Send man's copies to /dev/null, what's the problem to read security(7)?
[ikiwiki.git] / docs / handbook / Security / index.mdwn
1 # Security 
2
3 [[!toc levels=3]]
4
5 ## Synopsis 
6
7 This chapter will provide a basic introduction to system security concepts, some general good rules of thumb, and some advanced topics under DragonFly. A lot of the topics covered here can be applied to system and Internet security in general as well. The Internet is no longer a ***friendly*** place in which everyone wants to be your kind neighbor. Securing your system is imperative to protect your data, intellectual property, time, and much more from the hands of hackers and the like.
8
9 DragonFly provides an array of utilities and mechanisms to ensure the integrity and security of your system and network.
10
11 After reading this chapter, you will know:
12
13 * About the various crypt mechanisms available in DragonFly, such as DES and MD5.
14
15 * How to set up one-time password authentication.
16
17 * How to create firewalls using IPFW.
18
19 * How to configure IPsec and create a VPN between DragonFly/Windows® machines.
20
21 * How to configure and use  **OpenSSH** , DragonFly's SSH implementation.
22
23 Before reading this chapter, you should:
24
25 * Understand basic DragonFly and Internet concepts and read [security(7)](https://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=security&section=7)
26
27 ## Securing DragonFly 
28
29  **Command vs. Protocol:**  Throughout this document, we will use  **bold**  text to refer to a command or application. This is used for instances such as ssh, since it is a protocol as well as command.
30
31 The sections that follow will cover the methods of securing your DragonFly system that were mentioned in the [last section](security-intro.html) of this chapter.
32
33 ### Securing the root Account and Staff Accounts 
34
35 First off, do not bother securing staff accounts if you have not secured the `root` account. Most systems have a password assigned to the `root` account. The first thing you do is assume that the password is ***always*** compromised. This does not mean that you should remove the password. The password is almost always necessary for console access to the machine. What it does mean is that you should not make it possible to use the password outside of the console or possibly even with the [su(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#su&section1) command. For example, make sure that your pty's are specified as being insecure in the `/etc/ttys` file so that direct `root` logins via `telnet` or `rlogin` are disallowed. If using other login services such as  **sshd** , make sure that direct `root` logins are disabled there as well. You can do this by editing your `/etc/ssh/sshd_config` file, and making sure that `PermitRootLogin` is set to `NO`. Consider every access method -- services such as FTP often fall through the cracks. Direct `root` logins should only be allowed via the system console.
36
37 Of course, as a sysadmin you have to be able to get to `root`, so we open up a few holes. But we make sure these holes require additional password verification to operate. One way to make `root` accessible is to add appropriate staff accounts to the `wheel` group (in `/etc/group`). The staff members placed in the `wheel` group are allowed to `su` to `root`. You should never give staff members native `wheel` access by putting them in the `wheel` group in their password entry. Staff accounts should be placed in a `staff` group, and then added to the `wheel` group via the `/etc/group` file. Only those staff members who actually need to have `root` access should be placed in the `wheel` group.  While having the `wheel` mechanism is better than having nothing at all, it is not necessarily the safest option.
38
39 An indirect way to secure staff accounts, and ultimately `root` access is to use an alternative login access method and do what is known as ***starring*** out the encrypted password for the staff accounts. Using the [vipw(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#vipw&section8) command, one can replace each instance of an encrypted password with a single `*` character. This command will update the `/etc/master.passwd` file and user/password database to disable password-authenticated logins.
40
41 A staff account entry such as:
42
43     
44
45     foobar:R9DT/Fa1/LV9U:1000:1000::0:0:Foo Bar:/home/foobar:/usr/local/bin/tcsh
46
47 Should be changed to this:
48
49     
50
51     foobar:*:1000:1000::0:0:Foo Bar:/home/foobar:/usr/local/bin/tcsh
52
53 This change will prevent normal logins from occurring, since the encrypted password will never match `*`. With this done, staff members must use another mechanism to authenticate themselves such as  [ssh(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=ssh&section=1&manpath=OpenBSD+3.3) using a public/private key pair. When using a public/private key pair with ssh, one must generally secure the machine used to login ***from*** (typically one's workstation). An additional layer of protection can be added to the key pair by password protecting the key pair when creating it with [ssh-keygen(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=ssh-keygen&section=1). Being able to ***star*** out the passwords for staff accounts also guarantees that staff members can only login through secure access methods that you have set up. This forces all staff members to use secure, encrypted connections for all of their sessions, which closes an important hole used by many intruders: sniffing the network from an unrelated, less secure machine.
54
55 The more indirect security mechanisms also assume that you are logging in from a more restrictive server to a less restrictive server. For example, if your main box is running all sorts of servers, your workstation should not be running any. In order for your workstation to be reasonably secure you should run as few servers as possible, up to and including no servers at all, and you should run a password-protected screen blanker. Of course, given physical access to a workstation an attacker can break any sort of security you put on it. This is definitely a problem that you should consider, but you should also consider the fact that the vast majority of break-ins occur remotely, over a network, from people who do not have physical access to your workstation or servers.
56
57 ### Securing the Password File 
58
59 The only sure fire way is to `*` out as many passwords as you can and use ssh for access to those accounts. Even though the encrypted password file (`/etc/spwd.db`) can only be read by `root`, it may be possible for an intruder to obtain read access to that file even if the attacker cannot obtain root-write access.
60
61 Your security scripts should always check for and report changes to the password file (see the [Checking file integrity](securing-freebsd.html#SECURITY-INTEGRITY) section below).
62
63 ## DES, MD5, and Crypt 
64
65 Every user on a UNIX® system has a password associated with their account. It seems obvious that these passwords need to be known only to the user and the actual operating system. In order to keep these passwords secret, they are encrypted with what is known as a ***one-way hash***, that is, they can only be easily encrypted but not decrypted. In other words, what we told you a moment ago was obvious is not even true: the operating system itself does not ***really*** know the password. It only knows the ***encrypted*** form of the password. The only way to get the ***plain-text*** password is by a brute force search of the space of possible passwords.
66
67 Unfortunately the only secure way to encrypt passwords when UNIX came into being was based on DES, the Data Encryption Standard. This was not such a problem for users resident in the US, but since the source code for DES could not be exported outside the US, DragonFly had to find a way to both comply with US law and retain compatibility with all the other UNIX variants that still used DES.
68
69 The solution was to divide up the encryption libraries so that US users could install the DES libraries and use DES but international users still had an encryption method that could be exported abroad. This is how DragonFly came to use MD5 as its default encryption method. MD5 is believed to be more secure than DES, so installing DES is offered primarily for compatibility reasons.
70
71 ### Recognizing Your Crypt Mechanism 
72
73 `libcrypt.a` provides a configurable password authentication hash library. Currently the library supports DES, MD5, Blowfish, SHA256, and SHA512 hash functions. By default DragonFly uses SHA256 to encrypt passwords.
74
75 It is pretty easy to identify which encryption method DragonFly is set up to use. Examining the encrypted passwords in the `/etc/master.passwd` file is one way. Passwords encrypted with the MD5 hash are longer than those encrypted with the DES hash and also begin with the characters `$1$`. Passwords starting with `$2a$` are encrypted with the Blowfish hash function. DES password strings do not have any particular identifying characteristics, but they are shorter than MD5 passwords, and are coded in a 64-character alphabet which does not include the `$` character, so a relatively short string which does not begin with a dollar sign is very likely a DES password.
76
77 The password format used for new passwords is controlled by the `passwd_format` login capability in `/etc/login.conf`, which takes values of `des`, `md5` or `blf`. See the [login.conf(5)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#login.conf&section5) manual page for more information about login capabilities.
78
79 ## One-time Passwords 
80
81 S/Key is a one-time password scheme based on a one-way hash function. DragonFly uses the MD4 hash for compatibility but other systems have used MD5 and DES-MAC. S/Key ia part of the FreeBSD base system, and is also used on a growing number of other operating systems. S/Key is a registered trademark of Bell Communications Research, Inc.
82
83 There are three different sorts of passwords which we will discuss below. The first is your usual UNIX® style password; we will call this a ***UNIX password***. The second sort is the one-time password which is generated by the S/Key `key` program or the OPIE [opiekey(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#opiekey&section1) program and accepted by the `keyinit` or [opiepasswd(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=opiepasswd&section=1) programs and the login prompt; we will call this a ***one-time password***. The final sort of password is the secret password which you give to the `key`/`opiekey` programs (and sometimes the `keyinit`/`opiepasswd` programs) which it uses to generate one-time passwords; we will call it a ***secret password*** or just unqualified ***password***.
84
85 The secret password does not have anything to do with your UNIX password; they can be the same but this is not recommended. S/Key and OPIE secret passwords are not limited to eight characters like old UNIX passwords[(1)](#FTN.AEN8429), they can be as long as you like. Passwords of six or seven word long phrases are fairly common. For the most part, the S/Key or OPIE system operates completely independently of the UNIX password system.
86
87 Besides the password, there are two other pieces of data that are important to S/Key and OPIE. One is what is known as the ***seed*** or ***key***, consisting of two letters and five digits. The other is what is called the ***iteration count***, a number between 1 and 100. S/Key creates the one-time password by concatenating the seed and the secret password, then applying the MD4/MD5 hash as many times as specified by the iteration count and turning the result into six short English words. These six English words are your one-time password. The authentication system (primarily PAM) keeps track of the last one-time password used, and the user is authenticated if the hash of the user-provided password is equal to the previous password. Because a one-way hash is used it is impossible to generate future one-time passwords if a successfully used password is captured; the iteration count is decremented after each successful login to keep the user and the login program in sync. When the iteration count gets down to 1, S/Key and OPIE must be reinitialized.
88
89 There are three programs involved in each system which we will discuss below. The `key` and `opiekey` programs accept an iteration count, a seed, and a secret password, and generate a one-time password or a consecutive list of one-time passwords. The `keyinit` and `opiepasswd` programs are used to initialize S/Key and OPIE respectively, and to change passwords, iteration counts, or seeds; they take either a secret passphrase, or an iteration count, seed, and one-time password. The `keyinfo` and `opieinfo` programs examine the relevant credentials files (`/etc/skeykeys` or `/etc/opiekeys`) and print out the invoking user's current iteration count and seed.
90
91 There are four different sorts of operations we will cover. The first is using `keyinit` or `opiepasswd` over a secure connection to set up one-time-passwords for the first time, or to change your password or seed. The second operation is using `keyinit` or `opiepasswd` over an insecure connection, in conjunction with `key` or `opiekey` over a secure connection, to do the same. The third is using `key`/`opiekey` to log in over an insecure connection. The fourth is using `key` or `opiekey` to generate a number of keys which can be written down or printed out to carry with you when going to some location without secure connections to anywhere.
92
93 ### Secure Connection Initialization 
94
95 To initialize S/Key for the first time, change your password, or change your seed while logged in over a secure connection (e.g., on the console of a machine or via  **ssh** ), use the `keyinit` command without any parameters while logged in as yourself:
96
97     
98
99     % keyinit
100
101     Adding unfurl:
102
103     Reminder - Only use this method if you are directly connected.
104
105     If you are using telnet or rlogin exit with no password and use keyinit -s.
106
107     Enter secret password:
108
109     Again secret password:
110
111     
112
113     ID unfurl s/key is 99 to17757
114
115     DEFY CLUB PRO NASH LACE SOFT
116
117 For OPIE, `opiepasswd` is used instead:
118
119     
120
121     % opiepasswd -c
122
123     [grimreaper] ~ $ opiepasswd -f -c
124
125     Adding unfurl:
126
127     Only use this method from the console; NEVER from remote. If you are using
128
129     telnet, xterm, or a dial-in, type ^C now or exit with no password.
130
131     Then run opiepasswd without the -c parameter.
132
133     Using MD5 to compute responses.
134
135     Enter new secret pass phrase:
136
137     Again new secret pass phrase:
138
139     ID unfurl OTP key is 499 to4268
140
141     MOS MALL GOAT ARM AVID COED
142
143 At the Enter new secret pass phrase: or Enter secret password: prompts, you should enter a password or phrase. Remember, this is not the password that you will use to login with, this is used to generate your one-time login keys. The ***ID*** line gives the parameters of your particular instance: your login name, the iteration count, and seed. When logging in the system will remember these parameters and present them back to you so you do not have to remember them. The last line gives the particular one-time password which corresponds to those parameters and your secret password; if you were to re-login immediately, this one-time password is the one you would use.
144
145 ### Insecure Connection Initialization 
146
147 To initialize or change your secret password over an insecure connection, you will need to already have a secure connection to some place where you can run `key` or `opiekey`; this might be in the form of a desk accessory on a Macintosh®, or a shell prompt on a machine you trust. You will also need to make up an iteration count (100 is probably a good value), and you may make up your own seed or use a randomly-generated one. Over on the insecure connection (to the machine you are initializing), use the `keyinit -s` command:
148
149     
150
151     % keyinit -s
152
153     Updating unfurl:
154
155     Old key: to17758
156
157     Reminder you need the 6 English words from the key command.
158
159     Enter sequence count from 1 to 9999: 100
160
161     Enter new key [default to17759]:
162
163     s/key 100 to 17759
164
165     s/key access password:
166
167     s/key access password:CURE MIKE BANE HIM RACY GORE
168
169 For OPIE, you need to use `opiepasswd`:
170
171     
172
173     % opiepasswd
174
175     
176
177     Updating unfurl:
178
179     You need the response from an OTP generator.
180
181     Old secret pass phrase:
182
183             otp-md5 498 to4268 ext
184
185             Response: GAME GAG WELT OUT DOWN CHAT
186
187     New secret pass phrase:
188
189             otp-md5 499 to4269
190
191             Response: LINE PAP MILK NELL BUOY TROY
192
193     
194
195     ID mark OTP key is 499 gr4269
196
197     LINE PAP MILK NELL BUOY TROY
198
199 To accept the default seed (which the `keyinit` program confusingly calls a `key`), press  **Return** . Then before entering an access password, move over to your secure connection or S/Key desk accessory, and give it the same parameters:
200
201     
202
203     % key 100 to17759
204
205     Reminder - Do not use this program while logged in via telnet or rlogin.
206
207     Enter secret password: <secret password>
208
209     CURE MIKE BANE HIM RACY GORE
210
211 Or for OPIE:
212
213     
214
215     % opiekey 498 to4268
216
217     Using the MD5 algorithm to compute response.
218
219     Reminder: Don't use opiekey from telnet or dial-in sessions.
220
221     Enter secret pass phrase:
222
223     GAME GAG WELT OUT DOWN CHAT
224
225 Now switch back over to the insecure connection, and copy the one-time password generated over to the relevant program.
226
227 ### Generating a Single One-time Password 
228
229 Once you have initialized S/Key, when you login you will be presented with a prompt like this:
230
231     
232
233     % telnet example.com
234
235     Trying 10.0.0.1...
236
237     Connected to example.com
238
239     Escape character is '^]'.
240
241     
242
243     DragonFly/i386 (example.com) (ttypa)
244
245     
246
247     login: <username>
248
249     s/key 97 fw13894
250
251     Password:
252
253 Or for OPIE:
254
255     
256
257     % telnet example.com
258
259     Trying 10.0.0.1...
260
261     Connected to example.com
262
263     Escape character is '^]'.
264
265     
266
267     DragonFly/i386 (example.com) (ttypa)
268
269     
270
271     login: <username>
272
273     otp-md5 498 gr4269 ext
274
275     Password:
276
277 As a side note, the S/Key and OPIE prompts have a useful feature (not shown here): if you press  **Return**  at the password prompt, the prompter will turn echo on, so you can see what you are typing. This can be extremely useful if you are attempting to type in a password by hand, such as from a printout.
278
279 At this point you need to generate your one-time password to answer this login prompt. This must be done on a trusted system that you can run `key` or `opiekey` on. (There are versions of these for DOS, Windows® and Mac OS® as well.) They need both the iteration count and the seed as command line options. You can cut-and-paste these right from the login prompt on the machine that you are logging in to.
280
281 On the trusted system:
282
283     
284
285     % key 97 fw13894
286
287     Reminder - Do not use this program while logged in via telnet or rlogin.
288
289     Enter secret password:
290
291     WELD LIP ACTS ENDS ME HAAG
292
293 For OPIE:
294
295     
296
297     % opiekey 498 to4268
298
299     Using the MD5 algorithm to compute response.
300
301     Reminder: Don't use opiekey from telnet or dial-in sessions.
302
303     Enter secret pass phrase:
304
305     GAME GAG WELT OUT DOWN CHAT
306
307 Now that you have your one-time password you can continue logging in:
308
309     
310
311     login: <username>
312
313     s/key 97 fw13894
314
315     Password: <return to enable echo>
316
317     s/key 97 fw13894
318
319     Password [echo on]: WELD LIP ACTS ENDS ME HAAG
320
321     Last login: Tue Mar 21 11:56:41 from 10.0.0.2 ...
322
323 ### Generating Multiple One-time Passwords 
324
325 Sometimes you have to go places where you do not have access to a trusted machine or secure connection. In this case, it is possible to use the `key` and `opiekey` commands to generate a number of one-time passwords beforehand to be printed out and taken with you. For example:
326
327     
328
329     % key -n 5 30 zz99999
330
331     Reminder - Do not use this program while logged in via telnet or rlogin.
332
333     Enter secret password: <secret password>
334
335     26: SODA RUDE LEA LIND BUDD SILT
336
337     27: JILT SPY DUTY GLOW COWL ROT
338
339     28: THEM OW COLA RUNT BONG SCOT
340
341     29: COT MASH BARR BRIM NAN FLAG
342
343     30: CAN KNEE CAST NAME FOLK BILK
344
345 Or for OPIE:
346
347     
348
349     % opiekey -n 5 30 zz99999
350
351     Using the MD5 algorithm to compute response.
352
353     Reminder: Don't use opiekey from telnet or dial-in sessions.
354
355     Enter secret pass phrase: <secret password>
356
357     26: JOAN BORE FOSS DES NAY QUIT
358
359     27: LATE BIAS SLAY FOLK MUCH TRIG
360
361     28: SALT TIN ANTI LOON NEAL USE
362
363     29: RIO ODIN GO BYE FURY TIC
364
365     30: GREW JIVE SAN GIRD BOIL PHI
366
367 The `-n 5` requests five keys in sequence, the `30` specifies what the last iteration number should be. Note that these are printed out in ***reverse*** order of eventual use. If you are really paranoid, you might want to write the results down by hand; otherwise you can cut-and-paste into `lpr`. Note that each line shows both the iteration count and the one-time password; you may still find it handy to scratch off passwords as you use them.
368
369 ### Restricting Use of UNIX® Passwords 
370
371 S/Key can place restrictions on the use of UNIX passwords based on the host name, user name, terminal port, or IP address of a login session. These restrictions can be found in the configuration file `/etc/skey.access`. The [skey.access(5)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#skey.access&section5) manual page has more information on the complete format of the file and also details some security cautions to be aware of before depending on this file for security.
372
373 If there is no `/etc/skey.access` file (this is the default), then all users will be allowed to use UNIX passwords. If the file exists, however, then all users will be required to use S/Key unless explicitly permitted to do otherwise by configuration statements in the `skey.access` file. In all cases, UNIX passwords are permitted on the console.
374
375 Here is a sample `skey.access` configuration file which illustrates the three most common sorts of configuration statements:
376
377     
378
379     permit internet 192.168.0.0 255.255.0.0
380
381     permit user fnord
382
383     permit port ttyd0
384
385 The first line (`permit internet`) allows users whose IP source address (which is vulnerable to spoofing) matches the specified value and mask, to use UNIX passwords. This should not be considered a security mechanism, but rather, a means to remind authorized users that they are using an insecure network and need to use S/Key for authentication.
386
387 The second line (`permit user`) allows the specified username, in this case `fnord`, to use UNIX passwords at any time. Generally speaking, this should only be used for people who are either unable to use the `key` program, like those with dumb terminals, or those who are uneducable.
388
389 The third line (`permit port`) allows all users logging in on the specified terminal line to use UNIX passwords; this would be used for dial-ups.
390
391 Here is a sample `opieaccess` file:
392
393     
394
395     permit 192.168.0.0 255.255.0.0
396
397 This line allows users whose IP source address (which is vulnerable to spoofing) matches the specified value and mask, to use UNIX passwords at any time.
398
399 If no rules in `opieaccess` are matched, the default is to deny non-OPIE logins.
400
401 #### Notes 
402
403 [[!table  data="""
404 |<tablestyle="width:100%"> [one-time-passwords.html#AEN8429 (1)] | Under DragonFly the standard login password may be up to 128 characters in length. |
405
406 """]]
407
408 CategoryHandbook
409
410 CategoryHandbook-security
411
412 ## Firewalls 
413
414 ***Contributed by Gary Palmer and Alex Nash. ***
415
416 Firewalls are an area of increasing interest for people who are connected to the Internet, and are even finding applications on private networks to provide enhanced security. This section will hopefully explain what firewalls are, how to use them, and how to use the facilities provided in the DragonFly kernel to implement them.
417
418  **Note:** People often think that having a firewall between your internal network and the ***Big Bad Internet*** will solve all your security problems. It may help, but a poorly set up firewall system is more of a security risk than not having one at all. A firewall can add another layer of security to your systems, but it cannot stop a really determined cracker from penetrating your internal network. If you let internal security lapse because you believe your firewall to be impenetrable, you have just made the crackers job that much easier.
419
420 ### What Is a Firewall? 
421
422 There are currently two distinct types of firewalls in common use on the Internet today. The first type is more properly called a ***packet filtering router***. This type of firewall utilizes a multi-homed machine and a set of rules to determine whether to forward or block individual packets. A multi-homed machine is simply a device with multiple network interfaces. The second type, known as a ***proxy server***, relies on daemons to provide authentication and to forward packets, possibly on a multi-homed machine which has kernel packet forwarding disabled.
423
424 Sometimes sites combine the two types of firewalls, so that only a certain machine (known as a ***bastion host***) is allowed to send packets through a packet filtering router onto an internal network. Proxy services are run on the bastion host, which are generally more secure than normal authentication mechanisms.
425
426 DragonFly comes with a kernel packet filter (known as IPFW), which is what the rest of this section will concentrate on. Proxy servers can be built on DragonFly from third party software, but there is such a variety of proxy servers available that it would be impossible to cover them in this section.
427
428 #### Packet Filtering Routers 
429
430 A router is a machine which forwards packets between two or more networks. A packet filtering router is programmed to compare each packet to a list of rules before deciding if it should be forwarded or not. Most modern IP routing software includes packet filtering functionality that defaults to forwarding all packets. To enable the filters, you need to define a set of rules.
431
432 To decide whether a packet should be passed on, the firewall looks through its set of rules for a rule which matches the contents of the packet's headers. Once a match is found, the rule action is obeyed. The rule action could be to drop the packet, to forward the packet, or even to send an ICMP message back to the originator. Only the first match counts, as the rules are searched in order. Hence, the list of rules can be referred to as a ***rule chain***.
433
434 The packet-matching criteria varies depending on the software used, but typically you can specify rules which depend on the source IP address of the packet, the destination IP address, the source port number, the destination port number (for protocols which support ports), or even the packet type (UDP, TCP, ICMP, etc).
435
436 #### Proxy Servers 
437
438 Proxy servers are machines which have had the normal system daemons ( **telnetd** ,  **ftpd** , etc) replaced with special servers. These servers are called ***proxy servers***, as they normally only allow onward connections to be made. This enables you to run (for example) a proxy  **telnet**  server on your firewall host, and people can  **telnet**  in to your firewall from the outside, go through some authentication mechanism, and then gain access to the internal network (alternatively, proxy servers can be used for signals coming from the internal network and heading out).
439
440 Proxy servers are normally more secure than normal servers, and often have a wider variety of authentication mechanisms available, including ***one-shot*** password systems so that even if someone manages to discover what password you used, they will not be able to use it to gain access to your systems as the password expires immediately after the first use. As they do not actually give users access to the host machine, it becomes a lot more difficult for someone to install backdoors around your security system.
441
442 Proxy servers often have ways of restricting access further, so that only certain hosts can gain access to the servers. Most will also allow the administrator to specify which users can talk to which destination machines. Again, what facilities are available depends largely on what proxy software you choose.
443
444 ### Firewall options in DragonFlyBSD
445
446 DragonFlyBSD inherited the IPFW firewall (versions 1 and 2) when it forked from FreeBSD. Pretty soon after though, we imported the new pf packet filter that the OpenBSD developers created from scratch. It is a cleaner code base and is now the recommended solution for firewalling DragonFly. Keep in mind that the PF version in DragonFly is not in sync with OpenBSD's PF code. We have not yet incorporated the improvements made in PF over the last few years, but we have some improvements of our own. IPFW is still and will remain supported for the foreseeable future; it has some features not yet available in PF.
447
448 A copy of the OpenBSD PF user's guide corresponding to the version of PF in DragonFly can be found in [[PFUsersGuide]].
449
450 #### What Does IPFW Allow Me to Do? 
451
452 IPFW, the software supplied with DragonFly, is a packet filtering and accounting system which resides in the kernel, and has a user-land control utility, [ipfw(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ipfw&section8). Together, they allow you to define and query the rules used by the kernel in its routing decisions.
453
454 There are two related parts to IPFW. The firewall section performs packet filtering. There is also an IP accounting section which tracks usage of the router, based on rules similar to those used in the firewall section. This allows the administrator to monitor how much traffic the router is getting from a certain machine, or how much WWW traffic it is forwarding, for example.
455
456 As a result of the way that IPFW is designed, you can use IPFW on non-router machines to perform packet filtering on incoming and outgoing connections. This is a special case of the more general use of IPFW, and the same commands and techniques should be used in this situation.
457
458 #### Enabling IPFW on DragonFly 
459
460 As the main part of the IPFW system lives in the kernel, you will need to add one or more options to your kernel configuration file, depending on what facilities you want, and recompile your kernel. See "Reconfiguring your Kernel" ([kernelconfig.html Chapter 9]) for more details on how to recompile your kernel.
461
462  **Warning:** IPFW defaults to a policy of `deny ip from any to any`. If you do not add other rules during startup to allow access, ***you will lock yourself out*** of the server upon rebooting into a firewall-enabled kernel. We suggest that you set `firewall_type=open` in your `/etc/rc.conf` file when first enabling this feature, then refining the firewall rules in `/etc/rc.firewall` after you have tested that the new kernel feature works properly. To be on the safe side, you may wish to consider performing the initial firewall configuration from the local console rather than via  **ssh** . Another option is to build a kernel using both the `IPFIREWALL` and `IPFIREWALL_DEFAULT_TO_ACCEPT` options. This will change the default rule of IPFW to `allow ip from any to any` and avoid the possibility of a lockout.
463
464 There are currently four kernel configuration options relevant to IPFW:
465
466 `options IPFIREWALL`:: Compiles into the kernel the code for packet filtering.`options IPFIREWALL_VERBOSE`:: Enables code to allow logging of packets through [syslogd(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#syslogd&section8). Without this option, even if you specify that packets should be logged in the filter rules, nothing will happen.`options IPFIREWALL_VERBOSE_LIMIT=10`:: Limits the number of packets logged through [syslogd(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=syslogd&section=8) on a per entry basis. You may wish to use this option in hostile environments in which you want to log firewall activity, but do not want to be open to a denial of service attack via syslog flooding.
467
468 When a chain entry reaches the packet limit specified, logging is turned off for that particular entry. To resume logging, you will need to reset the associated counter using the [ipfw(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ipfw&section8) utility:
469
470     
471
472     # ipfw zero 4500
473
474 Where 4500 is the chain entry you wish to continue logging.`options IPFIREWALL_DEFAULT_TO_ACCEPT`:: This changes the default rule action from ***deny*** to ***allow***. This avoids the possibility of locking yourself out if you happen to boot a kernel with `IPFIREWALL` support but have not configured your firewall yet. It is also very useful if you often use [ipfw(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ipfw&section8) as a filter for specific problems as they arise. Use with care though, as this opens up the firewall and changes the way it works.
475
476 #### Configuring IPFW 
477
478 The configuration of the IPFW software is done through the [ipfw(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ipfw&section8) utility. The syntax for this command looks quite complicated, but it is relatively simple once you understand its structure.
479
480 There are currently four different command categories used by the utility: addition/deletion, listing, flushing, and clearing. Addition/deletion is used to build the rules that control how packets are accepted, rejected, and logged. Listing is used to examine the contents of your rule set (otherwise known as the chain) and packet counters (accounting). Flushing is used to remove all entries from the chain. Clearing is used to zero out one or more accounting entries.
481
482 ##### Altering the IPFW Rules 
483
484 The syntax for this form of the command is:
485
486 `ipfw` [-N] command [index] action [log] protocol addresses [options]
487
488 There is one valid flag when using this form of the command:
489
490 -N:: Resolve addresses and service names in output.
491
492 The ***command*** given can be shortened to the shortest unique form. The valid ***commands*** are:
493
494 add:: Add an entry to the firewall/accounting rule listdelete:: Delete an entry from the firewall/accounting rule list
495
496 Previous versions of IPFW used separate firewall and accounting entries. The present version provides packet accounting with each firewall entry.
497
498 If an ***index*** value is supplied, it is used to place the entry at a specific point in the chain. Otherwise, the entry is placed at the end of the chain at an index 100 greater than the last chain entry (this does not include the default policy, rule 65535, deny).
499
500 The `log` option causes matching rules to be output to the system console if the kernel was compiled with `IPFIREWALL_VERBOSE`.
501
502 Valid ***actions*** are:
503
504 reject:: Drop the packet, and send an ICMP host or port unreachable (as appropriate) packet to the source.allow:: Pass the packet on as normal. (aliases: `pass`, `permit`, and `accept`)deny:: Drop the packet. The source is not notified via an ICMP message (thus it appears that the packet never arrived at the destination).count:: Update packet counters but do not allow/deny the packet based on this rule. The search continues with the next chain entry.
505
506 Each ***action*** will be recognized by the shortest unambiguous prefix.
507
508 The ***protocols*** which can be specified are:
509
510 all:: Matches any IP packeticmp:: Matches ICMP packetstcp:: Matches TCP packetsudp:: Matches UDP packets
511
512 The ***address*** specification is:
513
514 from `***address/mask***` [`***port***`] to `***address/mask***` [`***port***`] [via `***interface***`]
515
516 You can only specify `***port***` in conjunction with ***protocols*** which support ports (UDP and TCP).
517
518 The `via` is optional and may specify the IP address or domain name of a local IP interface, or an interface name (e.g. `ed0`) to match only packets coming through this interface. Interface unit numbers can be specified with an optional wildcard. For example, `ppp*` would match all kernel PPP interfaces.
519
520 The syntax used to specify an `***address/mask***` is:
521
522     
523
524     `***address***`
525
526  or
527
528     
529
530     `***address***`/`***mask-bits***`
531
532  or
533
534     
535
536     `***address***`:`***mask-pattern***`
537
538 A valid hostname may be specified in place of the IP address. ' **mask-bits** ' is a decimal number representing how many bits in the address mask should be set. e.g. specifying `192.216.222.1/24` will create a mask which will allow any address in a class C subnet (in this case, `192.216.222`) to be matched. ' **mask-pattern** ' is an IP address which will be logically AND'ed with the address given. The keyword `any` may be used to specify ***any IP address***.
539
540 The port numbers to be blocked are specified as:
541
542 `***port***` [,`***port***` [,`***port***` [...]]]
543
544  to specify either a single port or a list of ports, or
545
546 `***port***`-`***port***`
547
548  to specify a range of ports. You may also combine a single range with a list, but the range must always be specified first.
549
550 The ***options*** available are:
551
552 frag:: Matches if the packet is not the first fragment of the datagram.in:: Matches if the packet is on the way in.out:: Matches if the packet is on the way out.ipoptions `***spec***`:: Matches if the IP header contains the comma separated list of options specified in `***spec***`. The supported IP options are: `ssrr` (strict source route), `lsrr` (loose source route), `rr` (record packet route), and `ts` (time stamp). The absence of a particular option may be specified with a leading `!`.established:: Matches if the packet is part of an already established TCP connection (i.e. it has the RST or ACK bits set). You can optimize the performance of the firewall by placing ***established*** rules early in the chain.setup:: Matches if the packet is an attempt to establish a TCP connection (the SYN bit is set but the ACK bit is not).tcpflags `***flags***`:: Matches if the TCP header contains the comma separated list of `***flags***`. The supported flags are `fin`, `syn`, `rst`, `psh`, `ack`, and `urg`. The absence of a particular flag may be indicated by a leading `!`.icmptypes `***types***`:: Matches if the ICMP type is present in the list `***types***`. The list may be specified as any combination of ranges and/or individual types separated by commas. Commonly used ICMP types are: `0` echo reply (ping reply), `3` destination unreachable, `5` redirect, `8` echo request (ping request), and `11` time exceeded (used to indicate TTL expiration as with [traceroute(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#traceroute&section8)).
553
554 ##### Listing the IPFW Rules 
555
556 The syntax for this form of the command is:
557
558 `ipfw` [-a] [-c] [-d] [-e] [-t] [-N] [-S] list
559
560 There are seven valid flags when using this form of the command:
561
562 -a:: While listing, show counter values. This option is the only way to see accounting counters.-c:: List rules in compact form.-d:: Show dynamic rules in addition to static rules.-e:: If `-d` was specified, also show expired dynamic rules.-t:: Display the last match times for each chain entry. The time listing is incompatible with the input syntax used by the [ipfw(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ipfw&section8) utility.-N:: Attempt to resolve given addresses and service names.-S:: Show the set each rule belongs to. If this flag is not specified, disabled rules will not be listed.
563
564 ##### Flushing the IPFW Rules 
565
566 The syntax for flushing the chain is:
567
568 `ipfw` flush
569
570 This causes all entries in the firewall chain to be removed except the fixed default policy enforced by the kernel (index 65535). Use caution when flushing rules; the default deny policy will leave your system cut off from the network until allow entries are added to the chain.
571
572 ##### Clearing the IPFW Packet Counters 
573
574 The syntax for clearing one or more packet counters is:
575
576 `ipfw` zero [`***index***`]
577
578 When used without an `***index***` argument, all packet counters are cleared. If an `***index***` is supplied, the clearing operation only affects a specific chain entry.
579
580 #### Example Commands for  **ipfw**  
581
582 This command will deny all packets from the host `evil.crackers.org` to the telnet port of the host `nice.people.org`:
583
584     
585
586     # ipfw add deny tcp from evil.crackers.org to nice.people.org 23
587
588 The next example denies and logs any TCP traffic from the entire `crackers.org` network (a class C) to the `nice.people.org` machine (any port).
589
590     
591
592     # ipfw add deny log tcp from evil.crackers.org/24 to nice.people.org
593
594 If you do not want people sending X sessions to your internal network (a subnet of a class C), the following command will do the necessary filtering:
595
596     
597
598     # ipfw add deny tcp from any to my.org/28 6000 setup
599
600 To see the accounting records:
601
602     
603
604     # ipfw -a list
605
606  or in the short form
607
608     
609
610     # ipfw -a l
611
612 You can also see the last time a chain entry was matched with:
613
614     
615
616     # ipfw -at l
617
618 #### Building a Packet Filtering Firewall 
619
620  **Note:** The following suggestions are just that: suggestions. The requirements of each firewall are different and we cannot tell you how to build a firewall to meet your particular requirements.
621
622 When initially setting up your firewall, unless you have a test bench setup where you can configure your firewall host in a controlled environment, it is strongly recommend you use the logging version of the commands and enable logging in the kernel. This will allow you to quickly identify problem areas and cure them without too much disruption. Even after the initial setup phase is complete, I recommend using the logging for `deny' as it allows tracing of possible attacks and also modification of the firewall rules if your requirements alter.
623
624  **Note:** If you use the logging versions of the `accept` command, be aware that it can generate ***large*** amounts of log data. One log entry will be generated for every packet that passes through the firewall, so large FTP/http transfers, etc, will really slow the system down. It also increases the latencies on those packets as it requires more work to be done by the kernel before the packet can be passed on.  **syslogd**  will also start using up a lot more processor time as it logs all the extra data to disk, and it could quite easily fill the partition `/var/log` is located on.
625
626 You should enable your firewall from `/etc/rc.conf.local` or `/etc/rc.conf`. The associated manual page explains which knobs to fiddle and lists some preset firewall configurations. If you do not use a preset configuration, `ipfw list` will output the current ruleset into a file that you can pass to `rc.conf`. If you do not use `/etc/rc.conf.local` or `/etc/rc.conf` to enable your firewall, it is important to make sure your firewall is enabled before any IP interfaces are configured.
627
628 The next problem is what your firewall should actually ***do***! This is largely dependent on what access to your network you want to allow from the outside, and how much access to the outside world you want to allow from the inside. Some general rules are:
629
630 * Block all incoming access to ports below 1024 for TCP. This is where most of the security sensitive services are, like finger, SMTP (mail) and telnet.
631
632 * Block ***all*** incoming UDP traffic. There are very few useful services that travel over UDP, and what useful traffic there is, is normally a security threat (e.g. Suns RPC and NFS protocols). This has its disadvantages also, since UDP is a connectionless protocol, denying incoming UDP traffic also blocks the replies to outgoing UDP traffic. This can cause a problem for people (on the inside) using external archie (prospero) servers. If you want to allow access to archie, you will have to allow packets coming from ports 191 and 1525 to any internal UDP port through the firewall.  **ntp**  is another service you may consider allowing through, which comes from port 123.
633
634 * Block traffic to port 6000 from the outside. Port 6000 is the port used for access to X11 servers, and can be a security threat (especially if people are in the habit of doing `xhost +` on their workstations). X11 can actually use a range of ports starting at 6000, the upper limit being how many X displays you can run on the machine. The upper limit as defined by RFC 1700 (Assigned Numbers) is 6063.
635
636 * Check what ports any internal servers use (e.g. SQL servers, etc). It is probably a good idea to block those as well, as they normally fall outside the 1-1024 range specified above.
637
638 Another checklist for firewall configuration is available from CERT at http://www.cert.org/tech_tips/packet_filtering.html
639
640 As stated above, these are only ***guidelines***. You will have to decide what filter rules you want to use on your firewall yourself. We cannot accept ANY responsibility if someone breaks into your network, even if you follow the advice given above.
641
642 #### IPFW Overhead and Optimization 
643
644 Many people want to know how much overhead IPFW adds to a system. The answer to this depends mostly on your rule set and processor speed. For most applications dealing with Ethernet and small rule sets, the answer is ***negligible***. For those of you that need actual measurements to satisfy your curiosity, read on.
645
646 The following measurements were made using FreeBSD 2.2.5-STABLE on a 486-66. (While IPFW has changed slightly in later releases of DragonFly, it still performs with similar speed.) IPFW was modified to measure the time spent within the `ip_fw_chk` routine, displaying the results to the console every 1000 packets.
647
648 Two rule sets, each with 1000 rules, were tested. The first set was designed to demonstrate a worst case scenario by repeating the rule:
649
650     
651
652     # ipfw add deny tcp from any to any 55555
653
654 This demonstrates a worst case scenario by causing most of IPFW's packet check routine to be executed before finally deciding that the packet does not match the rule (by virtue of the port number). Following the 999th iteration of this rule was an `allow ip from any to any`.
655
656 The second set of rules were designed to abort the rule check quickly:
657
658     
659
660     # ipfw add deny ip from 1.2.3.4 to 1.2.3.4
661
662 The non-matching source IP address for the above rule causes these rules to be skipped very quickly. As before, the 1000th rule was an `allow ip from any to any`.
663
664 The per-packet processing overhead in the former case was approximately 2.703 ms/packet, or roughly 2.7 microseconds per rule. Thus the theoretical packet processing limit with these rules is around 370 packets per second. Assuming 10 Mbps Ethernet and a ~1500 byte packet size, we would only be able to achieve 55.5% bandwidth utilization.
665
666 For the latter case each packet was processed in approximately 1.172 ms, or roughly 1.2 microseconds per rule. The theoretical packet processing limit here would be about 853 packets per second, which could consume 10 Mbps Ethernet bandwidth.
667
668 The excessive number of rules tested and the nature of those rules do not provide a real-world scenario -- they were used only to generate the timing information presented here. Here are a few things to keep in mind when building an efficient rule set:
669
670 * Place an `established` rule early on to handle the majority of TCP traffic. Do not put any `allow tcp` statements before this rule.
671
672 * Place heavily triggered rules earlier in the rule set than those rarely used (***without changing the permissiveness of the firewall***, of course). You can see which rules are used most often by examining the packet counting statistics with `ipfw -a l`.
673
674 CategoryHandbook
675
676 CategoryHandbook-security
677
678 ## OpenSSL 
679
680 [OpenSSL](http://www.openssl.org/) provides a general-purpose cryptography library, as well as the Secure Sockets Layer v2/v3 (SSLv2/SSLv3) and Transport Layer Security v1 (TLSv1) network security protocols.
681
682 However, one of the algorithms (specifically IDEA) included in OpenSSL is protected by patents in the USA and elsewhere, and is not available for unrestricted use. IDEA is included in the OpenSSL sources in DragonFly, but it is not built by default. If you wish to use it, and you comply with the license terms, enable the `MAKE_IDEA` switch in `/etc/make.conf` and rebuild your sources using `make world`.
683
684 Today, the RSA algorithm is free for use in USA and other countries. In the past it was protected by a patent.
685
686 ## VPN over IPsec 
687
688 <!-- XXX: someone revise this and add words about pf. I've no clue about this stuff -->
689
690 ***Written by Nik Clayton. ***
691
692 Creating a VPN between two networks, separated by the Internet, using DragonFly gateways.
693
694 ### Understanding IPsec 
695
696 ***Written by Hiten M. Pandya. ***
697
698 This section will guide you through the process of setting up IPsec, and to use it in an environment which consists of DragonFly and  **Microsoft® Windows® 2000/XP**  machines, to make them communicate securely. In order to set up IPsec, it is necessary that you are familiar with the concepts of building a custom kernel (see [kernelconfig.html Chapter 9]).
699
700 ***IPsec*** is a protocol which sits on top of the Internet Protocol (IP) layer. It allows two or more hosts to communicate in a secure manner (hence the name). The DragonFly IPsec ***network stack*** is based on the [KAME](http://www.kame.net/) implementation, which has support for both protocol families, IPv4 and IPv6.
701
702 IPsec consists of two sub-protocols:
703
704 * ***Encapsulated Security Payload (ESP)***, protects the IP packet data from third party interference, by encrypting the contents using symmetric cryptography algorithms (like Blowfish, 3DES).
705
706 * ***Authentication Header (AH)***, protects the IP packet header from third party interference and spoofing, by computing a cryptographic checksum and hashing the IP packet header fields with a secure hashing function. This is then followed by an additional header that contains the hash, to allow the information in the packet to be authenticated.
707
708 ESP and AH can either be used together or separately, depending on the environment.
709
710 IPsec can either be used to directly encrypt the traffic between two hosts (known as ***Transport Mode***); or to build ***virtual tunnels*** between two subnets, which could be used for secure communication between two corporate networks (known as ***Tunnel Mode***). The latter is more commonly known as a ***Virtual Private Network (VPN)***. The [ipsec(4)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ipsec&section4) manual page should be consulted for detailed information on the IPsec subsystem in DragonFly.
711
712 To add IPsec support to your kernel, add the following options to your kernel configuration file:
713
714     
715
716     options   IPSEC        #IP security
717
718     options   IPSEC_ESP    #IP security (crypto; define w/ IPSEC)
719
720     
721
722 If IPsec debugging support is desired, the following kernel option should also be added:
723
724     
725
726     options   IPSEC_DEBUG  #debug for IP security
727
728     
729
730 ### The Problem 
731
732 There's no standard for what constitutes a VPN. VPNs can be implemented using a number of different technologies, each of which have their own strengths and weaknesses. This article presents a number of scenarios, and strategies for implementing a VPN for each scenario.
733
734 ### Scenario #1: Two networks, connected to the Internet, to behave as one 
735
736 This is the scenario that caused me to first investigating VPNs. The premise is as follows:
737
738 * You have at least two sites
739
740 * Both sites are using IP internally
741
742 * Both sites are connected to the Internet, through a gateway that is running DragonFly.
743
744 * The gateway on each network has at least one public IP address.
745
746 * The internal addresses of the two networks can be public or private IP addresses, it doesn't matter. You can be running NAT on the gateway machine if necessary.
747
748 * The internal IP addresses of the two networks ***do not collide***. While I expect it is theoretically possible to use a combination of VPN technology and NAT to get this to work, I expect it to be a configuration nightmare.
749
750 If you find that you are trying to connect two networks, both of which, internally, use the same private IP address range (e.g., both of them use `192.168.1.x`), then one of the networks will have to be renumbered.
751
752 The network topology might look something like this:
753
754 security/ipsec-network.png
755
756 Notice the two public IP addresses. I'll use the letters to refer to them in the rest of this article. Anywhere you see those letters in this article, replace them with your own public IP addresses. Note also that internally, the two gateway machines have .1 IP addresses, and that the two networks have different private IP addresses (`192.168.1.x` and `192.168.2.x` respectively). All the machines on the private networks have been configured to use the `.1` machine as their default gateway.
757
758 The intention is that, from a network point of view, each network should view the machines on the other network as though they were directly attached the same router -- albeit a slightly slow router with an occasional tendency to drop packets.
759
760 This means that (for example), machine `192.168.1.20` should be able to run
761
762     
763
764     ping 192.168.2.34
765
766 and have it work, transparently. Windows machines should be able to see the machines on the other network, browse file shares, and so on, in exactly the same way that they can browse machines on the local network.
767
768 And the whole thing has to be secure. This means that traffic between the two networks has to be encrypted.
769
770 Creating a VPN between these two networks is a multi-step process. The stages are as follows:
771
772   1. Create a ***virtual*** network link between the two networks, across the Internet. Test it, using tools like [ping(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ping&section8), to make sure it works.
773
774   1. Apply security policies to ensure that traffic between the two networks is transparently encrypted and decrypted as necessary. Test this, using tools like [tcpdump(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#tcpdump&section1), to ensure that traffic is encrypted.
775
776   1. Configure additional software on the DragonFly gateways, to allow Windows machines to see one another across the VPN.
777
778 #### Step 1: Creating and testing a ***virtual*** network link 
779
780 Suppose that you were logged in to the gateway machine on network #1 (with public IP address `A.B.C.D`, private IP address `192.168.1.1`), and you ran `ping 192.168.2.1`, which is the private address of the machine with IP address `W.X.Y.Z`. What needs to happen in order for this to work?
781
782   1. The gateway machine needs to know how to reach `192.168.2.1`. In other words, it needs to have a route to `192.168.2.1`.
783
784   1. Private IP addresses, such as those in the `192.168.x` range are not supposed to appear on the Internet at large. Instead, each packet you send to `192.168.2.1` will need to be wrapped up inside another packet. This packet will need to appear to be from `A.B.C.D`, and it will have to be sent to `W.X.Y.Z`. This process is called ***encapsulation***.
785
786   1. Once this packet arrives at `W.X.Y.Z` it will need to ***unencapsulated***, and delivered to `192.168.2.1`.
787
788 You can think of this as requiring a ***tunnel*** between the two networks. The two ***tunnel mouths*** are the IP addresses `A.B.C.D` and `W.X.Y.Z`, and the tunnel must be told the addresses of the private IP addresses that will be allowed to pass through it. The tunnel is used to transfer traffic with private IP addresses across the public Internet.
789
790 This tunnel is created by using the generic interface, or `gif` devices on DragonFly. As you can imagine, the `gif` interface on each gateway host must be configured with four IP addresses; two for the public IP addresses, and two for the private IP addresses.
791
792 Support for the gif device must be compiled in to the DragonFly kernel on both machines. You can do this by adding the line:
793
794     
795
796     pseudo-device gif
797
798 to the kernel configuration files on both machines, and then compile, install, and reboot as normal.
799
800 Configuring the tunnel is a two step process. First the tunnel must be told what the outside (or public) IP addresses are, using [gifconfig(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#gifconfig&section8). Then the private IP addresses must be configured using [ifconfig(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=ifconfig&section=8).
801
802 On the gateway machine on network #1 you would run the following two commands to configure the tunnel.
803
804     
805
806     gifconfig gif0 A.B.C.D W.X.Y.Z
807
808     ifconfig gif0 inet 192.168.1.1 192.168.2.1 netmask 0xffffffff
809
810     
811
812 On the other gateway machine you run the same commands, but with the order of the IP addresses reversed.
813
814     
815
816     gifconfig gif0 W.X.Y.Z A.B.C.D
817
818     ifconfig gif0 inet 192.168.2.1 192.168.1.1 netmask 0xffffffff
819
820     
821
822 You can then run:
823
824     
825
826     gifconfig gif0
827
828 to see the configuration. For example, on the network #1 gateway, you would see this:
829
830     
831
832     # gifconfig gif0
833
834     gif0: flags=8011&lt;UP,POINTTOPOINT,MULTICAST&gt; mtu 1280
835
836     inet 192.168.1.1 --&gt; 192.168.2.1 netmask 0xffffffff
837
838     physical address inet A.B.C.D --&gt; W.X.Y.Z
839
840     
841
842 As you can see, a tunnel has been created between the physical addresses `A.B.C.D` and `W.X.Y.Z`, and the traffic allowed through the tunnel is that between `192.168.1.1` and `192.168.2.1`.
843
844 This will also have added an entry to the routing table on both machines, which you can examine with the command `netstat -rn`. This output is from the gateway host on network #1.
845
846     
847
848     # netstat -rn
849
850     Routing tables
851
852     
853
854     Internet:
855
856     Destination      Gateway       Flags    Refs    Use    Netif  Expire
857
858     ...
859
860     192.168.2.1      192.168.1.1   UH        0        0    gif0
861
862     ...
863
864     
865
866 As the ***Flags*** value indicates, this is a host route, which means that each gateway knows how to reach the other gateway, but they do not know how to reach the rest of their respective networks. That problem will be fixed shortly.
867
868 It is likely that you are running a firewall on both machines. This will need to be circumvented for your VPN traffic. You might want to allow all traffic between both networks, or you might want to include firewall rules that protect both ends of the VPN from one another.
869
870 It greatly simplifies testing if you configure the firewall to allow all traffic through the VPN. You can always tighten things up later. If you are using [ipfw(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ipfw&section8) on the gateway machines then a command like
871
872     
873
874     ipfw add 1 allow ip from any to any via gif0
875
876 will allow all traffic between the two end points of the VPN, without affecting your other firewall rules. Obviously you will need to run this command on both gateway hosts.
877
878 This is sufficient to allow each gateway machine to ping the other. On `192.168.1.1`, you should be able to run
879
880     
881
882     ping 192.168.2.1
883
884 and get a response, and you should be able to do the same thing on the other gateway machine.
885
886 However, you will not be able to reach internal machines on either network yet. This is because of the routing -- although the gateway machines know how to reach one another, they do not know how to reach the network behind each one.
887
888 To solve this problem you must add a static route on each gateway machine. The command to do this on the first gateway would be:
889
890     
891
892     route add 192.168.2.0 192.168.2.1 netmask 0xffffff00
893
894     
895
896 This says ***In order to reach the hosts on the network `192.168.2.0`, send the packets to the host `192.168.2.1`***. You will need to run a similar command on the other gateway, but with the `192.168.1.x` addresses instead.
897
898 IP traffic from hosts on one network will now be able to reach hosts on the other network.
899
900 That has now created two thirds of a VPN between the two networks, in as much as it is ***virtual*** and it is a ***network***. It is not private yet. You can test this using [ping(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ping&section8) and [tcpdump(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=tcpdump&section=1). Log in to the gateway host and run
901
902     
903
904     tcpdump dst host 192.168.2.1
905
906 In another log in session on the same host run
907
908     
909
910     ping 192.168.2.1
911
912 You will see output that looks something like this:
913
914     
915
916     16:10:24.018080 192.168.1.1 &gt; 192.168.2.1: icmp: echo request
917
918     16:10:24.018109 192.168.1.1 &gt; 192.168.2.1: icmp: echo reply
919
920     16:10:25.018814 192.168.1.1 &gt; 192.168.2.1: icmp: echo request
921
922     16:10:25.018847 192.168.1.1 &gt; 192.168.2.1: icmp: echo reply
923
924     16:10:26.028896 192.168.1.1 &gt; 192.168.2.1: icmp: echo request
925
926     16:10:26.029112 192.168.1.1 &gt; 192.168.2.1: icmp: echo reply
927
928     
929
930 As you can see, the ICMP messages are going back and forth unencrypted. If you had used the `-s` parameter to [tcpdump(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#tcpdump&section1) to grab more bytes of data from the packets you would see more information.
931
932 Obviously this is unacceptable. The next section will discuss securing the link between the two networks so that it all traffic is automatically encrypted.
933
934  **Summary:** 
935
936 * Configure both kernels with ***pseudo-device gif***.
937
938 * Edit `/etc/rc.conf` on gateway host #1 and add the following lines (replacing IP addresses as necessary).
939
940       
941
942       gifconfig_gif0="A.B.C.D W.X.Y.Z"
943
944       ifconfig_gif0="inet 192.168.1.1 192.168.2.1 netmask 0xffffffff"
945
946       static_routes="vpn"
947
948       route_vpn="192.168.2.0 192.168.2.1 netmask 0xffffff00"
949
950   
951
952 * Edit your firewall script (`/etc/rc.firewall`, or similar) on both hosts, and add
953
954       
955
956       ipfw add 1 allow ip from any to any via gif0
957
958   
959
960 * Make similar changes to `/etc/rc.conf` on gateway host #2, reversing the order of IP addresses.
961
962 #### Step 2: Securing the link 
963
964 To secure the link we will be using IPsec. IPsec provides a mechanism for two hosts to agree on an encryption key, and to then use this key in order to encrypt data between the two hosts.
965
966 The are two areas of configuration to be considered here.
967
968   1. There must be a mechanism for two hosts to agree on the encryption mechanism to use. Once two hosts have agreed on this mechanism there is said to be a ***security association*** between them.
969
970   1. There must be a mechanism for specifying which traffic should be encrypted. Obviously, you don't want to encrypt all your outgoing traffic -- you only want to encrypt the traffic that is part of the VPN. The rules that you put in place to determine what traffic will be encrypted are called ***security policies***.
971
972 Security associations and security policies are both maintained by the kernel, and can be modified by userland programs. However, before you can do this you must configure the kernel to support IPsec and the Encapsulated Security Payload (ESP) protocol. This is done by configuring a kernel with:
973
974     
975
976     options IPSEC
977
978     options IPSEC_ESP
979
980     
981
982 and recompiling, reinstalling, and rebooting. As before you will need to do this to the kernels on both of the gateway hosts.
983
984 You have two choices when it comes to setting up security associations. You can configure them by hand between two hosts, which entails choosing the encryption algorithm, encryption keys, and so forth, or you can use daemons that implement the Internet Key Exchange protocol (IKE) to do this for you.
985
986 I recommend the latter. Apart from anything else, it is easier to set up.
987
988 Editing and displaying security policies is carried out using [setkey(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#setkey&section8). By analogy, `setkey` is to the kernel's security policy tables as [route(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=route&section=8) is to the kernel's routing tables. `setkey` can also display the current security associations, and to continue the analogy further, is akin to `netstat -r` in that respect.
989
990 There are a number of choices for daemons to manage security associations with DragonFly. This article will describe how to use one of these, racoon. racoon is in the FreeBSD ports collection, in the security/ category, and is installed in the usual way.
991
992 racoon must be run on both gateway hosts. On each host it is configured with the IP address of the other end of the VPN, and a secret key (which you choose, and must be the same on both gateways).
993
994 The two daemons then contact one another, confirm that they are who they say they are (by using the secret key that you configured). The daemons then generate a new secret key, and use this to encrypt the traffic over the VPN. They periodically change this secret, so that even if an attacker were to crack one of the keys (which is as theoretically close to unfeasible as it gets) it won't do them much good -- by the time they've cracked the key the two daemons have chosen another one.
995
996 racoon's configuration is stored in `${PREFIX}/etc/racoon`. You should find a configuration file there, which should not need to be changed too much. The other component of racoon's configuration, which you will need to change, is the ***pre-shared key***.
997
998 The default racoon configuration expects to find this in the file `${PREFIX}/etc/racoon/psk.txt`. It is important to note that the pre-shared key is ***not*** the key that will be used to encrypt your traffic across the VPN link, it is simply a token that allows the key management daemons to trust one another.
999
1000 `psk.txt` contains a line for each remote site you are dealing with. In this example, where there are two sites, each `psk.txt` file will contain one line (because each end of the VPN is only dealing with one other end).
1001
1002 On gateway host #1 this line should look like this:
1003
1004     
1005
1006     W.X.Y.Z            secret
1007
1008 That is, the ***public*** IP address of the remote end, whitespace, and a text string that provides the secret. Obviously, you shouldn't use ***secret*** as your key -- the normal rules for choosing a password apply.
1009
1010 On gateway host #2 the line would look like this
1011
1012     
1013
1014     A.B.C.D            secret
1015
1016 That is, the public IP address of the remote end, and the same secret key. `psk.txt` must be mode `0600` (i.e., only read/write to `root`) before racoon will run.
1017
1018 You must run racoon on both gateway machines. You will also need to add some firewall rules to allow the IKE traffic, which is carried over UDP to the ISAKMP (Internet Security Association Key Management Protocol) port. Again, this should be fairly early in your firewall ruleset.
1019
1020     
1021
1022     ipfw add 1 allow udp from A.B.C.D to W.X.Y.Z isakmp
1023
1024     ipfw add 1 allow udp from W.X.Y.Z to A.B.C.D isakmp
1025
1026     
1027
1028 Once racoon is running you can try pinging one gateway host from the other. The connection is still not encrypted, but racoon will then set up the security associations between the two hosts -- this might take a moment, and you may see this as a short delay before the ping commands start responding.
1029
1030 Once the security association has been set up you can view it using [setkey(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#setkey&section8). Run
1031
1032     
1033
1034     setkey -D
1035
1036 on either host to view the security association information.
1037
1038 That's one half of the problem. They other half is setting your security policies.
1039
1040 To create a sensible security policy, let's review what's been set up so far. This discussions hold for both ends of the link.
1041
1042 Each IP packet that you send out has a header that contains data about the packet. The header includes the IP addresses of both the source and destination. As we already know, private IP addresses, such as the `192.168.x.y` range are not supposed to appear on the public Internet. Instead, they must first be encapsulated inside another packet. This packet must have the public source and destination IP addresses substituted for the private addresses.
1043
1044 So if your outgoing packet started looking like this:
1045
1046 security/ipsec-out-pkt.png
1047
1048 Then it will be encapsulated inside another packet, looking something like this:
1049
1050 security/ipsec-encap-pkt.png
1051
1052 This encapsulation is carried out by the `gif` device. As you can see, the packet now has real IP addresses on the outside, and our original packet has been wrapped up as data inside the packet that will be put out on the Internet.
1053
1054 Obviously, we want all traffic between the VPNs to be encrypted. You might try putting this in to words, as:
1055
1056 ***If a packet leaves from `A.B.C.D`, and it is destined for `W.X.Y.Z`, then encrypt it, using the necessary security associations.***
1057
1058 ***If a packet arrives from `W.X.Y.Z`, and it is destined for `A.B.C.D`, then decrypt it, using the necessary security associations.***
1059
1060 That's close, but not quite right. If you did this, all traffic to and from `W.X.Y.Z`, even traffic that was not part of the VPN, would be encrypted. That's not quite what you want. The correct policy is as follows
1061
1062 ***If a packet leaves from `A.B.C.D`, and that packet is encapsulating another packet, and it is destined for `W.X.Y.Z`, then encrypt it, using the necessary security associations.***
1063
1064 ***If a packet arrives from `W.X.Y.Z`, and that packet is encapsulating another packet, and it is destined for `A.B.C.D`, then encrypt it, using the necessary security associations.***
1065
1066 A subtle change, but a necessary one.
1067
1068 Security policies are also set using [setkey(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#setkey&section8). [setkey(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=setkey&section=8) features a configuration language for defining the policy. You can either enter configuration instructions via stdin, or you can use the `-f` option to specify a filename that contains configuration instructions.
1069
1070 The configuration on gateway host #1 (which has the public IP address `A.B.C.D`) to force all outbound traffic to `W.X.Y.Z` to be encrypted is:
1071
1072     
1073
1074     spdadd A.B.C.D/32 W.X.Y.Z/32 ipencap -P out ipsec esp/tunnel/A.B.C.D-W.X.Y.Z/require;
1075
1076     
1077
1078 Put these commands in a file (e.g., `/etc/ipsec.conf`) and then run
1079
1080     
1081
1082     # setkey -f /etc/ipsec.conf
1083
1084 `spdadd` tells [setkey(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#setkey&section8) that we want to add a rule to the secure policy database. The rest of this line specifies which packets will match this policy. `A.B.C.D/32` and `W.X.Y.Z/32` are the IP addresses and netmasks that identify the network or hosts that this policy will apply to. In this case, we want it to apply to traffic between these two hosts. `ipencap` tells the kernel that this policy should only apply to packets that encapsulate other packets. `-P out` says that this policy applies to outgoing packets, and `ipsec` says that the packet will be secured.
1085
1086 The second line specifies how this packet will be encrypted. `esp` is the protocol that will be used, while `tunnel` indicates that the packet will be further encapsulated in an IPsec packet. The repeated use of `A.B.C.D` and `W.X.Y.Z` is used to select the security association to use, and the final `require` mandates that packets must be encrypted if they match this rule.
1087
1088 This rule only matches outgoing packets. You will need a similar rule to match incoming packets.
1089
1090     
1091
1092     spdadd W.X.Y.Z/32 A.B.C.D/32 ipencap -P in ipsec esp/tunnel/W.X.Y.Z-A.B.C.D/require;
1093
1094 Note the `in` instead of `out` in this case, and the necessary reversal of the IP addresses.
1095
1096 The other gateway host (which has the public IP address `W.X.Y.Z`) will need similar rules.
1097
1098     
1099
1100     spdadd W.X.Y.Z/32 A.B.C.D/32 ipencap -P out ipsec esp/tunnel/W.X.Y.Z-A.B.C.D/require;
1101
1102            spdadd A.B.C.D/32 W.X.Y.Z/32 ipencap -P in ipsec esp/tunnel/A.B.C.D-W.X.Y.Z/require;
1103
1104 Finally, you need to add firewall rules to allow ESP and IPENCAP packets back and forth. These rules will need to be added to both hosts.
1105
1106     
1107
1108     ipfw add 1 allow esp from A.B.C.D to W.X.Y.Z
1109
1110     ipfw add 1 allow esp from W.X.Y.Z to A.B.C.D
1111
1112     ipfw add 1 allow ipencap from A.B.C.D to W.X.Y.Z
1113
1114     ipfw add 1 allow ipencap from W.X.Y.Z to A.B.C.D
1115
1116     
1117
1118 Because the rules are symmetric you can use the same rules on each gateway host.
1119
1120 Outgoing packets will now look something like this:
1121
1122 security/ipsec-crypt-pkt.png
1123
1124 When they are received by the far end of the VPN they will first be decrypted (using the security associations that have been negotiated by racoon). Then they will enter the `gif` interface, which will unwrap the second layer, until you are left with the innermost packet, which can then travel in to the inner network.
1125
1126 You can check the security using the same [ping(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ping&section8) test from earlier. First, log in to the `A.B.C.D` gateway machine, and run:
1127
1128     
1129
1130     tcpdump dst host 192.168.2.1
1131
1132 In another log in session on the same host run
1133
1134     
1135
1136     ping 192.168.2.1
1137
1138 This time you should see output like the following:
1139
1140     
1141
1142     XXX tcpdump output
1143
1144 Now, as you can see, [tcpdump(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#tcpdump&section1) shows the ESP packets. If you try to examine them with the `-s` option you will see (apparently) gibberish, because of the encryption.
1145
1146 Congratulations. You have just set up a VPN between two remote sites.
1147
1148  **Summary** 
1149
1150 * Configure both kernels with:
1151
1152       
1153
1154       options IPSEC
1155
1156       options IPSEC_ESP
1157
1158   
1159
1160 * Install [`security/racoon`](http://pkgsrc.se/security/racoon). Edit `${PREFIX}/etc/racoon/psk.txt` on both gateway hosts, adding an entry for the remote host's IP address and a secret key that they both know. Make sure this file is mode 0600.
1161
1162 * Add the following lines to `/etc/rc.conf` on each host:
1163
1164       
1165
1166       ipsec_enable="YES"
1167
1168       ipsec_file="/etc/ipsec.conf"
1169
1170   
1171
1172 * Create an `/etc/ipsec.conf` on each host that contains the necessary spdadd lines. On gateway host #1 this would be:
1173
1174       
1175
1176       spdadd A.B.C.D/32 W.X.Y.Z/32 ipencap -P out ipsec
1177
1178         esp/tunnel/A.B.C.D-W.X.Y.Z/require;
1179
1180       spdadd W.X.Y.Z/32 A.B.C.D/32 ipencap -P in ipsec
1181
1182         esp/tunnel/W.X.Y.Z-A.B.C.D/require;
1183
1184   
1185
1186   On gateway host #2 this would be:
1187
1188       
1189
1190       spdadd W.X.Y.Z/32 A.B.C.D/32 ipencap -P out ipsec
1191
1192         esp/tunnel/W.X.Y.Z-A.B.C.D/require;
1193
1194       spdadd A.B.C.D/32 W.X.Y.Z/32 ipencap -P in ipsec
1195
1196         esp/tunnel/A.B.C.D-W.X.Y.Z/require;
1197
1198   
1199
1200 * Add firewall rules to allow IKE, ESP, and IPENCAP traffic to both hosts:
1201
1202       
1203
1204       ipfw add 1 allow udp from A.B.C.D to W.X.Y.Z isakmp
1205
1206       ipfw add 1 allow udp from W.X.Y.Z to A.B.C.D isakmp
1207
1208       ipfw add 1 allow esp from A.B.C.D to W.X.Y.Z
1209
1210       ipfw add 1 allow esp from W.X.Y.Z to A.B.C.D
1211
1212       ipfw add 1 allow ipencap from A.B.C.D to W.X.Y.Z
1213
1214       ipfw add 1 allow ipencap from W.X.Y.Z to A.B.C.D
1215
1216   
1217
1218 The previous two steps should suffice to get the VPN up and running. Machines on each network will be able to refer to one another using IP addresses, and all traffic across the link will be automatically and securely encrypted.
1219
1220 ----
1221
1222 ## OpenSSH 
1223
1224 ***Contributed by Chern Lee. ***
1225
1226  **OpenSSH**  is a set of network connectivity tools used to access remote machines securely. It can be used as a direct replacement for `rlogin`, `rsh`, `rcp`, and `telnet`. Additionally, any other TCP/IP connections can be tunneled/forwarded securely through SSH.  **OpenSSH**  encrypts all traffic to effectively eliminate eavesdropping, connection hijacking, and other network-level attacks.
1227
1228  **OpenSSH**  is maintained by the OpenBSD project, and is based upon SSH v1.2.12 with all the recent bug fixes and updates. It is compatible with both SSH protocols 1 and 2.
1229
1230 ### Advantages of Using OpenSSH 
1231
1232 Normally, when using [telnet(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#telnet&section1) or [rlogin(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=rlogin&section=1), data is sent over the network in an clear, un-encrypted form. Network sniffers anywhere in between the client and server can steal your user/password information or data transferred in your session.  **OpenSSH**  offers a variety of authentication and encryption methods to prevent this from happening.
1233
1234 ### Enabling sshd 
1235
1236 Be sure to make the following addition to your `rc.conf` file:
1237
1238     
1239
1240     sshd_enable="YES"
1241
1242 This will load [sshd(8)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#sshd&section8&manpath=OpenBSD+3.3), the daemon program for  **OpenSSH** , the next time your system initializes. Alternatively, you can simply run directly the  **sshd**  daemon by typing `rcstart sshd` on the command line.
1243
1244 ### SSH Client 
1245
1246 The [ssh(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ssh&section1&manpath=OpenBSD+3.3) utility works similarly to [rlogin(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=rlogin&section=1).
1247
1248     
1249
1250     # ssh user@example.com
1251
1252     Host key not found from the list of known hosts.
1253
1254     Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
1255
1256     Host 'example.com' added to the list of known hosts.
1257
1258     user@example.com's password: *******
1259
1260 The login will continue just as it would have if a session was created using `rlogin` or `telnet`. SSH utilizes a key fingerprint system for verifying the authenticity of the server when the client connects. The user is prompted to enter `yes` only when connecting for the first time. Future attempts to login are all verified against the saved fingerprint key. The SSH client will alert you if the saved fingerprint differs from the received fingerprint on future login attempts. The fingerprints are saved in `~/.ssh/known_hosts`, or `~/.ssh/known_hosts2` for SSH v2 fingerprints.
1261
1262 By default,  **OpenSSH**  servers are configured to accept both SSH v1 and SSH v2 connections. The client, however, can choose between the two. Version 2 is known to be more robust and secure than its predecessor.
1263
1264 The [ssh(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ssh&section1&manpath=OpenBSD+3.3) command can be forced to use either protocol by passing it the `-1` or `-2` argument for v1 and v2, respectively.
1265
1266 ### Secure Copy 
1267
1268 The [scp(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#scp&section1&manpath=OpenBSD+3.3) command works similarly to [rcp(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=rcp&section=1); it copies a file to or from a remote machine, except in a secure fashion.
1269
1270     
1271
1272     #  scp user@example.com:/COPYRIGHT COPYRIGHT
1273
1274     user@example.com's password: *******
1275
1276     COPYRIGHT            100% |*****************************|  4735
1277
1278     00:00
1279
1280     #
1281
1282 Since the fingerprint was already saved for this host in the previous example, it is verified when using [scp(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#scp&section1&manpath=OpenBSD+3.3) here.
1283
1284 The arguments passed to [scp(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#scp&section1&manpath=OpenBSD+3.3) are similar to [cp(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=cp&section=1), with the file or files in the first argument, and the destination in the second. Since the file is fetched over the network, through SSH, one or more of the file arguments takes on the form `user@host:<path_to_remote_file>`. The `user@` part is optional. If omitted, it will default to the same username as you are currently logged in as, unless configured otherwise.
1285
1286 ### Configuration 
1287
1288 The system-wide configuration files for both the  **OpenSSH**  daemon and client reside within the `/etc/ssh` directory.
1289
1290 `ssh_config` configures the client settings, while `sshd_config` configures the daemon.
1291
1292 Additionally, the `sshd_program` (`/usr/sbin/sshd` by default), and `sshd_flags` `rc.conf` options can provide more levels of configuration.
1293
1294 Each user can have a personal configuration file in `~/.ssh/config`. The file can configure various client options, and can include host-specific options. With the following configuration file, a user could type `ssh shell` which would be equivalent to `ssh -X user@shell.example.com`.
1295
1296     
1297
1298     Host shell
1299
1300      Hostname shell.example.com
1301
1302      Username user
1303
1304      Protocol 2
1305
1306      ForwardX11 yes
1307
1308 ### ssh-keygen 
1309
1310 Instead of using passwords, [ssh-keygen(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ssh-keygen&section1&manpath=OpenBSD+3.3) can be used to generate RSA keys to authenticate a user:
1311
1312     
1313
1314     % ssh-keygen -t rsa1
1315
1316     Initializing random number generator...
1317
1318     Generating p:  .++ (distance 66)
1319
1320     Generating q:  ..............................++ (distance 498)
1321
1322     Computing the keys...
1323
1324     Key generation complete.
1325
1326     Enter file in which to save the key (/home/user/.ssh/identity):
1327
1328     Enter passphrase:
1329
1330     Enter the same passphrase again:
1331
1332     Your identification has been saved in /home/user/.ssh/identity.
1333
1334     ...
1335
1336 [ssh-keygen(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ssh-keygen&section1&manpath=OpenBSD+3.3) will create a public and private key pair for use in authentication. The private key is stored in `~/.ssh/identity`, whereas the public key is stored in `~/.ssh/identity.pub`. The public key must be placed in `~/.ssh/authorized_keys` of the remote machine in order for the setup to work.
1337
1338 This will allow connection to the remote machine based upon RSA authentication instead of passwords.
1339
1340  **Note:** The `-t rsa1` option will create RSA keys for use by SSH protocol version 1. If you want to use RSA keys with the SSH protocol version 2, you have to use the command `ssh-keygen -t rsa`.
1341
1342 If a passphrase is used in [ssh-keygen(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ssh-keygen&section1&manpath=OpenBSD+3.3), the user will be prompted for a password each time in order to use the private key.
1343
1344 A SSH protocol version 2 DSA key can be created for the same purpose by using the `ssh-keygen -t dsa` command. This will create a public/private DSA key for use in SSH protocol version 2 sessions only. The public key is stored in `~/.ssh/id_dsa.pub`, while the private key is in `~/.ssh/id_dsa`.
1345
1346 DSA public keys are also placed in `~/.ssh/authorized_keys` on the remote machine.
1347
1348 [ssh-agent(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ssh-agent&section1&manpath=OpenBSD+3.3) and [ssh-add(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command=ssh-add&section=1&manpath=OpenBSD+3.3) are utilities used in managing multiple passworded private keys.
1349
1350  **Warning:** The various options and files can be different according to the  **OpenSSH**  version you have on your system, to avoid problems you should consult the [ssh-keygen(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ssh-keygen&section1&manpath=OpenBSD+3.3) manual page.
1351
1352 ### SSH Tunneling 
1353
1354  **OpenSSH**  has the ability to create a tunnel to encapsulate another protocol in an encrypted session.
1355
1356 The following command tells [ssh(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ssh&section1&manpath=OpenBSD+3.3) to create a tunnel for  **telnet** :
1357
1358     
1359
1360     % ssh -2 -N -f -L 5023:localhost:23 user@foo.example.com
1361
1362     %
1363
1364 The `ssh` command is used with the following options:
1365
1366 `-2`
1367
1368  :: Forces `ssh` to use version 2 of the protocol. (Do not use if you are working with older SSH servers)
1369
1370 `-N`
1371
1372  :: Indicates no command, or tunnel only. If omitted, `ssh` would initiate a normal session.
1373
1374 `-f`
1375
1376  :: Forces `ssh` to run in the background.
1377
1378 `-L`
1379
1380  :: Indicates a local tunnel in `***localport:remotehost:remoteport***` fashion.
1381
1382 `user@foo.example.com`
1383
1384  :: The remote SSH server.
1385
1386 An SSH tunnel works by creating a listen socket on `localhost` on the specified port. It then forwards any connection received on the local host/port via the SSH connection to the specified remote host and port.
1387
1388 In the example, port `***5023***` on `localhost` is being forwarded to port `***23***` on `localhost` of the remote machine. Since `***23***` is  **telnet** , this would create a secure  **telnet**  session through an SSH tunnel.
1389
1390 This can be used to wrap any number of insecure TCP protocols such as SMTP, POP3, FTP, etc.
1391
1392  **Example 10-1. Using SSH to Create a Secure Tunnel for SMTP** 
1393
1394     
1395
1396     % ssh -2 -N -f -L 5025:localhost:25 user@mailserver.example.com
1397
1398     user@mailserver.example.com's password: *****
1399
1400     % telnet localhost 5025
1401
1402     Trying 127.0.0.1...
1403
1404     Connected to localhost.
1405
1406     Escape character is '^]'.
1407
1408     220 mailserver.example.com ESMTP
1409
1410 This can be used in conjunction with an [ssh-keygen(1)](http://leaf.dragonflybsd.org/cgi/web-man?command#ssh-keygen&section1&manpath=OpenBSD+3.3) and additional user accounts to create a more seamless/hassle-free SSH tunneling environment. Keys can be used in place of typing a password, and the tunnels can be run as a separate user.
1411
1412 #### Practical SSH Tunneling Examples 
1413
1414 ##### Secure Access of a POP3 Server 
1415
1416 At work, there is an SSH server that accepts connections from the outside. On the same office network resides a mail server running a POP3 server. The network, or network path between your home and office may or may not be completely trustable. Because of this, you need to check your e-mail in a secure manner. The solution is to create an SSH connection to your office's SSH server, and tunnel through to the mail server.
1417
1418     
1419
1420     % ssh -2 -N -f -L 2110:mail.example.com:110 user@ssh-server.example.com
1421
1422     user@ssh-server.example.com's password: ******
1423
1424 When the tunnel is up and running, you can point your mail client to send POP3 requests to `localhost` port 2110. A connection here will be forwarded securely across the tunnel to `mail.example.com`.
1425
1426 ##### Bypassing a Draconian Firewall 
1427
1428 Some network administrators impose extremely draconian firewall rules, filtering not only incoming connections, but outgoing connections. You may be only given access to contact remote machines on ports 22 and 80 for SSH and web surfing.
1429
1430 You may wish to access another (perhaps non-work related) service, such as an Ogg Vorbis server to stream music. If this Ogg Vorbis server is streaming on some other port than 22 or 80, you will not be able to access it.
1431
1432 The solution is to create an SSH connection to a machine outside of your network's firewall, and use it to tunnel to the Ogg Vorbis server.
1433
1434     
1435
1436     % ssh -2 -N -f -L 8888:music.example.com:8000 user@unfirewalled-system.example.org
1437
1438     user@unfirewalled-system.example.org's password: *******
1439
1440 Your streaming client can now be pointed to `localhost` port 8888, which will be forwarded over to `music.example.com` port 8000, successfully evading the firewall.