chiark / gitweb /
Keepalive option: Start trying to rekey as soon as peer shuts down
[secnet.git] / README
1 secnet - flexible VPN software
2
3 * Copying
4
5 secnet is
6   Copyright 1995-2003 Stephen Early <steve@greenend.org.uk>
7   Copyright 2002-2014 Ian Jackson <ijackson@chiark.greenend.org.uk>
8   Copyright 1991      Massachusetts Institute of Technology
9   Copyright 1998      Ross Anderson, Eli Biham, Lars Knudsen
10   Copyright 1993      Colin Plumb
11   Copyright 1998      James H. Brown, Steve Reid
12   Copyright 2000      Vincent Rijmen, Antoon Bosselaers, Paulo Barreto
13   Copyright 2001      Saul Kravitz
14   Copyright 2004      Fabrice Bellard
15   Copyright 2002      Guido Draheim
16   Copyright 2005-2010 Free Software Foundation, Inc.
17   Copyright 1995-2001 Jonathan Amery
18   Copyright 1995-2003 Peter Benie
19   Copyright 2011      Richard Kettlewell
20   Copyright 2012      Matthew Vernon
21   Copyright 2013      Mark Wooding
22   Copyright 1995-2013 Simon Tatham
23
24 secnet is distributed under the terms of the GNU General Public
25 License, version 3 or later.  Some individual files have more
26 permissive licences; where this is the case, it is documented in the
27 header comment for the files in question.
28
29 secnet is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
30 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
31 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
32 for more details.
33
34 The file COPYING contains a copy of the GNU GPL v3.
35
36
37 * Introduction
38
39 secnet allows large virtual private networks to be constructed
40 spanning multiple separate sites.  It is designed for the case where a
41 private network connecting many hosts is 'hidden' behind a single
42 globally-routable IP address, but can also be applied in other
43 circumstances.  It communicates entirely using UDP, and works well
44 with gateways that implement network address translation.
45
46 If you are installing secnet to join an existing VPN, you should read
47 the 'INSTALL' file and your particular VPN's documentation now.  You
48 may need to refer back to this file for information on the netlink and
49 comm sections of the configuration file.
50
51 If you are thinking about setting up a new VPN of any size (from one
52 providing complete links between multiple sites to a simple
53 laptop-to-host link), read the section in this file on 'Creating a
54 VPN'.
55
56 * Mailing lists and bug reporting
57
58 There are two mailing lists associated with secnet: an 'announce' list
59 and a 'discuss' list.  Their addresses are:
60 http://www.chiark.greenend.org.uk/mailman/listinfo/secnet-announce
61 http://www.chiark.greenend.org.uk/mailman/listinfo/secnet-discuss
62
63 The -announce list receives one message per secnet release.  The
64 -discuss list is for general discussion, including help with
65 configuration, bug reports, feature requests, etc.
66
67 Bug reports should be sent to <steve@greenend.org.uk>; they will be
68 forwarded to the -discuss list by me.
69
70 * Creating a VPN
71
72 XXX TODO
73
74 * secnet configuration file format
75
76 By default secnet on linux reads /etc/secnet/secnet.conf.  The default
77 may be different on other platforms.
78
79 This file defines a dictionary (a mapping from keys to values) full of
80 configuration information for secnet.  Two keys must be defined in
81 this file for secnet to start.  One is "system", a dictionary
82 containing systemwide control parameters.  The other is "sites", a
83 list of all the sites that you intend to communicate with.
84
85 The configuration file has a very simple syntax; keys are defined as
86 follows:
87
88 key definition;
89 or
90 key = definition;
91
92 (the "=" is optional)
93
94 Keys must match the following regular expression:
95 [[:alpha:]_][[:alnum:]\-_]*
96
97 i.e. the first character must be an alpha or an underscore, and the
98 remaining characters may be alphanumeric, '-' or '_'.
99
100 Keys can be defined to be a comma-separated list of any of the
101 following types:
102
103   a boolean
104   a string, in quotes
105   a number, in decimal
106   a dictionary of definitions, enclosed in { }
107   a "closure", followed by arguments
108   a path to a key that already exists, to reference that definition
109
110 Note that dictionaries can be nested: a key in one dictionary can
111 refer to another dictionary. When secnet looks for a key in a
112 particular directory and can't find it, it looks in the dictionary's
113 lexical 'parents' in turn until it finds it (or fails to find it at
114 all and stops with an error).
115
116 Definitions can refer to previous definitions by naming them with a
117 path.  Paths are key1/key2/key3... (starting from wherever we find
118 key1, i.e. in the current dictionary or any of its parents), or
119 alternatively /key1/key2/key3... (to start from the root).
120 Definitions cannot refer to future definitions.
121
122 Example:
123
124 a=1;
125 b=2;
126 c={ d=3; e=a; };
127 f={ a=4; g=c; };
128
129 The following paths are valid:
130 a is 1
131 b is 2
132 c is a dictionary:
133  c/d is 3
134  c/e is 1
135 f is a dictionary:
136  f/a is 4
137  f/g is a dictionary:
138   f/g/d is 3
139   f/g/e is 1
140
141 Note that f/g/e is NOT 4.
142
143 Elements that are lists are inserted into lists in definitions, not
144 referenced by them (i.e. you can't have lists of lists).
145
146 Some closures may be followed by an argument list in ( ), and may
147 return any number of whatever type they like (including other
148 closures).  Some types of closure (typically those returned from
149 invokations of other closures) cannot be invoked.
150
151 closure { definitions } is short for closure({definitions}).
152
153 The main body of secnet, and all the additional modules, predefine
154 some keys in the root dictionary.  The main ones are:
155
156   yes, true, True, TRUE, on:   the boolean value True
157   no, false, False, FALSE, off: the boolean value False
158   makelist:   turns a dictionary (arg1) into a list of definitions
159               (ignoring the keys)
160   readfile:   reads a file (arg1) and returns it as a string
161   map:        applies the closure specified as arg1 to each of the
162               remaining elements in the list in turn.  Returns a list
163               made up of the outputs of the closure.
164
165 Keys defined by modules are described below, in the module
166 documentation.
167
168 Other configuration files can be included inline by writing "include
169 filename" at the start of a line.
170
171 After the configuration file is read, secnet looks for particular keys
172 in configuration space to tell it what to do:
173
174  system: a dictionary which can contain the following keys:
175    log (log closure): a destination for system messages
176    userid (string): the userid for secnet to run as once it drops privileges
177    pidfile (string): where to store its PID
178    
179  sites: a list of closures of type 'site', which define other tunnel
180         endpoints that secnet will attempt to communicate with
181
182 * secnet command line options
183
184 Usage: secnet [OPTION]...
185
186   -f, --silent, --quiet   suppress error messages
187   -w, --nowarnings        suppress warnings
188   -v, --verbose           output extra diagnostics
189   -c, --config=filename   specify a configuration file
190   -j, --just-check-config stop after reading configfile
191   -n, --nodetach          do not run in background
192   -d, --debug=item,...    set debug options
193       --help              display this help and exit
194       --version           output version information and exit
195
196 * secnet builtin modules
197
198 ** resolver
199
200 Defines:
201   adns (closure => resolver closure)
202
203 adns: dict argument
204   config (string): optional, a resolv.conf for ADNS to use
205
206 ** random
207
208 Defines:
209   randomsrc (closure => randomsrc closure)
210
211 randomsrc: string[,bool]
212   arg1: filename of random source
213   arg2: if True then source is blocking
214
215 ** udp
216
217 Defines:
218   udp (closure => comm closure)
219
220 udp: dict argument
221   address (string list): IPv6 or IPv4 addresses to listen and send on;
222    default is all local addresses
223   port (integer): UDP port to listen and send on; optional if you
224    don't need to have a stable address for your peers to talk to
225    (in which case your site ought probably to have `local-mobile true').
226   buffer (buffer closure): buffer for incoming packets
227   authbind (string): optional, path to authbind-helper program
228
229 ** polypath
230
231 Defines:
232   polypath (closure => comm closure)
233
234 polypath: dict argument
235   port (integer): UDP port to listen and send on
236   buffer (buffer closure): buffer for incoming packets
237   authbind (string): optional, path to authbind-helper program
238   max-interfaces (number): optional, max number of different interfaces to
239    use (also, maximum steady-state amount of packet multiplication)
240   interfaces (string list): which interfaces to process; each entry is
241    optionally `!' or `+' followed by a glob pattern (which is applied to a
242    prospective interface using fnmatch with no flags).  If no list is
243    specified, or the list ends with a `!' entry, a default list is
244    used/appended: "!tun*","!tap*","!sl*","!userv*","!lo","*".  Patterns
245    which do not start with `*' or an alphanumeric need to be preceded
246    by `!' or `+'.
247   monitor-command (string list): Program to use to monitor appearance
248    and disappearance of addresses on local network interfaces.  Should
249    produce lines of the form `+|-<ifname> 4|6 <addr>' where <addr> is
250    an address literal.  Each - line should relate to a previously
251    printed + line.  On startup, should produce a + line for each
252    currently existing address.  secnet does filtering so there is no
253    need to strip out tun interfaces, multicast addresses, and so on.
254    The command is run as the user secnet is started as (not the one
255    which secnet may drop privilege to due to the configured `userid').
256    The default depends on the operating system.
257   permit-loopback (boolean): Normally, loopback IPv6 and IPv4
258    addresses on local interfaces are disregarded, because such
259    interfaces are not interesting for communicating with distant
260    hosts.  Setting this option will ignore that check, which can be
261    useful for testing.  Setting this option also removes "!lo*" from
262    the default interface pattern list.
263
264 When using this comm, packets are sent out of every active interface
265 on the host (where possible).  It is important that interfaces created
266 by secnet itself are not included!  secnet's default filter list tries
267 to do this.
268
269 This comm only makes sense for sites which are mobile.  That is, the
270 site closures used with this comm should all have the `local-mobile'
271 parameter set to `true'.  When the local site site is not marked
272 mobile the address selection machinery might fixate on an unsuitable
273 address.
274
275 For an interface to work with polypath, it must either have a suitable
276 default route, or be a point-to-point interface.  In the general case
277 this might mean that the host would have to have multiple default
278 routes.  However in practice the most useful configuration is two
279 interfaces being (1) wifi (2) mobile internet.
280
281 I have had success on Linux by using network-manager for wifi and
282 invoking ppp directly for mobile internet.  ppp sets up a
283 point-to-point link, and does not add a default route if there already
284 is one.  network-manager always sets up a default route.  The result
285 is that the wifi always has a default route (so is useable); ppp
286 (being a point-to-point link) does not need one.
287
288 The use of polypath requires that secnet be started with root
289 privilege, to make the setsockopt(,,SO_BINDTODEVICE,) calls.  If the
290 configuration specifies that secnet should drop privilege (see
291 `userid' above), secnet will keep a special process around for this
292 purpose; that process will handle local network interface changes but
293 does not deal with any packets, key exchange, etc.
294
295 polypath support is only available when secnet is built against an
296 IPv6-capable version of adns (because it wants features in the newer
297 adns).
298
299 ** log
300
301 Defines:
302   logfile (closure => log closure)
303   syslog (closure => log closure)
304
305 logfile: dict argument
306   filename (string): where to log to
307   class (string list): what type of messages to log
308     { "debug-config", M_DEBUG_CONFIG },
309     { "debug-phase", M_DEBUG_PHASE },
310     { "debug", M_DEBUG },
311     { "all-debug", M_DEBUG|M_DEBUG_PHASE|M_DEBUG_CONFIG },
312     { "info", M_INFO },
313     { "notice", M_NOTICE },
314     { "warning", M_WARNING },
315     { "error", M_ERROR },
316     { "security", M_SECURITY },
317     { "fatal", M_FATAL },
318     { "default", M_WARNING|M_ERROR|M_SECURITY|M_FATAL },
319     { "verbose", M_INFO|M_NOTICE|M_WARNING|M_ERROR|M_SECURITY|M_FATAL },
320     { "quiet", M_FATAL }
321
322 logfile will close and reopen its file upon receipt of SIGHUP.
323
324 syslog: dict argument
325   ident (string): include this string in every log message
326   facility (string): facility to log as
327     { "authpriv", LOG_AUTHPRIV },
328     { "cron", LOG_CRON },
329     { "daemon", LOG_DAEMON },
330     { "kern", LOG_KERN },
331     { "local0", LOG_LOCAL0 },
332     { "local1", LOG_LOCAL1 },
333     { "local2", LOG_LOCAL2 },
334     { "local3", LOG_LOCAL3 },
335     { "local4", LOG_LOCAL4 },
336     { "local5", LOG_LOCAL5 },
337     { "local6", LOG_LOCAL6 },
338     { "local7", LOG_LOCAL7 },
339     { "lpr", LOG_LPR },
340     { "mail", LOG_MAIL },
341     { "news", LOG_NEWS },
342     { "syslog", LOG_SYSLOG },
343     { "user", LOG_USER },
344     { "uucp", LOG_UUCP }
345
346 ** util
347
348 Defines:
349   sysbuffer (closure => buffer closure)
350
351 sysbuffer: integer[,dict]
352   arg1: buffer length
353   arg2: options:
354     lockdown (boolean): if True, mlock() the buffer
355
356 ** site
357
358 Defines:
359   site (closure => site closure)
360
361 site: dict argument
362   local-name (string): this site's name for itself
363   name (string): the name of the site's peer
364   link (netlink closure)
365   comm (one or more comm closures): if there is more than one, the
366    first one will be used for any key setups initiated by us using the
367    configured address.  Others are only used if our peer talks to
368    them.
369   resolver (resolver closure)
370   random (randomsrc closure)
371   local-key (rsaprivkey closure)
372   address (string list): optional, DNS name(s) used to find our peer;
373     address literals are supported too if enclosed in `[' `]'.
374   port (integer): mandatory if 'address' is specified: the port used
375     to contact our peer
376   key (rsapubkey closure): our peer's public key
377   transform (transform closure): how to mangle packets sent between sites
378   dh (dh closure)
379   hash (hash closure)
380   key-lifetime (integer): max lifetime of a session key, in ms
381     [one hour; mobile: 2 days]
382   setup-retries (integer): max number of times to transmit a key negotiation
383     packet [5; mobile: 30]
384   setup-timeout (integer): time between retransmissions of key negotiation
385     packets, in ms [2000; mobile: 1000]
386   wait-time (integer): after failed key setup, wait this long (in ms) before
387     allowing another attempt [20000; mobile: 10000]
388   renegotiate-time (integer): if we see traffic on the link after this time
389     then renegotiate another session key immediately (in ms)
390     [half key-lifetime, or key-lifetime minus 5 mins (mobile: 12 hours),
391      whichever is longer].
392   keepalive (bool): if True then attempt always to keep a valid session key.
393     [false]
394   log-events (string list): types of events to log for this site
395     unexpected: unexpected key setup packets (may be late retransmissions)
396     setup-init: start of attempt to setup a session key
397     setup-timeout: failure of attempt to setup a session key, through timeout
398     activate-key: activation of a new session key
399     timeout-key: deletion of current session key through age
400     security: anything potentially suspicious
401     state-change: steps in the key setup protocol
402     packet-drop: whenever we throw away an outgoing packet
403     dump-packets: every key setup packet we see
404     errors: failure of name resolution, internal errors
405     peer-addrs: changes to sets of peer addresses (interesting for mobile peers)
406     all: everything (too much!)
407   mobile (bool): if True then peer is "mobile" ie we assume it may
408     change its apparent IP address and port number without either it
409     or us being aware of the change; so, we remember the last several
410     port/addr pairs we've seen and send packets to all of them
411     (subject to a timeout).  We maintain one set of addresses for key
412     setup exchanges, and another for data traffic. Two communicating
413     peers must not each regard the other as mobile, or all the traffic
414     in each direction will be triplicated (strictly, transmitted
415     mobile-peers-max times) and anyway two peers whose public contact
416     address may suddenly change couldn't communicate reliably because
417     their contact addresses might both change at once. [false]
418   mobile-peers-max (integer): Maximum number of peer port/addr pairs we
419     remember and send to.  Must be at least 1 and no more than 5.
420     [4 if any address is configured, otherwise 3]
421   static-peers-max (integer): Maximum number of peer port/addr pairs
422     we can try for a static site.  Must be at least 1 and no more
423     than 5.  [4 or 3, as above]
424   mobile-peer-expiry (integer): For "mobile" peers only, the length
425     of time (in seconds) for which we will keep sending to multiple
426     address/ports from which we have not seen incoming traffic. [120]
427   local-mobile (bool): if True then other peers have been told we are
428     "mobile".  This should be True iff the peers' site configurations
429     for us have "mobile True" (and if we find a site configuration for
430     ourselves in the config, we insist on this).  The effect is to
431     check that there are no links both ends of which are allegedly
432     mobile (which is not supported, so those links are ignored) and
433     to change some of the tuning parameter defaults. [false]
434   mtu-target (integer): Desired value of the inter-site MTU for this
435     peering.  This value will be advertised to the peer (which ought
436     to affect incoming packets), and if the peer advertises an MTU its
437     value will be combined with this setting to compute the inter-site
438     MTU.  (secnet will still accept packets which exceed the
439     (negotiated or assumed) inter-site MTU.)  Setting a lower
440     inter-site MTU can be used to try to restrict the sizes of the
441     packets sent over the underlying public network (e.g. to work
442     around network braindamage).  It is not normally useful to set a
443     larger value for mtu-target than the VPN's general MTU (which
444     should be reflected in the local private interface MTU, ie the mtu
445     parameter to netlink).  If this parameter is not set, or is set
446     to 0, the default is to use the local private link mtu.
447
448 Links involving mobile peers have some different tuning parameter
449 default values, which are generally more aggressive about retrying key
450 setup but more relaxed about using old keys.  These are noted with
451 "mobile:", above, and apply whether the mobile peer is local or
452 remote.
453
454 ** transform-eax
455
456 Defines:
457    eax-serpent (closure => transform closure)
458
459 ** transform-cbcmac
460
461 Defines:
462   serpent256-cbc (closure => transform closure)
463
464 ** netlink
465
466 Defines:
467   null-netlink (closure => closure or netlink closure)
468
469 null-netlink: dict argument
470   name (string): name for netlink device, used in log messages
471   networks (string list): networks on the host side of the netlink device
472   remote-networks (string list): networks that may be claimed
473     by the remote site using this netlink device
474   local-address (string): IP address of host's tunnel interface
475   secnet-address (string): IP address of this netlink device
476   ptp-address (string): IP address of the other end of a point-to-point link
477   mtu (integer): MTU of host's tunnel interface
478
479 Only one of secnet-address or ptp-address may be specified.  If
480 point-to-point mode is in use then the "routes" option must also be
481 specified, and netlink returns a netlink closure that should be used
482 directly with the "link" option to the site closure.  If
483 point-to-point mode is not in use then netlink returns a closure that
484 may be invoked using a dict argument with the following keys to yield
485 a netlink closure:
486   routes (string list): networks reachable down the tunnel attached to
487     this instance of netlink
488   options (string list):
489     allow-route: allow packets coming from this tunnel to be routed to
490       other tunnels as well as the host (used for mobile devices like laptops)
491     soft: remove these routes from the host's routing table when
492       the tunnel link quality is zero
493   mtu (integer): MTU of host's tunnel interface
494
495 Netlink will dump its current routing table to the system/log on
496 receipt of SIGUSR1.
497
498 ** slip
499
500 Defines:
501   userv-ipif (closure => netlink closure)
502
503 userv-ipif: dict argument
504   userv-path (string): optional, where to find userv ["userv"]
505   service-user (string): optional, username for userv-ipif service ["root"]
506   service-name (string): optional, name of userv-ipif service ["ipif"]
507   buffer (buffer closure): buffer for assembly of host->secnet packets
508  plus generic netlink options, as for 'null-netlink'
509
510 ** tun
511
512 Defines:
513   tun (closure => netlink closure) [only on linux-2.4]
514   tun-old (closure => netlink closure)
515
516 tun: dict argument
517   flavour (string): optional, type of TUN interface to use
518     ("guess","linux","bsd","streams")
519   device (string): optional, path of TUN/TAP device file ["/dev/net/tun"]
520   interface (string): optional, name of tunnel network interface
521   ifconfig-path (string): optional, path to ifconfig command
522   route-path (string): optional, path to route command
523   ifconfig-type (string): optional, how to perform ifconfig
524   route-type (string): optional, how to add and remove routes
525    types are: "guess", "ioctl", "bsd", "linux", "solaris-2.5"
526   buffer (buffer closure): buffer for host->secnet packets
527  plus generic netlink options, as for 'null-netlink'
528
529 I recommend you don't specify the 'interface' option unless you're
530 doing something that requires the interface name to be constant.
531
532 ** rsa
533
534 Defines:
535   rsa-private (closure => rsaprivkey closure)
536   rsa-public (closure => rsapubkey closure)
537
538 rsa-private: string[,bool]
539   arg1: filename of SSH private key file (version 1, no password)
540   arg2: whether to check that the key is usable [default True]
541
542 rsa-public: string,string
543   arg1: encryption key (decimal)
544   arg2: modulus (decimal)
545
546 ** dh
547
548 Defines:
549   diffie-hellman (closure => dh closure)
550
551 diffie-hellman: string,string[,bool]
552   arg1: modulus (hex)
553   arg2: generator (hex)
554   arg3: whether to check that the modulus is prime [default True]
555
556 ** md5
557
558 Defines:
559   md5 (hash closure)
560
561 ** sha1
562
563 Defines:
564   sha1 (hash closure)
565
566 ** conffile
567
568 Defines:
569   makelist (dictionary => list of definitions)
570   readfile (string => string)
571   map (closure,list => list)
572
573 makelist: dictionary
574   returns a list consisting of the definitions in the dictionary. The keys
575   are discarded.
576
577 readfile: string
578   reads the named file and returns its contents as a string
579
580 map:
581   applies the closure specified as arg1 to each of the elements in the list.
582   Returns a list made up of the outputs of the closure.