Raspberry Pi als VPN-server inzetten

Deze kun je ook laten verbinden met een andere VPN-router, zodat je je andere apparaten thuis verbindt met de Raspberry Pi om bijvoorbeeld buitenlandse streams te bekijken.

01 VPN-router

Als je een VPN wilt gebruiken, moet je dat op elk apparaat configureren (zie ook de basiscursus VPN). Wil je op meerdere apparaten in huis landrestricties omzeilen, dan is dat omslachtig. Daarom stellen we een andere aanpak voor: we maken van een Raspberry Pi een draadloos toegangspunt. Daarna zetten we op de Pi een VPN-verbinding op, zodat elk apparaat dat via het toegangspunt surft, automatisch op het VPN zit. Je hebt hiervoor een usb-wifi-adapter nodig die compatibel is met de Raspberry Pi.

02 Toegangspunt

Eerst maken we een draadloos toegangspunt van onze Pi. Daarvoor verwijzen we naar de vorige workshop over de Raspberry Pi als Tor-router. Volg de uitleg in de eerste 12 stappen van die workshop. Zodra je al die stappen correct hebt uitgevoerd, probeer dan met een draadloos apparaat op het SSID van je Pi te verbinden. Kijk bij problemen eens hier om te controleren of je wifi-adapter op de Pi ondersteund is en of je eventueel andere drivers moet downloaden of speciale configuratiestappen moet uitvoeren.

03 Tor verwijderen

Als je in de vorige workshop geen Tor-router van je Raspberry Pi gemaakt hebt, ga dan verder naar stap 5. In het andere geval moeten we eerst nog enkele stappen van toen ongedaan maken. Eerst stellen we in dat de verbindingen op het wifi-netwerk rechtstreeks via de ethernetinterface gaan in plaats van via de Tor-software. We verwijderen de oude NAT-regels met sudo iptables -F en sudo iptables -t nat -F. En we verwijderen de Tor-software met sudo apt-get remove tor.

04 Tor verwijderen (2)

Daarna geven we met de volgende opdrachten de nieuwe NAT-regels in: sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE, sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT en sudo iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT. Sla de configuratie op met sudo sh -c "iptables-save > /etc/iptables.ipv4.nat". We hebben er in de vorige workshop al voor gezorgd dat die configuratie bij het booten van je Pi ingelezen wordt. Nu hebben we alle Tor-specifieke aspecten van de vorige workshop ongedaan gemaakt.

05 VPN-configuratie

Nu maken we van onze Raspberry Pi een OpenVPN-client. Daarvoor heb je een account bij een VPN-provider nodig die het OpenVPN-protocol ondersteunt. Met wat geluk levert je provider ook een configuratiebestand voor OpenVPN. Rechtsklik op de url van het bestand in je browser en kopieer de link. Typ dan in je PuTTY-venster op de Raspberry Pi wget ", plak de url, voeg er " aan toe en druk op Enter. Krijg je geen configuratiebestand, kopieer dan een voorbeeldbestand met cp /usr/share/doc/openvpn/examples/sample-config-files/client.conf client.ovpn en lees hier wat je daarin verandert.

06 OpenVPN installeren

Installeer daarna de OpenVPN-software: sudo apt-get install openvpn resolvconf. Bevestig met Enter. Krijg je een foutmelding, probeer dan eerst de pakketlijst te verversen met sudo apt-get update en probeer het opnieuw. De software kan als client én als server werken, afhankelijk van de inhoud van het configuratiebestand. We moeten enkel het configuratiebestand van onze VPN-provider op de juiste plaats zetten: dat kan met sudo cp CONFIG.ovpn /etc/openvpn/client.conf, waarbij CONFIG de bestandsnaam van het gedownloade configuratiebestand is.

07 Andere bestanden

Gebruikt je VPN-provider certificaten om in te loggen, dan worden die vaak als afzonderlijke bestanden aangeboden op de website. Download ook deze naar je Pi zoals we in stap 5 met het configuratiebestand deden, en kopieer ze naar dezelfde map als het configuratiebestand: sudo cp CA /etc/openvpn/, waarbij CA de naam van het bestand is (voor de certificate authority). In andere gevallen heb je geen certificaat maar enkel een wachtwoord, en is dat in het configuratiebestand gedefinieerd. Soms zijn ook de certificaten in het configuratiebestand opgenomen.

08 Configuratie aanpassen

Aan het configuratiebestand dat je van je VPN-provider gekregen hebt, moet je waarschijnlijk nog iets aanpassen. Open het daarom met Nano: sudo nano /etc/openvpn/client.conf. Als er een regel dev tun in het configuratiebestand staat, verander die dan in dev tun0. Voeg nog twee regels toe: up /etc/openvpn/update-resolv-conf en down /etc/openvpn/update-resolv-conf. Lees ook de rest van het bestand eens na. Sla het bestand op met Ctrl+O en sluit het af met Ctrl+X. Verwijder de huidige NAT-regels nu weer met sudo iptables -F en sudo iptables -t nat -F.

09 Omleiding

Nu moeten we de apparaten die op het draadloze netwerk verbonden zijn via de OpenVPN-verbinding omleiden. Dat kan met een nieuwe NAT-regel: sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o tun0 -j MASQUERADE. Sla de configuratie op met sudo sh -c "iptables-save > /etc/iptables.ipv4.nat". Voer sudo nano /etc/default/openvpn uit, voeg de regel AUTOSTART="client" toe en wijzig de regel die begint met OPTARGS in OPTARGS="--script-security 2". Laat OpenVPN daarna automatisch starten bij het booten met sudo update-rc.d openvpn enable. Herstart je Pi en probeer je VPN-router uit.

10 VPN-server

Tot nu toe hebben we van onze Pi een VPN-router gemaakt die een verbinding met een externe VPN-server kan delen met alle apparaten in je lokale netwerk. Maar we kunnen de Pi ook zelf als VPN-server inzetten. Dat is handig als je op vakantie Uitzending Gemist wilt bekijken: dan zet je op je laptop in het buitenland een VPN-verbinding op naar je Raspberry Pi thuis, waardoor de websites die je bezoekt het (Nederlandse) IP-adres van je internetverbinding thuis te zien krijgen. Zo word je dus niet geblokkeerd door de landrestrictie.

11 Verwijder toegangspunt

Als je van je Pi geen toegangspunt, Tor-router of VPN-router gemaakt hebt, ga dan verder naar stap 12. In het andere geval moeten we enkele stappen ongedaan maken. Voer de opdrachten in stap 3 uit om de NAT-regels en eventueel de Tor-software weer te verwijderen, evenals sudo sh -c "iptables-save > /etc/iptables.ipv4.nat" om de nieuwe (lege) NAT-regels na een herstart te houden. De wifi-stick heb je ook niet meer nodig, dus die kun je uit de Pi halen. Verwijder dan ook de programma's die van je Pi een toegangspunt maakten: sudo apt-get remove isc-dhcp-server hostapd.

12 Certificaten

De OpenVPN-software hebben we in stap 6 al geïnstalleerd voor de VPN-router, en anders installeer je die met sudo apt-get install openvpn. Om OpenVPN als server te gebruiken, moeten we echter onze eigen certificaten aanmaken. Ga daarvoor naar de OpenVPN-configuratiedirectory met cd /etc/openvpn en voer sudo make-cadir easy-rsa uit. Omdat we nu voor de rest van de workshop allemaal opdrachten met sudo moeten uitvoeren, voeren we één keer sudo -s uit, zodat we de volgende keren geen sudo meer moeten opgeven. De opdrachtregel begint nu met root in plaats van met pi.

13 Variabelen

Ga nu naar de directory easy-rsa met cd easy-rsa en open het bestand vars met nano vars. We geven nu een aantal variabelen een waarde, zodat we bij het aanmaken van certificaten later niet telkens dezelfde waarden moeten ingeven. Wijzig de inhoud van de variabelen KEY_COUNTRY, KEY_PROVINCE, KEY_CITY, KEY_ORG, KEY_EMAIL en KEY. Voor het land vul je een tweeletterige landcode in (nl), voor de andere waarden is de inhoud vrij. Verander KEY_SIZE in 1024, want de standaardwaarde 2048 is te zwaar voor de Pi. Zie voor een voorbeeld de afbeelding. Sla op en sluit af met Ctrl+O en Ctrl+X.

14 CA

Normaal brengt een certificate authority (CA) certificaten uit waarmee het eigenaarschap van een publieke sleutel bewezen wordt, maar we kunnen dat evengoed zelf doen. We maken daarom een CA-certificaat aan. Met source ./vars laden we de variabelen in die we hierboven aangepast hebben, met ./clean-all verwijderen we alle sleutels die al aanwezig zijn en met ./build-ca maken we uiteindelijk het CA-certificaat aan. Druk bij elke vraag op Enter om de standaardwaarde te aanvaarden, ook bij de Common Name en Name.

15 Servercertificaat

Daarna maken we een certificaat en sleutel aan voor onze OpenVPN-server. Dat kan met ./build-key-server Frambozentaart, waarbij Frambozentaart de naam van onze server is. Aanvaard weer de standaardwaardes, zeker voor Common Name, die gelijk moet zijn aan de naam van de server die je aan build-key-server doorgegeven hebt. De vraag voor een challenge password antwoord je met Enter, waardoor het leeg blijft en ook de optionele bedrijfsnaam laat je leeg. Op de vraag Sign the certificate? antwoord je bevestigend met y, evenals op de vraag erna.

16 Clientcertificaten

Nu we de serverkant in orde hebben, moeten we voor elke client een certificaat en sleutel aanmaken met de opdracht ./build-key client1, waarbij client1 de naam van de client is. Accepteer weer dezelfde standaardwaarden en kies zeker bij Common Name de voorgestelde waarde, namelijk de naam van de client, zoals client1. Voor de rest antwoord je hetzelfde als bij de server. Herhaal dit voor alle apparaten waarmee je met het VPN wilt verbinden en zorg dat je voor elke client een unieke naam gebruikt. Tot slot voer je nog de opdracht ./build-dh aan (dat hoeft slechts één keer).

17 Serverconfiguratie

Kopieer nu de sleutels naar /etc/openvpn: cp keys/ca.crt keys/Frambozentaart.crt keys/Frambozentaart.key keys/dh1024.pem /etc/openvpn. Kopieer de voorbeeldconfiguratie: zcat /usr/share/doc/openvpn/examples/sample-config-files/server.conf.gz > /etc/openvpn/server.conf. Open het bestand met nano /etc/openvpn/server.conf en zoek naar de regels die achtereenvolgens beginnen met ca, cert, key en dh. Geef daarachter de juiste naam van de bestanden, zoals ca ca.crt, cert Frambozentaart.crt, key Frambozentaart.key en dh dh1024.pem.

18 Serverconfiguratie (2)

Zoek in het configuratiebestand naar de regel ;push "redirect-gateway def1 bypass-dhcp" en verwijder de puntkomma (;) vooraan de regel zodat deze actief wordt. Daardoor wordt je VPN-server de default gateway van de aangesloten clients, zodat ze via de VPN-verbinding kunnen surfen. Verwijder ook de ; vooraan de regel ;push "dhcp-option DNS 208.67.222.222" en de bijna identieke regel erna. Die twee regels zorgen dat de clients de DNS-servers van OpenDNS gebruiken. Sla tot slot het bestand op met Ctrl+O en sluit het af met Ctrl+X.

SD-kaart

Eén manier om bestanden van je Pi (zoals certificaat- en configuratiebestanden van OpenVPN) met je computer te delen is door de Pi uit te schakelen, het SD-kaartje in de kaartlezer van de computer te steken en de benodigde bestanden te kopiëren. Daarvoor moet je wel Ext2Fsd op Windows installeren om het Linux-bestandssysteem in te kunnen lezen. Je moet er ook telkens je Pi voor uitschakelen!

Samba

Een andere manier om bestanden van je Pi naar je computer te verplaatsen is met Samba. Je installeert dat programma op de Pi, zie hiervoor de workshop over de Raspberry Pi als downloadmachine. In het configuratiebestand van Samba definieer je welke map je op het netwerk deelt. Kopieer de bestanden die je wilt delen naar die map en open die in de verkenner van je Windows-pc.

Port forwarding

De Raspberry Pi is pas vanaf buiten je thuisnetwerk bereikbaar als je poort 1194 op je internetmodem/router laat doorsturen (forwarden) naar je Pi. Daarvoor moet je op de beheerpagina van je internetmodem/router naar de functionaliteit voor port forwarding gaan. In sommige interfaces heet dit 'LAN servers' of iets dergelijks. Geef de regel een naam (bijvoorbeeld 'vpn'), geef als poort 1194 op (of wat je in de OpenVPN-serverconfiguratie gekozen hebt), als protocol UDP en als lokaal IP-adres het interne IP-adres van je Pi.

IP-adressen

Port forwarding werkt enkel als je Pi altijd hetzelfde lokale IP-adres heeft. In je router heb je meestal ook een manier om een apparaat altijd hetzelfde IP-adres te geven. Vaak vind je dat onder het kopje DHCP. Geef daar het MAC-adres van je Pi in (te vinden na HWaddr als je ifconfig eth0 intypt in de opdrachtprompt van je Pi) en het gewenste IP-adres. Verder stel je in je router best ook een DynDNS-dienst in, zodat je VPN-server altijd onder dezelfde domeinnaam bereikbaar is.

19 Start OpenVPN

Om nu OpenVPN te starten, moeten we naar het juiste configuratiebestand verwijzen. Voer daarom nano /etc/default/openvpn uit en voeg AUTOSTART="server" toe. Als je eerder in deze workshop een VPN-router van je Pi gemaakt heb, moet je de AUTOSTART="client" hierdoor vervangen. Sla op en sluit af met Ctrl+O en Ctrl+X. Laat OpenVPN daarna automatisch starten bij het booten met sudo update-rc.d openvpn enable. Herstart je Pi. Kijk dan in de basiscursus over VPN op hoe je op je client met je OpenVPN-server verbindt.

20 Mobiele clients

Als je met je VPN-server wilt verbinden op Android- of iOS-apparaten, dan moet je nog enkele stappen uitvoeren. Die lees je hier onder de titel "Debian Server with Android / iOS devices" vanaf de tekst "Create client profile file...". De opdrachten daar plaatsen de CA, het clientcertificaat en de clientsleutel in het configuratiebestand van de client zelf, zodat de app OpenVPN Connect ze kan openen.

21 Hulp

OpenVPN heeft heel wat meer mogelijkheden dan we hier getoond hebben. Op deze webpagina vind je enkele tips. Maar ook de website van OpenVPN zelf staat boordevol met informatie. Klik links op Documentation om de uitgebreide documentatie te bekijken. Ook de voorbeeldconfiguratiebestanden staan overigens vol met informatie die uitlegt waarvoor alle opgenomen regels dienen. En als er iets misloopt, kijk dan eens naar foutmeldingen in de uitvoer van grep ovpn /var/log/syslog.