IMPLEMENTANDO VPN UTILIZANDO A FERRAMENTA VTUN

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1 IMPLEMENTANDO VPN UTILIZANDO A FERRAMENTA VTUN André Peres¹; Lúcio Gonçalves; Márcio Catafesta. ULBRA - Universidade Luterana do Brasil Faculdade de Informática ¹professor orientador Resumo: A necessidade da troca de informações sigilosas de forma segura e com baixos custos tornou-se um problema para a maioria das empresas que possuem seus dados estruturados através de redes de computadores. O avanço e a criação de tecnologias que buscam solucionar estas questões têm sido um dos maiores desafios na área da computação. Algoritmos criptográficos, protocolos de segurança, meios de comunicação seguros, são alguns dos itens primordiais para que esta informação possa trafegar em ambientes livres de interferências externas. A VPN Rede Privada Virtual é uma das soluções mais viáveis presentes no atual mercado da informática. Neste artigo, serão mostrados os principais itens desta tecnologia, implementado-a no sistema operacional Linux, utilizando a ferramenta Vtun, a fim de posicioná-la como uma alternativa segura e economicamente atrativa para organizações privadas e estatais. Palavras-chaves: Vtun. Criptografia; Redes de Computadores; Segurança em Redes; VPN; 1. Introdução: Em anos recentes, conforme mais empresas passaram a requerer conexões de rede a escritórios centrais, a necessidade de comunicações baratas e seguras com usuários e escritórios remotos cresceu. Embora sabia-se que eram confiáveis e seguras, circuitos

2 2 dedicados e linhas privadas podes adicionar gastos volumosos para uma grande parte de empresas. Uma virtual Private Network (VPN rede privada virtual) simula uma rede privada utilizando a infra-estrutura de rede pública existente, geralmente a internet. A rede é chamada de virtual porque usa uma conexão lógica construída em conexões físicas. Os aplicativos do cliente não estão cientes da conexão física real e trafegam em rotas seguras pela internet da mesma maneira com que o tráfego em uma rede privada é roteado com segurança. Quando uma VPN é configurada e iniciada, os aplicativos não serão capazes de perceber a diferença entre o adaptador virtual e um adaptador físico. Porém, pelo fato da Internet ser uma rede pública e aberta, faz-se necessária a inclusão de técnicas de criptografia, para que os dados corporativos (em muitos casos, sigilosos) em transito entre os nós da VPN não sejam interceptados nem corrompidos por terceiros. 2. Como Funciona uma Virtual Private Network. Para emular um vínculo de rede privada, a VPN encapsula os dados, utilizando um cabeçalho que fornece informações de roteamento, o qual permite que os dados trafeguem na rede pública (normalmente a Internet) desde a fonte até o destino. Para emular o vínculo privado, a VPN criptografa os dados encapsulados antes de serem enviados para garantir a confiabilidade, autenticidade e segurança. Os pacotes que são interceptados na rede pública são ilegíveis sem as chaves de criptografia. Um vínculo no qual os dados são encapsulados e criptografados é conhecido como um conexão VPN ou de túnel. 2.1 Túnel O termo túnel é usado porque a conexão de túnel estabelece um vínculo entre dois sistemas que são independentes da nota real. Ao estabelecer um vínculo entre dois computadores distantes, como, por exemplo um em Porto Alegre e outro em São Paulo, pode-se levar 12

3 3 saltos entre pontos na internet para que exista a comunicação. Entretanto ao estabelecer um túnel na internet entre os dois computadores, um pode se comunicar diretamente com o outro. Isso é possível porque o túnel segue uma rota lógica direta em vez de uma rota física indireta. Com uma rota lógica direta, o aplicativo não está ciente do número real de saltos que leva entre o cliente e o servidor de tunelamento. Ao contrário, ele vê o túnel como um salto único. Figura 1: Processo Básico de Tunelamento. [KOL02] 3. Segurança Segurança é em geral a primeira preocupação de uma empresa interessada em utilizar VPNs baseadas em Internet. Acostumadas com a privacidade garantida pelas redes corporativas, muitas empresas podem considerar a Internet como ambiente hostil para a criação de uma rede privada. Mas tomando as devidas precauções, a Internet pública pode ser tornada tão privada quanto a rede pública de telefonia comutada. A maior preocupação é de que as informações privadas (confidenciais) poderiam ser acessadas (interceptadas) enquanto em trânsito ou diretamente de servidores ou nós da rede. Devido a essa possibilidade, inúmeras medidas robustas de segurança estão agora disponíveis para manter os dados transmitidos estritamente confidenciais assim como evitar que usuários não autorizados consigam acessar os recursos internos das redes privadas. Uma VPN consiste basicamente de hardware e software, mas ela também requer um conjunto de componentes básicos. Estes componentes garantem a segurança, disponibilidade e facilidade de manutenção de uma VPN. Os principais componentes extras de uma VPN são:

4 4 Compatibilidade: deve-se manter a compatibilidade entre a transmissão de dados cifrados e a internet, permitindo a troca de informações através dessa rede; Segurança: os aspectos de confiabilidade, integridade e autenticidade devem ser mantidos no transporte de dados. Overhead: o aumento de informações de controle deve ser compatível com a comunicação realizada. Ao aumentar-se muito o número de informações de controle, tende-se a diminuir o desempenho da comunicação. 4. Vtun A ferramenta Vtun [TUN03] é utilizada para criação de túneis virtuais sobre redes TCP/IP. Suporta uma variedade de tipos de tunelamento e disponibilizando uma forte encriptação e compressão de pacotes. Vtun possibilita o uso dos protocolos TCP ou UDP permitindo, um maior controle da conexão, ou uma conexão com menor overhead. A ferramenta permite uma forte compressão de pacotes usando zlib (suportado apenas sobre TCP) e lzo suportado por UDP e TCP. A forma de encriptação usada é autenticação baseada em desafio permitindo que passwords não passem em claro e uso de chaves BlowFish de 128 Bits com rápida encriptação. O algoritmo de criptografia Blowfish é um algoritmo simétrico de blocos que pode ser usado em substituição ao DES ou IDEA. Ele toma uma chave de tamanho variável, de 32 a 448 bits, tornando-o ideal para aplicações tanto domésticas, quanto comerciais. O Blowfish foi desenvolvido em 1993 por Bruce Schneier como uma alternativa pública mais rápida para os algoritmos criptográficos existentes. Desde então ele vem sendo analisado de forma considerável e está conquistando a aceitação do mercado como um algoritmo forte. 5 Implementando uma VPN em Linux Para configurar uma VPN é necessário escolher o sistema operacional dos gateways e a ferramenta que eles utilizarão para implementar um dos protocolos anteriores citados. Existem inúmeras ferramentas disponíveis, com preços variados ou até gratuitas. Isso

5 5 depende principalmente do sistema operacional utilizado e do tipo de suporte que se deseja obter. Este trabalho preocupou-se com dois fatores básicos: segurança e baixo custo de implementação. Por isso, foi utilizado o Linux, Red Hat 8.0 [LIN08], sistema operacional bastante flexível, podendo ser configurado com o mínimo de opções possíveis, possibilitando maior segurança da rede. A ferramenta adotada para a configuração da VPN no sistema operacional acima citado foi o Vtun. 5.1 Instalação do Vtun Para instalar o Vtun é necessário obter o programa e as bibliotecas zlib e lzo disponíveis no site conforme mostra a figura abaixo. Figura 2: Página com o programa Vtun Para instalar o Vtun utiliza-se o comando rpm ivh vtun rh80.i386.rpm, conforme mostra a figura abaixo. Figura 3: instalação do Vtun.

6 6 O arquivo de configuração do Vtun localiza-se no diretório /etc/vtund.conf. Primeiro configura-se o servidor conforme mostra a figura abaixo. Figura 4: Configuração do Servidor Lion Password Ethernet tunnel Device tap0 UDP protocol Lzo compression level 1 Encription Log connection statistic Keep conection live Nome da Sessão. Deve ser o mesmo no servidor e no cliente. Senha utilizada. Deve-se utilizar a mesma no servidor e no cliente (criptografia simétrica). Túnel estabelecido na rede ethernet (cifra os dados acima do nível de enlace). Cria-se uma interface tap0 A sessão foi estabelecida usando o protocolo UDP. A compressão utilizada foi 1. A compressão máxima que a Lzo aceita é 9. Yes, os dados são enviados cifrados. No, os dados são envidados sem criptografia. Mantém registro com estatísticas da conexão. Mantém a conexão. Sistematicamente uma mensagem é enviada, mantendo a conexão ativa. Tabela 1: Configuração do servidor.

7 7 Depois configura-se os clientes conforme mostra a figura abaixo. Os parâmetros de configuração do cliente seguem a mesma estrutura apresentada na tabela 1, sendo necessária à configuração de apenas algumas variáveis (variáveis de cliente). Figura 5: Configuração do cliente. Depois de configurar o servidor e o cliente pode-se iniciar a VPN usando o comando vtund s no servidor e vtund Lion (ip do cliente) no cliente. 6 Conclusão Este artigo se propôs a mostrar como implementar uma VPN em ambiente Linux utilizando a ferramenta Vtun, analisando funcionalidade e a segurança da mesma. Pôde-se observar que a VPN é uma tecnologia em crescimento, sendo comercializada, por exemplo, pelas principais empresas de telecomunicações no Brasil e no mundo. São inúmeros os serviços oferecidos por elas e por outras companhias que trabalham com interligação de redes. Os resultados alcançados por este trabalho foram satisfatórios e, por não serem necessários equipamentos complexos e caros, esta tecnologia pode contribuir para a diminuição do custo total de propriedade de uma empresa. A tendência é que ela seja ainda mais utilizada com o desenvolvimento do acesso à Internet em banda larga, tornando-se um atrativo para qualquer tipo de organização.

8 8 7 Referências Biográficas 1. [ARB01] ARBAUGHT, William A; et al. Your Wireless Network has No Clothes. Department of Computer Science - University of Maryland.. Disponível na INTERNET via URL: Acesso em 28/03/ [FLE02] FLECK, Bob, POTTER, Bruce.; Security, US: O Reilly, [FLU02] FLUHRER, Scott; et al. Weaknesses in the Key Scheduling Algorithm of RC4. Cisco Systems Inc. Disponível na INTERET via URL: <http://www.cs.umd.edu/~waa/classpubs/rc4_ksaproc.ps> Acesso em 20/03/ [GAS02] GAST, Mattew S.; Wireless Networks: The Definitive Guide, US: O Reilly, [IEE03] IEEE Home Page. Disponível na INTERNET via URL: <http://www.ieee.org> Acesso em 05/04/ [IEE03] IEEE Home Page. Disponível na INTERNET via URL: <http://www.ieee.org> Acesso em 05/04/ [IPE03] Project Iperf. Disponível na INTERNET vai URL: <http://dast.nlanr.net/projects/iperf> Acessado em 01/04/ [KOL02] KOLENISKOV, Oleg; HATCH, Brian. Building Linux Virtual Private Networks (VPNs). 1ª Edição. EUA: New Riders, p. 8. [LIN03] Red Hat Home Page. Disponível na INTERNET via URL: <http://www.redhat.com> Acesso em 28/03/2003.

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