# 如何配置 IKEv2 VPN: Windows 和 Android
*其他语言版本: [English](ikev2-howto.md), [简体中文](ikev2-howto-zh.md).*
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**重要提示：** 本指南仅适用于**高级用户**。其他用户请使用 IPsec/L2TP 或者 IPsec/XAuth。
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Windows 7 和更新版本支持 IKEv2 协议标准，通过 Microsoft 的 Agile VPN 功能来实现。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 带来许多功能改进，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
- Windows Phone 8.1 及以上
- strongSwan Android VPN 客户端
- iOS (iPhone/iPad) 和 macOS <-- 另见
下面举例说明如何在 Libreswan 上配置 IKEv2。以下命令必须用 `root` 账户运行。
在继续之前，请确保你已经成功 搭建自己的 VPN 服务器。
1. 获取 VPN 服务器的公共 IP 地址，将它保存到变量并检查。
```bash
$ PUBLIC_IP=$(wget -t 3 -T 15 -qO- http://ipv4.icanhazip.com)
$ echo "$PUBLIC_IP"
（检查显示的公共 IP）
```
**注：** 另外，在这里你也可以指定 VPN 服务器的域名。例如： `PUBLIC_IP=myvpn.example.com`。
1. 在 `/etc/ipsec.conf` 文件中添加一个新的 IKEv2 连接:
```bash
$ cat >> /etc/ipsec.conf <> /etc/ipsec.conf
```
对于 Libreswan 3.18 或以下版本，请运行：
```bash
$ echo " forceencaps=yes" >> /etc/ipsec.conf
```
1. 生成 Certificate Authority (CA) 和 VPN 服务器证书：
**注：** 使用 "-v" 参数指定证书的有效期（单位：月），例如 "-v 36"。另外，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），则需要将以下命令中的 `--extSAN "ip:$PUBLIC_IP,dns:$PUBLIC_IP"` 换成 `--extSAN "dns:$PUBLIC_IP"`。
```bash
$ certutil -S -x -n "Example CA" -s "O=Example,CN=Example CA" -k rsa -g 4096 -v 36 -d sql:/etc/ipsec.d -t "CT,," -2
A random seed must be generated that will be used in the
creation of your key. One of the easiest ways to create a
random seed is to use the timing of keystrokes on a keyboard.
To begin, type keys on the keyboard until this progress meter
is full. DO NOT USE THE AUTOREPEAT FUNCTION ON YOUR KEYBOARD!
Continue typing until the progress meter is full:
|************************************************************|
Finished. Press enter to continue:
Generating key. This may take a few moments...
Is this a CA certificate [y/N]?
y
Enter the path length constraint, enter to skip [<0 for unlimited path]: >
Is this a critical extension [y/N]?
N
$ certutil -S -c "Example CA" -n "$PUBLIC_IP" -s "O=Example,CN=$PUBLIC_IP" -k rsa -g 4096 -v 36 -d sql:/etc/ipsec.d -t ",," \
--keyUsage digitalSignature,keyEncipherment --extKeyUsage serverAuth --extSAN "ip:$PUBLIC_IP,dns:$PUBLIC_IP"
A random seed must be generated that will be used in the
creation of your key. One of the easiest ways to create a
random seed is to use the timing of keystrokes on a keyboard.
To begin, type keys on the keyboard until this progress meter
is full. DO NOT USE THE AUTOREPEAT FUNCTION ON YOUR KEYBOARD!
Continue typing until the progress meter is full:
|************************************************************|
Finished. Press enter to continue:
Generating key. This may take a few moments...
```
1. 生成客户端证书，并且导出 `.p12` 文件。该文件包含客户端证书，私钥以及 CA 证书：
```bash
$ certutil -S -c "Example CA" -n "vpnclient" -s "O=Example,CN=vpnclient" -k rsa -g 4096 -v 36 -d sql:/etc/ipsec.d -t ",," \
--keyUsage digitalSignature,keyEncipherment --extKeyUsage serverAuth,clientAuth -8 "vpnclient"
A random seed must be generated that will be used in the
creation of your key. One of the easiest ways to create a
random seed is to use the timing of keystrokes on a keyboard.
To begin, type keys on the keyboard until this progress meter
is full. DO NOT USE THE AUTOREPEAT FUNCTION ON YOUR KEYBOARD!
Continue typing until the progress meter is full:
|************************************************************|
Finished. Press enter to continue:
Generating key. This may take a few moments...
$ pk12util -o vpnclient.p12 -n "vpnclient" -d sql:/etc/ipsec.d
Enter password for PKCS12 file:
Re-enter password:
pk12util: PKCS12 EXPORT SUCCESSFUL
```
重复这个步骤来为更多的客户端生成证书，但必须把所有的 `vpnclient` 换成 `vpnclient2`，等等。
**注：** 如果你需要同时连接多个客户端，则必须为每一个客户端生成唯一的证书。
1. 证书数据库现在应该包含以下内容：
```bash
$ certutil -L -d sql:/etc/ipsec.d
Certificate Nickname Trust Attributes
SSL,S/MIME,JAR/XPI
Example CA CTu,u,u
($PUBLIC_IP) u,u,u
vpnclient u,u,u
```
**注：** 如需显示证书，可使用 `certutil -L -d sql:/etc/ipsec.d -n "Nickname"`。要删除一个证书，将 `-L` 换成 `-D`。更多的 `certutil` 使用说明请看 这里。
1. 重启 IPsec 服务：
```bash
$ service ipsec restart
```
1. 文件 `vpnclient.p12` 应该被安全地传送到 VPN 客户端设备。下一步：
#### Windows 7, 8.x 和 10
1. 将 `.p12` 文件导入到 "计算机账户" 证书存储。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。
详细的操作步骤：
https://wiki.strongswan.org/projects/strongswan/wiki/Win7Certs
1. 在 Windows 计算机上添加一个新的 IKEv2 VPN 连接：
https://wiki.strongswan.org/projects/strongswan/wiki/Win7Config
1. 启用新的 IKEv2 VPN 连接，并且开始使用 VPN！
https://wiki.strongswan.org/projects/strongswan/wiki/Win7Connect
1. （可选步骤） 如需启用更安全的加密方式，可以添加 这个注册表键 并重启。
#### Android 4.x 和更新版本
1. 从 **Google Play** 安装 strongSwan VPN Client。
1. 打开 VPN 客户端，然后单击 **Add VPN Profile**。
1. 在 **Server** 字段中输入 `你的 VPN 服务器 IP`。
1. 在 **VPN Type** 下拉菜单选择 **IKEv2 Certificate**。
1. 单击添加一个 **User certificate**，然后单击 **Install**。
1. 选择你从服务器复制过来的 `.p12` 文件，并按提示操作。
1. 保存新的 VPN 连接，然后单击它以开始连接。
#### Windows Phone 8.1 及以上
首先导入 `.p12` 文件，然后参照 这些说明 配置一个基于证书的 IKEv2 VPN。
1. 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`。
## 已知问题
Windows 自带的 VPN 客户端不支持 IKEv2 fragmentation。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 修改注册表，或者换用 IPsec/L2TP 或 IPsec/XAuth 模式连接。
## 参考链接
* https://libreswan.org/wiki/VPN_server_for_remote_clients_using_IKEv2
* https://libreswan.org/wiki/HOWTO:_Using_NSS_with_libreswan
* https://libreswan.org/man/ipsec.conf.5.html
* https://wiki.strongswan.org/projects/strongswan/wiki/Windows7
* https://wiki.strongswan.org/projects/strongswan/wiki/AndroidVpnClient