https://github.com/hwdsl2/setup-ipsec-vpn/blob/master/docs/ikev2-howto-zh.md 导言 现代操作系统（比如 Windows 7 和更新版本）支持 IKEv2 协议标准。因特网密钥交换（英语：Internet Key Exchange，简称 IKE 或 IKEv2）是一种网络协议，归属于 IPsec 协议族之下，用以创建安全关联 (Security Association, SA)。与 IKE 版本 1 相比较，IKEv2 的 功能改进 包括比如通过 MOBIKE 实现 Standard Mobility 支持，以及更高的可靠性。 Libreswan 支持通过使用 RSA 签名算法的 X.509 Machine Certificates 来对 IKEv2 客户端进行身份验证。该方法无需 IPsec PSK, 用户名或密码。它可以用于以下系统： Windows 7, 8.x 和 10 OS X (macOS) iOS (iPhone/iPad) Android 4.x 和更新版本（使用 strongSwan VPN 客户端） Linux 在按照本指南操作之后，你将可以选择三种模式中的任意一种连接到 VPN：IKEv2，以及已有的 IPsec/L2TP 和 IPsec/XAuth ("Cisco IPsec") 模式。 使用辅助脚本 重要： 在继续之前，你应该已经成功地 搭建自己的 VPN 服务器，并且（可选但推荐）升级 Libreswan。Docker 用户请看 这里。 使用这个辅助脚本来自动地在 VPN 服务器上配置 IKEv2： sudo bash /opt/src/ikev2.sh --auto 该 脚本 必须使用 bash 而不是 sh 运行。以上命令使用自动模式和默认选项运行辅助脚本。如果你想要自定义 IKEv2 安装选项，请在运行脚本时去掉 --auto 参数。在完成之后，请转到 配置 IKEv2 VPN 客户端。 配置 IKEv2 VPN 客户端 其他语言版本: English, 简体中文. 注： 客户端配置文件的密码可以在 IKEv2 辅助脚本的输出中找到。如果你想要添加或者导出 IKEv2 客户端，只需重新运行辅助脚本。使用参数 -h 显示使用信息。 Windows 7, 8.x 和 10 OS X (macOS) iOS (iPhone/iPad) Android Linux Windows 7, 8.x 和 10 将生成的 .p12 文件安全地传送到你的计算机，然后导入到 "计算机账户" 证书存储。要导入 .p12 文件，打开 提升权限命令提示符 并运行以下命令： # 导入 .p12 文件（换成你自己的值） certutil -f -importpfx ".p12文件的位置和名称" NoExport 另外，你也可以手动导入 .p12 文件。详细步骤请看 这里。在导入证书后，你必须确保将客户端证书放在 "个人 -> 证书" 目录中，并且将 CA 证书放在 "受信任的根证书颁发机构 -> 证书" 目录中。 注： Ubuntu 18.04 用户在尝试导入 .p12 文件时可能会遇到错误 "输入的密码不正确"。参见 故障排除。 在 Windows 计算机上添加一个新的 IKEv2 VPN 连接。对于 Windows 8.x 和 10，推荐从命令提示符运行以下命令创建 VPN 连接，以达到更佳的安全性和性能。Windows 7 不支持这些命令，你可以手动创建 VPN 连接（见下面）。 # 创建 VPN 连接（将服务器地址换成你自己的值） powershell -command "Add-VpnConnection -ServerAddress '你的 VPN 服务器 IP（或者域名）' -Name 'My IKEv2 VPN' -TunnelType IKEv2 -AuthenticationMethod MachineCertificate -EncryptionLevel Required -PassThru" # 设置 IPsec 参数 powershell -command "Set-VpnConnectionIPsecConfiguration -ConnectionName 'My IKEv2 VPN' -AuthenticationTransformConstants GCMAES128 -CipherTransformConstants GCMAES128 -EncryptionMethod AES256 -IntegrityCheckMethod SHA256 -PfsGroup None -DHGroup Group14 -PassThru -Force" 另外，你也可以手动创建 VPN 连接。详细步骤请看 这里。如果你在配置 IKEv2 时指定了服务器的域名（而不是 IP 地址），则必须在 Internet地址 字段中输入该域名。 （此步骤为必须，如果你手动创建了 VPN 连接）为 IKEv2 启用更强的加密算法，通过修改一次注册表来实现。请下载并导入下面的 .reg 文件，或者打开提升权限命令提示符并运行以下命令。更多信息请看 这里。 适用于 Windows 7, 8.x 和 10 (下载 .reg 文件) REG ADD HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\RasMan\Parameters /v NegotiateDH2048_AES256 /t REG_DWORD /d 0x1 /f 要连接到 VPN：单击系统托盘中的无线/网络图标，选择新的 VPN 连接，然后单击 连接。连接成功后，你可以到 这里 检测你的 IP 地址，应该显示为你的 VPN 服务器 IP。 如果在连接过程中遇到错误，请参见 故障排除。 OS X (macOS) 首先，将生成的 .mobileconfig 文件安全地传送到你的 Mac，然后双击并按提示操作，以导入为 macOS 配置描述文件。在完成之后，检查并确保 "IKEv2 VPN" 显示在系统偏好设置 -> 描述文件中。 要连接到 VPN： 打开系统偏好设置并转到网络部分。 选择与 你的 VPN 服务器 IP（或者域名）对应的 VPN 连接。 选中 在菜单栏中显示 VPN 状态 复选框。 单击 连接。 （可选功能）你可以选择启用 VPN On Demand（按需连接） ，该功能在使用 Wi-Fi 网络时自动建立 VPN 连接。要启用它，选中 VPN 连接的 按需连接 复选框，然后单击 应用。 如果你手动配置 IKEv2 而不是使用辅助脚本，点这里查看步骤。 连接成功后，你可以到 这里 检测你的 IP 地址，应该显示为你的 VPN 服务器 IP。 如果在连接过程中遇到错误，请参见 故障排除。 iOS 首先，将生成的 .mobileconfig 文件安全地传送到你的 iOS 设备，并且导入为 iOS 配置描述文件。要传送文件，你可以使用： AirDrop（隔空投送），或者 使用 iTunes 的 "文件共享" 功能上传到设备，然后打开 iOS 设备上的 "文件" 应用程序，将上传的文件移动到 "On My iPhone" 目录下。然后单击它并到 "设置" 应用程序中导入，或者 将文件放在一个你的安全的托管网站上，然后在 Mobile Safari 中下载并导入它们。 在完成之后，检查并确保 "IKEv2 VPN" 显示在设置 -> 通用 -> 描述文件中。 要连接到 VPN： 进入设置 -> 通用 -> VPN。 选择与 你的 VPN 服务器 IP（或者域名）对应的 VPN 连接。 启用 VPN 连接。 （可选功能）你可以选择启用 VPN On Demand（按需连接） ，该功能在使用 Wi-Fi 网络时自动建立 VPN 连接。要启用它，单击 VPN 连接右边的 "i" 图标，然后启用 按需连接。 如果你手动配置 IKEv2 而不是使用辅助脚本，点这里查看步骤。 连接成功后，你可以到 这里 检测你的 IP 地址，应该显示为你的 VPN 服务器 IP。 如果在连接过程中遇到错误，请参见 故障排除。 Android 将生成的 .sswan 文件安全地传送到你的 Android 设备。 从 Google Play 安装 strongSwan VPN 客户端。 启动 strongSwan VPN 客户端。 单击右上角的 "更多选项" 菜单，然后单击 导入VPN配置。 选择你从服务器传送过来的 .sswan 文件。 注： 要查找 .sswan 文件，单击左上角的抽拉式菜单，然后浏览到你保存文件的目录。 在 "导入VPN配置" 屏幕上，单击 从VPN配置导入证书，并按提示操作。 在 "选择证书" 屏幕上，选择新的客户端证书并单击 选择。 单击 导入。 单击新的 VPN 配置文件以开始连接。 如果你的设备运行 Android 6.0 或更早版本，点这里查看额外的步骤。 （可选功能）你可以选择启用 Android 上的 "始终开启的 VPN" 功能。启动 设置 应用程序，进入 网络和互联网 -> 高级 -> VPN，单击 "strongSwan VPN 客户端" 右边的设置图标，然后启用 始终开启的 VPN 以及 屏蔽未使用 VPN 的所有连接 选项。 如果你手动配置 IKEv2 而不是使用辅助脚本，点这里查看步骤。 连接成功后，你可以到 这里 检测你的 IP 地址，应该显示为你的 VPN 服务器 IP。 如果在连接过程中遇到错误，请参见 故障排除。 Linux 在配置 Linux 客户端之前，你必须更改 VPN 服务器上的以下设置：编辑服务器上的 /etc/ipsec.d/ikev2.conf。在 conn ikev2-cp 小节的末尾添加 authby=rsa-sha1，开头必须空两格。保存文件并运行 service ipsec restart。 要配置你的 Linux 计算机以作为客户端连接到 IKEv2，首先安装 NetworkManager 的 strongSwan 插件： # Ubuntu and Debian sudo apt-get update sudo apt-get install network-manager-strongswan # Arch Linux sudo pacman -Syu # 升级所有软件包 sudo pacman -S networkmanager-strongswan # Fedora sudo yum install NetworkManager-strongswan-gnome # CentOS sudo yum install epel-release sudo yum --enablerepo=epel install NetworkManager-strongswan-gnome 下一步，将生成的 .p12 文件安全地从 VPN 服务器传送到你的 Linux 计算机。然后提取 CA 证书，客户端证书和私钥。将下面示例中的 vpnclient.p12 换成你的 .p12 文件名。 # 示例：提取 CA 证书，客户端证书和私钥。在完成后可以删除 .p12 文件。 # 注：你将需要输入 import password，它可以在 IKEv2 辅助脚本的输出中找到。 openssl pkcs12 -in vpnclient.p12 -cacerts -nokeys -out ikev2vpnca.cer openssl pkcs12 -in vpnclient.p12 -clcerts -nokeys -out vpnclient.cer openssl pkcs12 -in vpnclient.p12 -nocerts -nodes -out vpnclient.key rm vpnclient.p12 # （重要）保护证书和私钥文件 # 注：这一步是可选的，但强烈推荐。 sudo chown root.root ikev2vpnca.cer vpnclient.cer vpnclient.key sudo chmod 600 ikev2vpnca.cer vpnclient.cer vpnclient.key 然后你可以创建并启用 VPN 连接： 进入 Settings -> Network -> VPN。单击 + 按钮。 选择 IPsec/IKEv2 (strongswan)。 在 Name 字段中输入任意内容。 在 Gateway (Server) 部分的 Address 字段中输入 你的 VPN 服务器 IP（或者域名）。 为 Certificate 字段选择 ikev2vpnca.cer 文件。 在 Client 部分的 Authentication 下拉菜单选择 Certificate(/private key)。 在 Certificate 下拉菜单（如果存在）选择 Certificate/private key。 为 Certificate (file) 字段选择 vpnclient.cer 文件。 为 Private key 字段选择 vpnclient.key 文件。 在 Options 部分，选中 Request an inner IP address 复选框。 在 Cipher proposals (Algorithms) 部分，选中 Enable custom proposals 复选框。 保持 IKE 字段空白。 在 ESP 字段中输入 aes128gcm16. 单击 Add 保存 VPN 连接信息。 启用 VPN 连接。 连接成功后，你可以到 这里 检测你的 IP 地址，应该显示为你的 VPN 服务器 IP。 如果在连接过程中遇到错误，请参见 故障排除。 管理客户端证书 列出已有的客户端 如果要列出已有的 IKEv2 客户端的名称，运行 辅助脚本 并添加 --listclients 选项。使用参数 -h 显示使用信息。 添加一个客户端证书 如果要为更多的 IKEv2 客户端生成证书，只需重新运行 辅助脚本。或者你可以看 这一小节 的第 4 步。 导出一个已有的客户端的配置 在默认情况下，IKEv2 辅助脚本 在运行后会导出客户端配置。如果之后你想要为一个已有的客户端导出配置，重新运行辅助脚本并选择适当的选项。 删除一个客户端证书 重要： 从 IPsec 数据库中删除一个客户端证书 并不能 阻止 VPN 客户端使用该证书连接！对于此用例，你 必须 吊销该客户端证书，而不是删除证书。 首先，请阅读上面的重要说明。然后点这里查看详情。 吊销一个客户端证书 在某些情况下，你可能需要吊销一个之前生成的 VPN 客户端证书。这可以通过 crlutil 实现。下面举例说明，这些命令必须用 root 账户运行。 检查证书数据库，并且找到想要吊销的客户端证书的昵称。 certutil -L -d sql:/etc/ipsec.d Certificate Nickname Trust Attributes SSL,S/MIME,JAR/XPI IKEv2 VPN CA CTu,u,u ($PUBLIC_IP) u,u,u vpnclient-to-revoke u,u,u 在这个例子中，我们将要吊销昵称为 vpnclient-to-revoke 的客户端证书。它是由 IKEv2 VPN CA 签发的。 找到该客户端证书的序列号。 certutil -L -d sql:/etc/ipsec.d -n "vpnclient-to-revoke" Certificate: Data: Version: 3 (0x2) Serial Number: 00:cd:69:ff:74 ... ... 根据上面的输出，我们知道该序列号为十六进制的 CD69FF74，也就是十进制的 3446275956。它将在以下步骤中使用。 创建一个新的证书吊销列表 (CRL)。该步骤对于每个 CA 只需运行一次。 if ! crlutil -L -d sql:/etc/ipsec.d -n "IKEv2 VPN CA" 2>/dev/null; then crlutil -G -d sql:/etc/ipsec.d -n "IKEv2 VPN CA" -c /dev/null fi CRL Info: : Version: 2 (0x1) Signature Algorithm: PKCS #1 SHA-256 With RSA Encryption Issuer: "O=IKEv2 VPN,CN=IKEv2 VPN CA" This Update: Sat Jun 06 22:00:00 2020 CRL Extensions: 将你想要吊销的客户端证书添加到 CRL。在这里我们指定该证书的（十进制）序列号，以及吊销时间（UTC时间，格式：GeneralizedTime (YYYYMMDDhhmmssZ)）。 crlutil -M -d sql:/etc/ipsec.d -n "IKEv2 VPN CA" <> /etc/ipsec.conf echo 'include /etc/ipsec.d/*.conf' >> /etc/ipsec.conf fi 注： 如果你在上面的第一步指定了服务器的域名（而不是 IP 地址），则必须将以下命令中的 leftid=$PUBLIC_IP 换成 leftid=@$PUBLIC_IP。 cat > /etc/ipsec.d/ikev2.conf <> /etc/ipsec.d/ikev2.conf <> /etc/ipsec.d/ikev2.conf <> /etc/ipsec.d/ikev2.conf < Is this a critical extension [y/N]? N 生成 VPN 服务器证书： 注： 如果你在上面的第一步指定了服务器的域名（而不是 IP 地址），则必须将以下命令中的 --extSAN "ip:$PUBLIC_IP,dns:$PUBLIC_IP" 换成 --extSAN "dns:$PUBLIC_IP"。 certutil -z <(head -c 1024 /dev/urandom) \ -S -c "IKEv2 VPN CA" -n "$PUBLIC_IP" \ -s "O=IKEv2 VPN,CN=$PUBLIC_IP" \ -k rsa -g 3072 -v 120 \ -d sql:/etc/ipsec.d -t ",," \ --keyUsage digitalSignature,keyEncipherment \ --extKeyUsage serverAuth \ --extSAN "ip:$PUBLIC_IP,dns:$PUBLIC_IP" Generating key. This may take a few moments... 生成客户端证书，然后导出 .p12 文件，该文件包含客户端证书，私钥以及 CA 证书。 注： 你可以重复本步骤来为更多的客户端生成证书，但必须将所有的 vpnclient 换成比如 vpnclient2，等等。如需同时连接多个客户端，则必须为每个客户端生成唯一的证书。 生成客户端证书： certutil -z <(head -c 1024 /dev/urandom) \ -S -c "IKEv2 VPN CA" -n "vpnclient" \ -s "O=IKEv2 VPN,CN=vpnclient" \ -k rsa -g 3072 -v 120 \ -d sql:/etc/ipsec.d -t ",," \ --keyUsage digitalSignature,keyEncipherment \ --extKeyUsage serverAuth,clientAuth -8 "vpnclient" Generating key. This may take a few moments... 导出 .p12 文件： pk12util -d sql:/etc/ipsec.d -n "vpnclient" -o vpnclient.p12 Enter password for PKCS12 file: Re-enter password: pk12util: PKCS12 EXPORT SUCCESSFUL 指定一个安全的密码以保护导出的 .p12 文件（在导入到 iOS 或 macOS 设备时，该密码不能为空）。 （适用于 iOS 客户端） 导出 CA 证书到 ikev2vpnca.cer： certutil -L -d sql:/etc/ipsec.d -n "IKEv2 VPN CA" -a -o ikev2vpnca.cer 证书数据库现在应该包含以下内容： certutil -L -d sql:/etc/ipsec.d Certificate Nickname Trust Attributes SSL,S/MIME,JAR/XPI IKEv2 VPN CA CTu,u,u ($PUBLIC_IP) u,u,u vpnclient u,u,u 注： 如需显示证书内容，可使用 certutil -L -d sql:/etc/ipsec.d -n "Nickname"。要吊销一个客户端证书，请转到这一节。关于 certutil 的其它用法参见 这里。 （重要）重启 IPsec 服务： service ipsec restart 在继续之前，你必须重启 IPsec 服务。VPN 服务器上的 IKEv2 配置到此已完成。下一步：配置 VPN 客户端。 故障排除 其他语言版本: English, 简体中文. 在导入客户端配置文件时提示密码不正确 如果你忘记了客户端配置文件的密码，可以重新 导出 IKEv2 客户端的配置。 Ubuntu 18.04 用户在尝试将生成的 .p12 文件导入到 Windows 时可能会遇到错误 "输入的密码不正确"。这是由 NSS 中的一个问题导致的。更多信息请看 这里。在 2021-01-21 已更新 IKEv2 辅助脚本以自动应用以下解决方法。 Ubuntu 18.04 上的 NSS 问题的解决方法 IKEv2 在一小时后断开连接 如果 IKEv2 连接在一小时（60 分钟）后自动断开，可以这样解决：编辑 VPN 服务器上的 /etc/ipsec.d/ikev2.conf（如果不存在，编辑 /etc/ipsec.conf）。在 conn ikev2-cp 一节的末尾添加以下行，开头必须空两格： ikelifetime=24h salifetime=24h 保存修改并运行 service ipsec restart。该解决方案已在 2021-01-20 添加到辅助脚本。 无法同时连接多个 IKEv2 客户端 如果要同时连接多个客户端，则必须为每个客户端 生成唯一的证书。 如果你无法同时连接同一个 NAT （比如家用路由器）后面的多个 IKEv2 客户端，可以这样解决：编辑 VPN 服务器上的 /etc/ipsec.d/ikev2.conf，找到这一行 leftid=@ 并去掉 @，也就是说将它替换为 leftid=。保存修改并运行 service ipsec restart。如果 leftid 是一个域名则不受影响，不要应用这个解决方案。该解决方案已在 2021-02-01 添加到辅助脚本。 其它已知问题 Windows 自带的 VPN 客户端可能不支持 IKEv2 fragmentation（该功能需要 Windows 10 v1803 或更新版本）。在有些网络上，这可能会导致连接错误或其它连接问题。你可以尝试换用 IPsec/L2TP 或 IPsec/XAuth 模式。 如果你使用 strongSwan Android VPN 客户端，则必须将服务器上的 Libreswan 升级到版本 3.26 或以上。 更多故障排除信息 要查看更多故障排除信息，请看 这里。 移除 IKEv2 如果你想要从 VPN 服务器移除 IKEv2，但是保留 IPsec/L2TP 和 IPsec/XAuth ("Cisco IPsec") 模式（如果已安装），请重新运行 辅助脚本 并选择 "Remove IKEv2" 选项。请注意，这将删除所有的 IKEv2 配置（包括证书和密钥），并且不可撤销！ 另外，你也可以手动移除 IKEv2。点这里查看步骤。