IPsec 配置备忘 Part6 - Android 客户端

接 Part4，终于要开始准备搭一个能用的 VPN 服务器了。另外，如果你要拿这个配置去翻墙请自便，但是不对实际效果做任何保证，本文只考虑传统的 VPN 使用场景。

基本上，服务端的配置和 Part4 中的一致，这里着重介绍如何配置客户端。配置使用 Play Store 上的 strongSwan客户端，版本为 2.3.1。

服务器配置

首先，这个客户端似乎还不支持 ed25519 证书，因此我们需要改为使用 ecdsa 证书。完整的证书生成操作请看 Part2，在生成私钥时指定--key-type ecdsa即可。现在假设你已经生成好了所有 6 个文件：ca-key.pem,ca-cert.pem,client-key.pem,client-cert.pem,server-key.pem,server-cert.pem。

另外，这次我们会在服务器上配置 NAT，所以不再需要手动在服务端配置一个 IP 了。假设服务端eth0接口的公网 IP 是2000::1。首先将ca-cert.pem,server-key.pem,server-cert.pem三个文件移动到服务器上正确的地方。然后编写配置文件，同样的，这里只注释和 Part4 中不同的地方。

server.conf
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connections {
  android-connection {
    version = 2
    # 服务器的地址。根据官方文档，服务器内核版本需要大于等于 5.8
    # 才能支持 Android 客户端使用 IPv6 地址连接
    local_addrs = 2000::1
    # 接受客户端来自任何地方
    remote_addrs = %any
    proposals = aes256gcm128-sha512-x25519
    # 只分配 IPv4 的虚拟 IP
    pools = ip4pool
    local {
      # 请按照实际情况修改 id
      id = CN=server common name
      auth = pubkey
    }
    remote {
      id = %any
      auth = pubkey
    }
    children {
      child_sa {
        # 允许客户端将去往所有目的地的流量发送给服务端
        local_ts = 0.0.0.0/0
        remote_ts = dynamic
        mode = tunnel
        esp_proposals = aes256gcm128-sha512-x25519
      }
    }
  }
}

pools {
  # 只保留 IPv4 池
  ip4pool {
    addrs = 10.10.10.100-10.10.10.150
  }
}

配置完毕后systemctl restart strongswan。

客户端配置

在客户端上，我决定创建一个可以直接导入的 Profile 文件，避免手工输入一大堆地址（要记得我在用 IPv6）。首先需要把 client-key.pem 和 client-cert.pem 合并成一个文件，注意 bash 本身是不支持多行命令和注释穿插写的，在执行的时候需要手动移除注释：

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certtool \
    --load-privkey client-key.pem \
    --load-certificate client-cert.pem \
    # 名称随意
    --p12-name "Key Cert Bundle" \
    # 空密码
    --empty-password \
    # 合并成 PKCS12 格式
    --to-p12 \
    # 需要指定 3des-pkcs12，否则 Android 系统无法正确导入
    --pkcs-cipher 3des-pkcs12 > client-p12bundle.pem

新生成的文件是client-p12bundle.pem。然后我们参照 strongSwan 的文档创建可以直接导入应用的 Profile 文件。当然你也可以手动导入证书再手动配置 Profile。

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jq -n \
    # 生成一个随机的 UUID
    --arg uuid `uuidgen -r` \
    # Profile 的名称，可以随意写
    --arg name "My server"\
    # 认证类型
    --arg type "ikev2-cert"\
    # 需要手动指定 remote id，否则服务器的地址将被当作 id，导致认证失败
    # 当然你也可以在创建证书的时候就把服务器地址写在证书里，避免手工指定 DN
    # 注意：id 和服务器地址和证书有复杂的检验关系，填写不当容易造成各种奇怪的
    #      身份验证错误。
    --arg remoteid "CN=server common name"\
    # 服务器的地址，我这里使用 2000::1 代替了实际地址，使用 IPv4 和域名也是可以的。
    --arg addr "2000::1"\
    # 嵌入服务器证书，注意这里我直接嵌了服务器本身的证书。嵌 CA 证书应该也是
    # 可行的，但是我没试。
    --arg servercert "`sed '/-----/d' server-cert.pem`"\
    # 嵌入客户端私钥和证书
    --arg localbundle "`sed '/-----/d' client-p12bundle.pem`"\
    '{
        uuid:$uuid,
        name:$name,
        type:$type,
        remote:{
            id:$remoteid,
            addr:$addr,
            cert:$servercert
        },
        local: {
            p12:$localbundle
        },
        "ipv6-transport": true
    }' > profile.sswan
    # 根据官方文档，服务器内核版本需要大于等于 5.8 才能支持客户端使用 IPv6 地址
    # 连接。同时需要设定 ipv6-transport 为 true。如果你使用 IPv4 则不需要此设置。
    # 另外这里没有指定 local.id，根据文档，在没有指定 local.id 的情况下，客户端程序
    # 会自动使用客户端证书的 DN 作为 id

最后将生成的profile.sswan文件拷贝到手机上并导入即可。然后试一下能否成功建立连接。

NAT 配置

然后这样配置完了，虽然能连上服务器，但是依然不能访问网络，我们还需要在服务器上配置一下 NAT。一般是一条防火墙的masquerade规则。这里只简单把配置放出来给自己做个备忘，不做细讲：

nftables.conf
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table ip nat {
  chain prerouting {
    type nat hook prerouting priority 0;
  }

  chain postrouting {
    type nat hook postrouting priority 100;
    ip saddr 10.10.10.0/24 meta oifname eth0 masquerade
  }
}