Netzwerkzugriff über Radius

Autor des Abschnitts: @cweikl, @thomas, @foer

RADIUS (Remote Authentification Dial-In User Service) ist ein Client-Server Protokoll, das zur Authentifizierung, Autorisierung und für das Accounting (Triple A) von Benutzern in einem Netzwerk dient.

Der RADIUS-Server dient als zentraler Authentifizierungsserver, an den sich verschiedene IT-Dienste für die Authentifizierung wenden können. RADIUS bietet sich an, um in grossen Netzen sicherzustellen, dass ausschließlich berechtigte Nutzer Zugriff haben. Der Zugriff kann zudem auch auf bestimmte Endgeräte beschränkt werden. Um die Authentifizierungsdaten zu übertragen wird oftmals das Protokoll EAP (Extensible Authentification Protocol) genutzt.

Viele Geräte und Anwendungen, wie z.B. Access Points, Captive Portals oder Wireless Controller bieten neben einer einfachen Benutzerauthentifizierung auch eine Überprüfung mit Hilfe eines RADIUS-Servers an (WPA-Enterprise, 802.1X). Werden die Geräte so konfiguriert, dass diese zur Authentifizierung den RADIUS-Server nutzen, so kann sichergestellt werden, das nur berechtigte Benutzer Zugriff auf z.B. das WLAN haben.

FreeRADIUS: Einsatz in linuxmuster.net

FreeRadius ist ein Open-Source RADIUS-Server, der in der linuxmuster.net v7 zum Einsatz kommt. Dieser RADIUS-Server kann auf der Firewall (OPNSense), auf dem lmn-Server oder auf dem Docker-Host installiert, als Dienst aktiviert und so konfiguriert werden, dass die Benutzerauthentifizierung anhand der Daten im ActiveDirectory (AD) des linuxmuster.net Servers erfolgt, die vom RADIUS-Server via LDAP oder direkt abgefragt werden.

Hinweis

Derzeit wird empfohlen, den RADIUS Server auf dem lmn-Server zu installieren.

Über die Schulkonsole soll der Zugriff gesteuert werden. Dafür werden Benutzer einer speziellen Gruppe wifi hinzugefügt oder daraus entfernt.

Bemerkung

Das Standardverhalten der linuxmuster.net ist, dass ein neu angelegter Benutzer immer in der Gruppe wifi ist, d.h. auch alle Schüler dürfen zunächst in das WLAN, sobald ein WLAN-Zugriff auf Basis dieser Gruppe wifi erstellt wurde.

Zugehörigkeit zur Gruppe wifi einmalig festlegen

Die Steuerung der Gruppenzugehörigkeit kann auf der Konsole wie folgt gesetzt werden. Wenn man z.B. nur die Gruppe der Lehrer und der Schüler der Oberstufenklassen „k1“ und „k2“ für WLAN-Zugang konfigurieren will, erstellt man eine Vorlage und setzt die wifi-Gruppe dann

server ~ # cat << EOF > /etc/linuxmuster/sophomorix/default-school/wifi.teachers_and_oberstufe.conf
MEMBER_ROLE=teacher,globaladministrator
MEMBER_CLASS=teachers,k1,k2
EOF

server ~ # sophomorix-managementgroup --set-wifi teachers_and_oberstufe

Um noch weitere einzelne Schüler hinzuzunehmen oder zu entfernen, nutzt man danach die Funktion --wifi bzw. --nowifi mit von Komma getrennten Benutzernamen.

server ~ # sophomorix-managementgroup --nowifi lempel,fauli
server ~ # sophomorix-managementgroup --wifi schlaubi,torti

FreeRADIUS auf dem Server einrichten & testen

Freeradius installieren und aktivieren

server ~ # apt install freeradius
server ~ # systemctl enable freeradius.service

NTLM Authentifizierung in Samba erlauben

In der Datei /etc/samba/smb.conf ist in der Rubrik [global] folgende Zeile einzufügen:

[global]
...
ntlm auth = mschapv2-and-ntlmv2-only

Danach muss der Samba-Dienst neu gestartet werden:

server ~ # systemctl restart samba-ad-dc.service

Radius konfigurieren

Radius wird für das Protokoll PEAP/MSChapv2``konfiguriert. Dem Freeradius-Dienst muss Zugriff auf den lokalen `winbind-Dienst gegeben werden.

server ~ # usermod -a -G winbindd_priv freerad

In dem Verzeichnis /etc/freeradius/3.0/sites-enabled in die Dateien default und inner-tunnel ganz am Anfang unter authenticate ist ntlm_auth einzufügen.

authenticate {
    ntlm_auth
    # ab hier geht es weiter

Die Datei /etc/freeradius/3.0/mods-enabled/mschap ist im Abschnitt mschap mit zwei Zeilen zu ergänzen:

mschap {
        use_mppe = yes
        with_ntdomain_hack = yes
        # hier geht es weiter

Im selben Abschnitt ist auch die Variable ntlm_auth weiter unten anzupassen. Zuerst das Kommentarzeichen # entfernen, dann die Zeile folgendermaßen anpassen:

# eine Zeile
ntlm_auth = "/usr/bin/ntlm_auth --allow-mschapv2 --request-nt-key --domain=DOMÄNE --require-membership-of=DOMÄNE\wifi --username=%{%{Stripped-User-Name}:-%{%{User-Name}:-None}} --challenge=%{%{mschap:Challenge}:-00} --nt-response=%{%{mschap:NT-Response}:-00}"

Dabei muss DOMÄNE an beiden Stellen durch den eigenen Domänennamen (Samba-Domäne) ersetzt werden. Die Option --require-membership-of=... lässt nur Mitglieder der Gruppe wifi zu. So funktioniert die WLAN-Steuerung über die WebUI.

Danach ist die Datei /etc/freeradius/3.0/mods-enabled/ntlm_auth noch anzupassen. Zuerst ist das Kommentarzeichen # zu entfernen. Danach ist die Zeile wie folgt anzupassen:

exec ntlm_auth {
        wait = yes
        # eine Zeile
        program = "/usr/bin/ntlm_auth --allow-mschapv2 --request-nt-key --domain=DOMÄNE --require-membership-of=DOMÄNE\wifi --username=%{mschap:User-Name} --password=%{User-Password}"
}

Dabei muss auch hier DOMÄNE beides Mal durch den eigenen Domänennamen (Samba-Domäne) ersetzt werden.

In der Datei /etc/freeradius/3.0/users ist ganz oben nachstehende Zeile einzufügen.

DEFAULT     Auth-Type = ntlm_auth

Nun ist der Freeradius-Dienst neuzustarten:

server ~ # systemctl restart freeradius.service

Firewallregeln anpassen

Auf der Firewall OPNSense muss je nach eigenen Voraussetzungen dafür gesorgt werden, dass die APs aus dem WLAN-Netz den Server auf dem Port 1812 via udp erreichen können. Es ist darauf zu achten, dass die IP des Servers den eigenen Netzvorgaben entspricht (also z.B. 10.0.0.1 oder 10.16.1.1)

Die Regel auf der OPNSense hierzu könnte, wie nachstehend abgebildet, in den Firewall-Regeln für LAN eingetragen werden.

FW Rule for Radius Service

Jetzt sollte die Authentifizierung per WPA2-Enterprise funktionieren, sofern der Testuser in der Gruppe wifi ist. Ein Zertifikat ist bei Verwendung von PEAP/MSChapv2 nicht erforderlich.

Sollte das nicht funktionieren, hält man den Freeradius-Dienst an und startet ihn im Debugmodus.

server ~ # service freeradius stop
server ~ # service freeradius debug

Jetzt sieht man alle Vorgänge während man versucht, sich mit einem Device zu verbinden.

APs im Freeradius eintragen

Die APs müssen im Freeradius noch in der Datei /etc/freeradius/3.0/clients.conf eingetragen werden. Dies erfolgt wie in nachstehendem Schema dargestellt:

client server {
ipaddr = 10.0.0.1
secret = GeHeim
}

client opnsense {
ipaddr = 10.0.0.254
secret = GeHeim
}

client unifi {
ipaddr = 10.0.0.10
secret = GeHeim
}

Um den APs feste IPs zuzuweisen, sollten diese auf dem lmn-Server in der Datei /etc/linuxmuster/sophomorix/default-school/devices.csv eingetragen sein.

Je nachdem ob in jedem (Sub)-netz die APs angeschlossen werden, ist die zuvor dargestellte Firewall-Regel anzupassen. Der Radius-Port in der OPNSense müsste dann z.B. von Subnetz A (blau) zu Subnetz B (grün Servernetz) geöffnet werden, damit alle APs Zugriff auf den Radius-Dienst erhalten.

FreeRADIUS auf der OPNSense einrichten & testen

Hinweis

Bei Tests hat sich bislang herausgestellt, dass eine Authentifizierung via WLAN den APs von unifi noch Probleme bereitet. Es ist davon auszugehen, dass mit voranschreitender Implementierung in der OPNSense diese Probelem behoben sein werden.

Erweiterung OPNSense

Auf aktuellen lmn-Systemen (linuxmuster-base >= 7.0.41) ist der RADIUS-Dienst für das LAN auf der Firewall OPNSense bereits automatisch eingerichtet. Sollte ein aktuelles System zum Einsatz kommen, so sind beim Einsatz der Netzsegmentierung lediglich weitere Subnetze zu berücksichtigen, indem sog. Clients in FreeRADIUS definiert werden.

Nachfolgende Schritte dokumentieren, die manuelle Einrichtung des RADIUS-Dienstes.

Zunächst ist die Erweiterung (plugin) os-freeradius auf der OPNSense zu installieren. Diese ist unter System -> Firmware-> Plugins zu installieren. Ist diese nicht in der Liste der Erweiterungen zu sehen, so ist mithilfe der Schaltfläche + die Erweiterung zu installieren.

Plugin: FreeRADIUS

Nach der Installation ist die Seite neu zu laden. Danach gibt es unter Dienste -> FreeRADIUS die Möglichkeit, Einstellungen vorzunehmen. Wie in nachstehender Abb. gezeigt, ist der Dienst zu aktivieren und LDAP zu aktivieren.

FreeRADIUS: Allgemein

Clients definieren

Für jeden Netzbereich, aus dem auf den RADIUS-Dienst zugegriffen werden soll, muss ein sog. Client angelegt werden. Die entsprechende Konfiguration erfolgt unter Dienste -> FreeRADIUS -> Clients. Mithilfe der Schaltfläche + werden weitere Einträge hinzugefügt.

FreeRADIUS - Clients

Der Name und das Kennwort sind frei wählbar. Der Netzbereich ist in CIDR-Notation anzugeben. Für eines der Netze gemöß der Netzsegementierung wäre z.B. 10.3.0.0/24 anzugeben.

Für jedes zu nutzendes Subnetz ist hier ein entsprechender Client-Eintrag anzulegen. Die Einträge werden abschliessend mithilfe der Schaltfläche Anwenden bestätigt.

FreeRADIUS - Clients: Overview

EAP konfigurieren

Für die Übertragung der Authentifizierungsanfragen ist noch das zu nutzende Verfahren einzustellen. Hier sind unter Dienste -> FreeRADIUS -> EAP folgende Angaben einzutragen:

FreeRADIUS: EAP Config

LDAP einrichten

Der FreeRADIUS Dienst soll mithilfe des EAP-Verfahrens die Anfragen an das Active Directory des lmn-Servers via LDAP schicken. Hierzu sind in der RADIUS-Konfiguration entsprechende Einstellungen vorzunehmen.

Dazu muss man die Basis DN (BaseDN) wissen, die man auf dem Server in der Datei /var/lib/linuxmuster/setup.ini nachschauen kann. Das Passwort des Bind-Users holt man aus /etc/linuxmuster/.secret/global-binduser. Ist das System mit der Standarddomäne linuxmuster.lan aufgesetzt, lauten die entsprechenden Einträge wie folgt:

Protokolltyp    LDAPS
Server          server.linuxmuster.lan
Bindungsnutzer  CN=global-binduser,OU=Management,OU=GLOBAL,DC=linuxmuster,DC=lan
Bind Passwort   ****************
Basis DN        OU=SCHOOLS,DC=linuxmuster,DC=lan
Benutzerfilter  (&(objectClass=person)(sAMAccountName=%{%{Stripped-User-Name}:-%{User-Name}})(memberOf=CN=wifi*))
Gruppenfilter   (objectClass=group)

Im Benutzerfilter wird sichergestellt, dass der Benutzer Mitglied der Gruppe wifi ist.

LDAP Konfiguration

FreeRADIUS: LDAP Config

Firewallregeln anlegen

Schliesslich sind noch Firewallregeln zu definieren, die den Zugriff auf den RADIUS-Port 1812 aus dem LAN oder ggf. aus anderen Netzbereichen heraus erlauben. Hierzu sind unter Firewall -> LAN -> Rules -> LAN folgende Einstellungen vorzunehmen:

FW Rules LAN: FreeRADIUS Part 1 FW Rules LAN: FreeRADIUS Part 2 FW Rules LAN: FreeRADIUS Part 1

Nach Abschluss der RADIUS-Konfiguration kann diese nun getestet werden.

Testen der RADIUS-Konfiguration

Auf dem lmn-Server ist das Paket freeradius-utils zu installieren. Dies kann mit folgendem Befehl erfolgen:

server ~ # apt install freeradius-utils

Es kann auf dem lmn-Server mithilfe des Tools radclient nun getestet werden, ob die Authentifizierung funktioniert. Hierzu muss ein Benutzer mit seinem Kennwort angegeben werden, der der Gruppe wifi angehört - also z.B. ein Lehrer.

server ~ # echo "User-Name=zell,User-Password=Muster!" | radclient -x -P udp -s 10.0.0.254:1812 auth "$(cat /etc/linuxmuster/.secret/radiussecret)"

Anstelle des Befehls zum Auslesen des RADIUS-Secrets kann dieses auch direkt zwichen die Hochkommata eingefügt werden.

Kann der Benutzer sich erfolgreich via RADIUS authentifizieren, ist eine Rückmeldung wie nachstehende Ausgabe zu sehen:

Sent Access-Request Id 229 from 0.0.0.0:57233 to 10.0.0.254:1812 length 44
User-Name = "zell"
User-Password = "Muster!"
Cleartext-Password = "Muster!"
Received Access-Accept Id 229 from 10.0.0.254:1812 to 0.0.0.0:0 length 20
Packet summary:
Accepted      : 1
Rejected      : 0
Lost          : 0
Passed filter : 1
Failed filter : 0

Nimmt man nun den Benutzer aus der Gruppe wifi, so sollte die Authentifizierung fehlschlagen.

server ~ # sophomorix-managementgroup --nowifi zell

Bei einem erneuten test mit o.g. Befehl mithilfe des radclient sollte dann eine Fehlermeldung erscheinen:

server ~ # echo "User-Name=zell,User-Password=Muster!" | radclient -x -P udp -s 10.0.0.254:1812 auth "Muster!"
Sent Access-Request Id 10 from 0.0.0.0:34707 to 10.0.0.254:1812 length 44
User-Name = "zell"
User-Password = "Muster!"
Cleartext-Password = "Muster!"
Received Access-Reject Id 10 from 10.0.0.254:1812 to 0.0.0.0:0 length 20
(0) -: Expected Access-Accept got Access-Reject
Packet summary:
Accepted      : 0
Rejected      : 1
Lost          : 0
Passed filter : 0
Failed filter : 1

Verlaufen diese Testes erfolgreich, so ist der RADIUS - Dienst in lmn vollständig eingerichtet. Die APs, WLAN-Controller oder Captive Portal Lösungen sind nun so zu konfigurieren, dass diese den FreeRadius der lmn nutzen.