FreeRADIUS

A lap 2007. december 2., 23:40-kori változata

1 Általános bevezető

A FreeRADIUS egy free open source RADIUS-szerver. A RADIUS (Remote Authentication Dial In User Service) egy olyan kliens-szerver protokoll, amely a következő feladatok ellátásához nyújt segítséget:

• authentication (hitelesítés),
• authorization (engedélyezés),
• and accounting (naplózás, számlázás).

Az authentication, authorization és accounting hármast csak AAA-nak szokás rövidíteni.

A FreeRADIUS hivatalos weboldala: http://www.freeradius.org/.

A cikk írásakor (2007. december 2.) az aktuális stabil verzió az 1.1.7 (2007.07.25-én jelent meg).

A FreeRADIUS egy moduláris, gyors, gazdag protokollkészletű RADIUS-szerver, amely lehetőséget biztosít külső, így saját modulok használatára is.

A FreeRADIUS a felhasználói adatokat a következő forrásokból tudja kiolvasni:

• LDAP
• Kerberos
• SQL (MySQL, PostgreSQL, MSSQL, Oracle)
• /etc/passwd
• PAM
• sima szövegfájl
• ProxyRadius
• DC (Windows domain controller)
• külső program (perl, python)

Támogatott hitelesítési protokollok:

• PAP
• CHAP
• MSCHAP (v1, v2)
• SIP Digest (Cisco VoIP)
• EAP, PEAP

2 Mikor használják?

Felmerülhet a kérdés, hogy ha van pl. egy LDAP-szerverünk, akkor miért teszünk még egy szervert (RADIUSt) a hálózati erőforrás és az LDAP közé?

• Biztonsági megfontolásból.
  • Pl. ha az adott alkalmazást feltörik, akkor nem tudnak közvetlenül hozzáférni az LDAP-hoz, ilyenkor a RADIUS-szerver egyfajta bástyahostként (Bastion host) viselkedik.
• Vagy: ki akarjuk használni a RADIUS adta lehetőségeket:
  • központi felhasználó-
  • és jogosultságkezelés,
  • naplózás.

Leggyakoribb alkalmazási területe: azoknál a hálózati erőforrásoknál, ahol nincs lehetőség vagy mód a fent felsorolt azonosítási protokollok implementálására. Pl. hálózati eszközök (routerek, switchek, AP-k, stb.).

3 Hogy lehet beszerezni?

A letölthető a forrása a http://www.freeradius.org/ weboldalról, és utána a szokásos modon telepíthető (./configure, make, make install), de általában a disztribúciókhoz is létezik belőle csomag (pl. Debian, Fedora, SUSE stb).

Létezik belőle Windows-os verzió is, csak azt FreeRADIUS.net néven terjesztik, és a http://www.freeradius.net/ weboldalról tölthető le.

4 A RADIUS-protokoll

Kliens-szerver architekurájú protokoll, ahol:

• a kliens egy NAS (Network Access Server),
• a szerver pedig a RADIUS-szerver.

A RADIUS-protokoll UDP-t használ. A kliens és a szerver között egy-egy tranzakcióval kapcsolatban mindkét irányban csak egy-egy csomag megy át, így fölösleges lenne TCP-t használni. A TCP ugyan megbízhatóbb, de megnövelné a protokoll válaszidejét.

A protokoll két portot használ:

• 1812: auth (authentication, authorization) folyamatok;
• 1813: naplózás, számlázás (accounting).

Két RFC foglalkozik vele:

• RFC2865,
• EFC2866

Protokollfutam:

A RADIUS csomagformátuma:

    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |     Code      |  Identifier   |            Length             |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                                                               |
   |                         Authenticator                         |
   |                                                               |
   |                                                               |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |  Attributes ...
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

RADIUS Codes (decimal) értékei:

        1       Access-Request
        2       Access-Accept
        3       Access-Reject
        4       Accounting-Request
        5       Accounting-Response
       11       Access-Challenge
       12       Status-Server (experimental)
       13       Status-Client (experimental)
      255       Reserved

Mivel az UDP-ben nincs nyugtázás, ezért a protokollba beépítették. Erre csak a naplózásnál (accounting) van szükség, ilyenkor a RADIUS-szerver nyugtázza, hogy megkapta a napló (accounting) csomagot.

Identifier:

Az összetartozó csomagokat azonosítja.

Length: Az egész csomag méretét adja meg. A minimális méret 20, míg a maximális 4096 byte.

Authenticator: A NAS és a RADIUS rendelkezik egy közös kulccsal ("secret" vagy "key").

Auth esetén:

1. A kliens generál egy véletlenszámot, amit elküld a kérésben.
2. A szerver a válaszcsomagban a következő algoritmust használja fel, hogy hitelesítse magát:
   • ResponseAuth = MD5(Code,ID,Length,NASAuth,Attributes,Secret).

Acc esetén:

1. A kliens (NAS) a következő algoritmus szerint generálja:
   • Authenticator=MD5(Code,Identifier,Length,16 zero octets,request attributes,shared secret)
2. A RADIUS a válasza:
   • Authenticator=MD5(Code,Identifier,Length,Request Authenticator,Secret)

Attribútum felépítése:

    0                   1                   2
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
   |     Type      |    Length     |  Value ...
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

Type: Auth esetén:

          1      User-Name
          2      User-Password
          3      CHAP-Password
          4      NAS-IP-Address
          5      NAS-Port
          6      Service-Type
          7      Framed-Protocol
          8      Framed-IP-Address
          9      Framed-IP-Netmask
         10      Framed-Routing
         11      Filter-Id
         12      Framed-MTU
         13      Framed-Compression
         14      Login-IP-Host
         15      Login-Service
         16      Login-TCP-Port
         17      (unassigned)
         18      Reply-Message
         19      Callback-Number
         20      Callback-Id
         21      (unassigned)
         22      Framed-Route
         23      Framed-IPX-Network
         24      State
         25      Class
         26      Vendor-Specific
         27      Session-Timeout
         28      Idle-Timeout
         29      Termination-Action
         30      Called-Station-Id
         31      Calling-Station-Id
         32      NAS-Identifier
         33      Proxy-State
         34      Login-LAT-Service
         35      Login-LAT-Node
         36      Login-LAT-Group
         37      Framed-AppleTalk-Link
         38      Framed-AppleTalk-Network
         39      Framed-AppleTalk-Zone
         40-59   (reserved for accounting)
         60      CHAP-Challenge
         61      NAS-Port-Type
         62      Port-Limit
         63      Login-LAT-Port

Accounting esetén:

         40      Acct-Status-Type
         41      Acct-Delay-Time
         42      Acct-Input-Octets
         43      Acct-Output-Octets
         44      Acct-Session-Id
         45      Acct-Authentic
         46      Acct-Session-Time
         47      Acct-Input-Packets
         48      Acct-Output-Packets
         49      Acct-Terminate-Cause
         50      Acct-Multi-Session-Id
         51      Acct-Link-Count

Length:

Atrribútum teljes hosszát adja meg.

Value:

Nulla vagy több byte, az attribútum értékét tartalmazza.

Típusai:

• text 1-253 byte
  
• string 1-253 byte
  
• address 32 bit
  
• integer 32 bit
  
• time 32 bit (unix time: 1970. január 1. UTC 00:00:00 óta eltelt másodpercek)

4.1 RADIUS hitelesítés lépései

1. NAS - Access-Request
   • Code=Access-Request
   • Authenticator=NAS által generált random szám
   • Attribútumok: User-Name, User-Password
     • Password titkosítva=MD5(NASAuth,Secret) XOR Password
2. RADIUS - Access-Accept vagy Access-Reject
   • Code= Access-Accept vagy Access-Reject
   • Authenticator=MD5(Code,ID,Length,NASAuth,Attributes,Secret)
   • Attribútomok (pl.: jogok, protokoll, stb) (opcionális)

4.2 RADIUS naplózás lépései

1. NAS - Accounting-Request
   • Code=Accounting-Request
   • Authenticator=MD5(Code,Identifier,Length,16 zero octets,request attributes,shared secret)
   • Attribútumok

1. RADIUS - Accounting-Response
   • Code=Accounting-Response
   • Authenticator=MD5(Code,Identifier,Length,Request Authenticator,Secret)

5 Beállítás

Forrásból telepített FreeRADIUS könyvtár alkönyvtárai:

 bin/
 etc/
 include/
 lib/
 man/
 sbin/
 share/
 var/

A konfigurációs fájlok alapértelmezés szerint az etc/raddb könyvtárban vannak. A fájlok listája:

 acct_users
 attrs
 certs
 clients
 clients.conf
 db.ipindex
 db.ippool
 dictionary
 eap.conf
 error2
 example.pl
 experimental.conf
 hints
 huntgroups
 ldap.attrmap
 mssql.conf
 naslist
 naspasswd
 oraclesql.conf
 otp.conf
 otppasswd.sample
 postgresql.conf
 preproxy_users
 proxy.conf
 radiusd.conf
 realms
 services
 snmp.conf
 sql.conf
 sqlippool.conf
 users

A listából is látszik, hogy mennyire moduláris a konfiguráció. A fő konfigurációs fájl a radiusd.conf; ez töltődik be alapból, és tölti be a szükséges többi konfigurációs fájlt.

Néhány radiusd.conf-részlet:

 prefix = /usr/local/freeradius-1.1.7
 exec_prefix = ${prefix}
 sysconfdir = ${prefix}/etc
 localstatedir = ${prefix}/var
 sbindir = ${exec_prefix}/sbin
 logdir = ${localstatedir}/log/radius
 raddbdir = ${sysconfdir}/raddb
 radacctdir = ${logdir}/radacct
 confdir = ${raddbdir}
 run_dir = ${localstatedir}/run/radiusd
 log_file = ${logdir}/radius.log
 pidfile = ${run_dir}/radiusd.pid
# ilyen userként és groupként fog futni:
 user = nobody
 group = nobody
# melyik IP-n figyeljen:
 bind_address = 152.66.x.y
# állítsuk be a modulokat.
# proxy:
 proxy_requests  = yes
 $INCLUDE  ${confdir}/proxy.conf
# kliensek (NAS-ok):
 $INCLUDE  ${confdir}/clients.conf
# Unix /etc/passwd alapú hitelesítés:
 unix {
   passwd = /etc/passwd
 }
# AAA metódus előtt elvégzett műveletek pl.: IPcím-ellenőrzés
    preprocess {
          huntgroups = ${confdir}/huntgroups
          hints = ${confdir}/hints
    }
# LDAP:
  ldap {
     server = "ldap.your.domain"
     identity = "cn=admin,o=My Org,c=UA"
     basedn = "o=My Org,c=UA"
     filter = "(uid=%{Stripped-User-Name:-%{User-Name}})"
     base_filter = "(objectclass=radiusprofile)"
     start_tls = no
     tls_cacertfile        = /path/to/cacert.pem
     tls_cacertdir         = /path/to/ca/dir/
     tls_certfile          = /path/to/radius.crt
     tls_keyfile           = /path/to/radius.key
     tls_randfile          = /path/to/rnd
     tls_require_cert      = "demand"
     ldap_connections_number = 5
   }
# felhasználók megadása:
  files {
     usersfile = ${confdir}/users
     acctusersfile = ${confdir}/acct_users
     preproxy_usersfile = ${confdir}/preproxy_users
  }
# Naplózás:
  detail {
     detailfile = ${radacctdir}/%{Client-IP-Address}/detail-%Y%m%d
     detailperm = 0600
  }
  sql_log {
               path = ${radacctdir}/sql-relay
               acct_table = "radacct"
               postauth_table = "radpostauth"
               Start = "INSERT INTO ${acct_table} (AcctSessionId, UserName, \
                NASIPAddress, FramedIPAddress, AcctStartTime, AcctStopTime, \
                AcctSessionTime, AcctTerminateCause) VALUES                 \
                ('%{Acct-Session-Id}', '%{User-Name}', '%{NAS-IP-Address}', \
                '%{Framed-IP-Address}', '%S', '0', '0', '');"
               Stop = "INSERT INTO ${acct_table} (AcctSessionId, UserName,  \
                NASIPAddress, FramedIPAddress, AcctStartTime, AcctStopTime, \
                AcctSessionTime, AcctTerminateCause) VALUES                 \
                ('%{Acct-Session-Id}', '%{User-Name}', '%{NAS-IP-Address}', \
                '%{Framed-IP-Address}', '0', '%S', '%{Acct-Session-Time}',  \
                '%{Acct-Terminate-Cause}');"
               Alive = "INSERT INTO ${acct_table} (AcctSessionId, UserName, \
                NASIPAddress, FramedIPAddress, AcctStartTime, AcctStopTime, \
                AcctSessionTime, AcctTerminateCause) VALUES                 \
                ('%{Acct-Session-Id}', '%{User-Name}', '%{NAS-IP-Address}', \
                '%{Framed-IP-Address}', '0', '0', '%{Acct-Session-Time}','');"
               Post-Auth = "INSERT INTO ${postauth_table}                   \
                (user, pass, reply, date) VALUES                            \
                ('%{User-Name}', '%{User-Password:-Chap-Password}',         \
                '%{reply:Packet-Type}', '%S');"
       }

A már megismert AAA metódus kerül megint elő. Egyenként tudjuk megadni, hogy melyik modult akarjuk használni. Az Auth-Type beállításnál csak az ott megadott modult használja, és nem próbálja meg a többi felsorolt modult használni.

 authorize {
     file
     ldap
     eap
     sql
   }
 authenticate {
        Auth-Type CHAP {
                chap
        }
        pam
        unix
    }
 preacct {
        preprocess
        acct_unique
    }
 accounting {
        detail
        sql
        sql_log
    }
 post-auth {
        main_pool
        sqlippool
        Post-Auth-Type REJECT {
               insert-module-name-here
        }
    }
 pre-proxy {
        files
        pre_proxy_log
    }
 post-proxy {
        post_proxy_log
    }
</őre>

A preacct a naplózás előtt elvégzendő műveletek pl.: egyedi kulcsot generál a felhasználónak key = "User-Name, Acct-Session-Id, NAS-IP-Address, Client-IP-Address, NAS-Port"

A post-auth az eredményesen hitelesített felhasználók utólagos műveleteit tartalmazza pl.: IPcím-osztás. Vagy a nem eredményesen hitelesített felhasználókat a "Post-Auth-Type REJECT"-nél megadott modullal még megpróbálja hitelsíteni a RADIUS.

A pre-proxynál és post-proxynál a RADIUS-Proxy előtt és után elvégzett modulokat lehet megadni.

Azonosításnál mindenképpen használt modulok: clients, realms, huntgroups, users. 

'''clients'''
 
A NAS beállításait lehet megadni: IP, secret, nastype. 

Támogatott NAS-típusok:
* cisco
* computone
* livingston
* max40xx
* multitech
* netserver
* pathras
* patton
* portslave
* tc
* usrhiper
* other     

'''realms'''

A felhasználónév@realm formátumban megadott felhasználóneveknél használatos.

'''huntgroups'''

A NAS-hoz kapcsolódó felhasználók "paramétereit" adhatjuk meg pl.: IP-címek.

'''users'''

Itt lehet összefogni az előbb tárgyalt hármast (clients, realm, huntgroups).

'''Egyéb modulok'''

A modulok beállításait, ha a radiusd.conf-ban nem lehet megtenni, akkor a modullal azonos nevű fájlban tudjuk megtenni.

Példa:
'''SQL:'''

A radiusd.confban meg kell adni, hogy milyen sql-t szeretnénk használni. Támogatott: PostgreSQL, MySQL, MSSQL, Oracle.

Például, ha postgresql-t szeretnénk használni, akkor a postgresql.conf-ot kell betölteni.

A fájlban kell megadni a postgreSQL szerver beállításait pl.: hostnév, felhasználó, jelszó, adatbázis, stb..

Az adatbázis séma elérési útja a fájl elején található pl.: doc/examples/postgresql.sql

Részlet a postgresql.conf-ból:

<pre>
  sql {
        driver = "rlm_sql_postgresql"
        server = "localhost"
        login = "postgres"
        password = "diddgozs!!"
        radius_db = "radius"
     [...]

Majd az AAA metódusnál megismert események SQL műveletei vannak:

Egy kapcsolat felépítésének a naplózása:

 accounting_start_query = "INSERT into ${acct_table1} \
    AcctSessionId, AcctUniqueId, UserName, Realm, NASIPAddress, NASPortId, NASPortType, AcctStartTime, AcctAuthentic, \
    ConnectInfo_start, CalledStationId, CallingStationId, ServiceType, FramedProtocol, FramedIPAddress, AcctStartDelay, AscendSessionSvrKey) \
    values('%{Acct-Session-Id}', '%{Acct-Unique-Session-Id}', '%{SQL-User-Name}', '%{Realm}', '%{NAS-IP-Address}', \
    '%{NAS-Port}', '%{NAS-Port-Type}', ('%S'::timestamp - '%{Acct-Delay-Time:-0}'::interval), '%{Acct-Authentic}', '%{Connect-Info}', \
    '%{Called-Station-Id}', '%{Calling-Station-Id}', '%{Service-Type}', '%{Framed-Protocol}', \
     NULLIF('%{Framed-IP-Address}', '')::inet, 0, '%{X-Ascend-Session-Svr-Key}')"

6 Beállítási példa

A példában a következőket valósítjuk meg:

• Adott
  • néhány Cisco hálózati eszköz (switch, router, VPN-koncentrátor), és
  • néhány gép, amikről ezeket szeretnék SSH-n keresztül konfigurálni.
• A felhasználókat fájlban tároljuk.
• A kapcsolatokat naplózni szeretnénk fájlba és sql-be is.
• A VPN-koncetrátornál szeretnénk, ha
  • a VPN-felhasználók azonosítása LDAP-ból törtémne, és
  • ők ne tudjanak SSH-n keresztül belépni a hálózati eszközökre.
  • A naplózás itt is követelmény.

Cisco IOS konfig:

 aaa authentication login default group radius local
 aaa authorization exec default group radius local
 aaa accounting exec default start-stop group radius
 radius-server 152.66.x.y auth-port 1812 acct-port 1813 key neduddmi!
 radius-server timeout 10
 radius-server retry 3

radiusd.conf:

  ldap {
      server = "ldaps://ldap.sch.bme.hu"
      basedn = "dc=sch,dc=bme,dc=hu"
      port =636
      tls_mode = yes
      tls_cacertfile        = ca-cert path
      tls_certfile          = host-cert path
      tls_keyfile           = host-key path
      authtype = ldap
      ldap_connections_number = 20
      set_auth_type = yes
      timeout = 20
     }
  files {
       usersfile = ${confdir}/users
     }
  detail {
       detailfile = ${radacctdir}/%{Client-IP-Address}/detail-%Y%m%d
       detailperm = 0600
     }
  detail auth_log {
       detailfile = ${radacctdir}/%{Client-IP-Address}/auth-detail-%Y%m%d
       detailperm = 0600
     }
  acct_unique {
       key = "User-Name, Acct-Session-Id, NAS-IP-Address, Client-IP-Address, NAS-Port"
     }
  $INCLUDE  ${confdir}/clients.conf
  $INCLUDE  ${confdir}/postgresql.conf
  preprocess {
      huntgroups = ${confdir}/huntgroups
      hints = ${confdir}/hints
  }
  authorize {
       auth_log
       files
       ldap
    }
  authenticate {
       Auth-Type LDAP  {
               ldap
       }
    }
  preacct {
        preprocess
        acct_unique
    }
  accounting {
        detail
        sql
    }

clients.conf:

 client 152.66.208.141 {
        secret = neduddmi!
        shortname = router-1
        nastype = cisco
 }
 client 152.66.208.146 {
        secret = neduddmi!
        shortname = router-1
        nastype = cisco
 }

A többi hálózati eszközt hasonló módon felsoroljuk.

huntgroups:

 (group név, IP):
    ssh           Calling-Station-Id == 152.66.208.218
#  a többi IP cím felsorolása, ahhonan engedni akarjuk az ssh kapcsolatot

postgresql.conf:

A beállításoknál említett séma létrehozása, majd a fájl elején meg kell adni az SQL eléréséhez szükséges adatokat. Mást nem kell változtatni.

users:

SSH normál felhasználó fájlból:

    felhasználó1  Auth-Type := Local, User-Password == "xxxxx", Simultaneous-Use := 10, Huntgroup-Name == "aclip"
                  Service-Type = Login,
                  cisco-avpair="shell:priv-lvl=0"

SSH admin felhasználó fájlból:

    felhasználó2  Auth-Type := Local, User-Password == "xxxxx", Simultaneous-Use := 10, Huntgroup-Name == "aclip"
                  Service-Type = Login,
                  cisco-avpair="shell:priv-lvl=15"

VPN felhasználó fájlból:

    felhasználó3  Auth-Type := Local, User-Password == "xxxxx", Simultaneous-Use := 2
                  Service-Type = Outbound-User

 VPN felhasználó LDAP-ból:

    DEFAULT       Simultaneous-Use := 100, Auth-Type := LDAP
                  Service-Type = Outbound-User

Logok:

fájl:

• auth-detail-20071130

Packet-Type = Access-Request 
Fri Nov 30 02:09:00 2007
       User-Name = "guest"
       Reply-Message = "Password: "
       NAS-Port = 194
       NAS-Port-Id = "tty194"
       NAS-Port-Type = Virtual
       Calling-Station-Id = "152.66.208.218"
       NAS-IP-Address = 152.66.208.141
       Client-IP-Address = 152.66.208.141
       Huntgroup-Name = "ssh"

• detail-20071130

Fri Nov 30 02:09:00 2007
       Acct-Session-Id = "0002F391"
       User-Name = "guest"
       Acct-Authentic = RADIUS
       Acct-Status-Type = Start
       NAS-Port = 194
       NAS-Port-Id = "tty194"
       NAS-Port-Type = Virtual
       Calling-Station-Id = "152.66.208.218"
       Service-Type = NAS-Prompt-User
       NAS-IP-Address = 152.66.208.141
       Acct-Delay-Time = 0
       Client-IP-Address = 152.66.208.141
       Timestamp = 1196384940

Fri Nov 30 02:17:05 2007
       Acct-Session-Id = "0002F391"
       User-Name = "guest"
       Acct-Authentic = RADIUS
       Acct-Terminate-Cause = User-Request
       Acct-Session-Time = 485
       Acct-Status-Type = Stop
       NAS-Port = 194
       NAS-Port-Id = "tty194"
       NAS-Port-Type = Virtual
       Calling-Station-Id = "152.66.208.218"
       Service-Type = NAS-Prompt-User
       NAS-IP-Address = 152.66.208.141
       Acct-Delay-Time = 0
       Client-IP-Address = 152.66.208.141
       Timestamp = 1196385425

--Farkas 2007. december 2., 22:00 (CET) (farkas_pont_jozsef_kukac_sch_pont_bme_pont_hu)