TOR роутер с поддержкой VPN на основе Raspberry

С помощью этого устройства вы сможете подключать любые пк/смартфоны, заворачивать трафик сначала в VPN, затем в Tor, обфусцировать с помощью obfs-proxy и отправлять на удаленный VPN-сервер.

Что нам нужно?

1) Любой одноплатный компьютер. В моём случае это Raspberry Pi модель B+.
2) ОС Raspbian.
3) Micro SD.
4) Картридер.
5) Беспроводной адаптер или переходник ethernet to usb.
6) Удаленный OpenVPN сервер.

Схемы подключения

eth-eth

wlan-eth

wlan-wlan

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 засорять статью лишним. Использовать карту не менее 16гб.

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 включён соответствующий параметр ядра Linux. Это можно сделать с помощью команды:

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
или
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

Для проверки можно использовать команду:
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:

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 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:

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

Установка из репозиториев:

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:

sudo apt-get install hostapd isc-dhcp-server

Вместо isc-dhcp-server вполне может быть использован любой другой. В репозиториях часто содержатся 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:

ip a add 10.5.5.2/24 dev <интерфейс>
ip route add default gw 10.5.5.1

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

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.

Привожу пример своих настроек:

/etc/hostapd/hostapd.conf

interface=wlan0 #Интерфейс
driver=rtl871xdrv #Используемый драйвер
ssid=AP #Название точки доступа
hw_mode=g #Стандарт работы точки доступа
channel=6 #Частотный диапазон
macaddr_acl=0 #Не использовать списки доступа
auth_algs=1 #Использовать WPA
wpa=2 #Версия протокола
wpa_passphrase=raspberry #Пароль для подключения
wpa_key_mgmt=WPA-PSK #Метод аутентификации
wpa_pairwise=TKIP #Алгоритмы работы с ключами и шифрованием
rsn_pairwise=CCMP

/etc/dhcp/dhcpd.conf

#Задание подсети для которой будет работать данный DHCP сервер
subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.0 {
range 10.5.5.2 10.5.5.4; #Диапазон адресов
option broadcast-address 10.5.5.255; #Широковещательный адрес
option routers 10.5.5.1; #Шлюз по умолчанию
default-lease-time 600; #Стандартное удержания адреса
max-lease-time 7200; #Максимальное время удерживания адреса
option domain-name "local"; #Доменное имя
option domain-name-servers 10.8.0.1;} #Список DNS-серверов.

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:

nmcli d wifi connect <SSID точки> password <пароль> iface <интерфейс>

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/torrc

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 exec /usr/bin/obfsproxy managed
obfs3 <адрес1:порт1> <ключ1>
obfs3 <адрес2:порт2> <ключ2>
obfs3 <адрес3:порт3> <ключ3>

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.conf

сlient #Имя клиента
dev tun #Использовать L3-интерфейс
proto tcp #Задать TCP транспортным протоколом
socks-proxy 127.0.0.1 9050 #Использовать Tor как Socks-proxy.
socks-proxy-retry #Пытаться подключаться многократно
# Внешний IP, на или за которым находится сервер OpenVPN и порт (на сервере или на сетевом устройстве, на котором настроен проброс портов до сервера)
remote 1.1.1.1 443 #Порт специально выбран таким образом, чтобы он совпадал с портом, используемым протоколом https.
resolv-retry infinite #Подключаться до тех пор, пока подключение не будет осуществлено.
ca /etc/openvpn/keys/ca.crt #Сертификат сервера
cert /etc/openvpn/keys/client.crt #Сертификат клиента
key /etc/openvpn/keys/client.key #Приватный ключ клиента
tls-client #Использовать протокол TLS
tls-auth /etc/openvpn/keys/ta.key 1 #Ключ для аутентификации в TLS
auth SHA1 #Задать SHA1 как алгоритм хеширования
cipher AES-128-CBC #Задать основным алгоритмом шифрования AES с длиной ключа в 128 бит в режиме сцепления блоков.

По настройке сервера есть достаточно много инструкцией в интернете. 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.

Заключение

Потенциальные подводные камни:

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