile should simply contain
# one row per user with the username first followed by
# one or more space(s) or tab(s) and then the password.
PASSFILE="/etc/open/psw-file"
LOG_FILE="/etc/open/open-password.log"
TIME_STAMP=`date "+%Y-%m-%d %T"`
###########################################################
if [ ! -r "${PASSFILE}" ]; then
  echo "${TIME_STAMP}: Could not open password file "${PASSFILE}" for reading." >> ${LOG_FILE}
  exit 1
fi
CORRECT_PASSWORD=`awk '!/^;/&&!/^#/&&$1=="'${username}'"{print $2;exit}' ${PASSFILE}`
if [ "${CORRECT_PASSWORD}" = "" ]; then
  echo "${TIME_STAMP}: User does not exist: username="${username}", password="${password}"." >> ${LOG_FILE}
  exit 1
fi
if [ "${password}" = "${CORRECT_PASSWORD}" ]; then
  echo "${TIME_STAMP}: Successful authentication: username="${username}"." >> ${LOG_FILE}
  exit 0
fi
echo "${TIME_STAMP}: Incorrect password: username="${username}", password="${password}"." >> ${LOG_FILE}
exit 1

然后你还需要创建一个密码本文件 vim /etc/open/psw-file，每一行一个用户，用户名和密码之间用空格隔开：

user1 pass1
user2 pass2
user3 pass3

至此服务端配置完成。

四、配置内核和防火墙，启动服务端
第一步，开启路由转发功能

sed -i '/net.ipv4.ip_forward/s/0/1/' /etc/sysctl.conf
sed -i '/net.ipv4.ip_forward/s/#//' /etc/sysctl.conf
sysctl -p

第二步，配置 iptables

iptables -I INPUT -p tcp --dport 1194 -m comment --comment "open" -j ACCEPT
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.0.0/24 -j MASQUERADE

然后我们保存 iptables 设置，并在开机自动加载配置，初始化。这里可以通过 iptables-persistent 来快速实现

sudo apt-get install iptables-persistent

保存规则

sudo service netfilter-persistent save
下次开机启动的时候就可以看到 iptables 规则已经自动加载

$ sudo iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  anywhere             anywhere             tcp dpt:open /* open */

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination 

关闭 ufw 防火墙

ufw disable

第三步，启动 OpenVPN 服务

/etc/init.d/open start
# 设置开机启动
systemctl enable open@server

五、创建客户端配置文件 client.o （用于客户端软件使用）

首先复制一份 client.conf 模板命名为 client.o

mkdir ~/open-client
cp /usr/share/doc/open/examples/sample-config-files/client.conf ~/open-client/client.o

然后修改 client.o, vim /etc/open/client.o

client
# 这里设置跟服务端一样
dev tun
proto tcp

# OpenVPN 服务端 IP 和端口
remote 14.153.76.90 1194

resolv-retry infinite

nobind

persist-key
persist-tun

# 这里设置证书和秘钥
ca ca.crt
cert client.crt
key client.key

remote-cert-tls server

# 如果服务端使用 tls-auth, 则这里也要启用
;tls-auth ta.key 1

comp-lzo

verb 3

# 用来存放用户名和密码的文件路径，这样在连接的时候就不需要手动输入用户名密码了
auth-user-pass pass.txt

修改好客户端配置文档之后，接下来需要把证书文件也一起拷贝到 ~/open-client 文件夹中：

cp /ect/open/keys/ca.crt ~/open-client
cp /usr/share/easy-rsa/keys/client.crt ~/open-client
cp /usr/share/easy-rsa/keys/client.key ~/open-client

然后还需要在 open-client 目录中新建 pass.txt 文件，第一行写用户名，第二行写密码：

user1
pass1

七、启动客户端
启动客户端很简单，只需要把上一步我们创建的 open-client 文件夹拷贝到客户端机器，然后执行下面的命令：

cd open-client
sudo open --config client.o

如果你看到输出类似下面的日志，则说明你已经成功连接上了 VPN, 你可以直接访问 VPN 服务器所在的网络了。

Sat Apr 20 14:30:34 2019 /sbin/ip link set dev tun0 up mtu 1500
Sat Apr 20 14:30:34 2019 /sbin/ip addr add dev tun0 local 10.8.0.6 peer 10.8.0.5
Sat Apr 20 14:30:34 2019 /sbin/ip route add 192.168.0.0/24 via 10.8.0.5
Sat Apr 20 14:30:34 2019 /sbin/ip route add 10.8.0.1/32 via 10.8.0.5
Sat Apr 20 14:30:34 2019 Initialization Sequence Completed