strongSwan 在尝试匹配 ID 和证书的时候会检查 Subject DN 和 SubjectAltName (SAN)。我们之前一直在使用 Subject DN,而 SAN 则允许我们使用域名甚至 IP 作为 ID。另外,虽然我一直称呼“域名”或是“IP”,但是实际上只要 SAN 和 ID 匹配即可,这个“域名”到底是不是我们的并没有关系。(当然只有自签才能签出这种证书)
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。
接 Part3,有了 Tunnel 模式以后我们实际使用的 IP 地址就不用受制于机器的实际 IP 了。但是手动给每个客户端手动分配一个地址显然是不切实际的。于是我们可以使用 Virtual IP 功能自动向连入的客户端分配一个内网 IP,就像 DHCP 或者 SLAAC 那样。
场景配置
与之前完全对称的配置不同,使用 Virtual IP 时需要区分服务端和客户端。先在服务端配置将要分配的 IP,然后由客户端发起连接,服务端就会将配置好的 IP 分发出去。我使用 HostA 作为服务端,HostB 作为客户端。HostA 将会给 HostB 分配 IPv4 与 IPv6 各一个。使用的 Virtual IP 段是fd01::100-fd01::200和10.10.10.100-10.10.10.150。
hosta$ ip -br addr
eth1 UP fd00::1/64 fd01::1/128 10.10.10.1/32
hostb$ ip -br addr
eth1 UP fd00::2/64
和 Part3 相比,HostA 这里有一些与之前不同的地方,一是内部 IP 全部放在了 eth1 上(而不是 lo 上);二是内部 IP 的前缀长度都是最大值;三是增加了一个 IPv4 的内部 IP,用于和分配的 IPv4 Virtual IP 通信。同时 HostB 也不再手工分配fd01开头的内部 IP 了,将由 strongSwan 自动配置。
前两篇中我们使用的都是 Transport 模式,但是实际使用中,更常用的是 Tunnel 模式。Transport 模式只加密四层及以上数据,而不修改 IP 头,原始的 IP 头将会原样传输。这意味着我们只能进行点对点传输,因为只有一个 IP 头,我们无法告知对方服务器我们实际要访问的地址。Tunnel 模式则是连原始的 IP 头也一起加密,然后再在前端添加一个新的 IP 头,这样服务器在收到数据包后,可以解密并读取内部的 IP 头,再转发给实际的目标服务器。
我们在 Part1 中看到,PSK 认证的基本思路是使用一个只有通信双方才知道的暗号,如果能确认对方确实知道这个暗号,那么认证就成功了。证书认证的思路非常不同:假设 A 需要向 B 证明自己的身份,同时 A 知道 B 信任 C,那么 A 可以向 C 索取一份“介绍信”,当 B 询问 A 的身份时,A 可以向 B 展示这份 C 出具的“介绍信”,如果 B 能够确认这份“介绍信”确实是由 C 出具的,那么认证就成功了。注意这个认证是单向的,假设 A 也信任 C,那么 B 也可以通过向 C 索取“介绍信”来向 A 证明自己的身份。在 PKI 体系中,A 和 B 持有各自的“私钥”,C 作为 Certificate Authority (CA) 向 A/B 颁发证书(即“介绍信”)。同时,CA 也会向自己颁发一份证书并分发给 A/B,A/B 使用 CA 的证书来确认 B/A 出示的证书确实为 C 所颁发。