WireGuard est un protocole VPN de nouvelle génération sous licence GPLv2 (ou MIT, BSD, Apache 2.0 ou GPL suivant le contexte) créé par Jason A. Donenfeld. Le site officiel étant accessible via ce lien : https://www.wireguard.com/.
WireGuard se veut être plus **simple**, **rapide** et **sécurisé** que les protocoles VPN communs que sont OpenVPN et IPsec.
- La **simplicité** de configuration qui se passe en une seule phase standardisée contrairement à IPsec fonctionnant avec deux phases souvent difficiles à appréhender pour des novices. De plus la non utilisation de certificats, comme on la retrouve avec OpenVPN, simplifie la gestion à plus long terme et ne nécessite pas la création d'une PKI.
- La **sécurité** est assurée avec l'utilisation de primitives cryptographiques modernes mais aussi par la mise à disposition d'une seule combinaison de méthode de chiffrement. De plus le code complet de WireGuard tient sur environ 4 000 lignes ce qui facilite les audits de sécurité et réduit sa surface d'attaque.
- La **rapidité** tient en grande partie des points précédents mais aussi parce que WireGuard fonctionne au niveau du noyau (seulement sous Linux). Les tests présents sur le site officiel (https://www.wireguard.com/performance/) démontrent un très fort avantage de WireGuard sur OpenVPN et un avantage un peu plus ténu sur IPsec, à la fois en débit maximal atteint et en temps de latence. A savoir que d'autres tests sont disponibles sur Internet et tendent à placer WireGuard comme le plus performant même si l'écart n'est pas toujours aussi important.
> C'est un **VPN de niveau 3** du modèle OSI. C'est-à-dire que c'est la couche *Réseau* (IP, ICMP, ARP et DHCP principalement) qui est redirigée dans le tunnel VPN. Le client VPN pourra atteindre le réseau distant mais ne sera pas vu comme appartenant directement à ce réseau comme on l'aurait avec un VPN de niveau 2 (par exemple avec OpenVPN et l'utilisation de sa carte TAP).
WireGuard est intégré au noyau Linux à partir de la **version 5.6 du noyau Linux**. Toutes distributions ayant une version égale ou supérieur est donc compatible pour l'utilisation de WireGuard. Si ce n'est pas le cas, à partir du noyau en version 3.10, il est possible de compiler WireGuard avec les informations disponibles ici : https://www.wireguard.com/compilation/.
Une recherche sur Internet pour vérifier que sa distribution favorite est compatible avec WireGuard est tout de même conseillée.
Pour les autres environnements il est possible d'aller vérifier sur le site WireGuard qu'un portage existe : https://www.wireguard.com/install/. A titre informatif les autres OS principaux sont compatibles à partir de :
- Windows 7 / Windows Server 2012
- macOS 10.14 Mojave
- Android 5.0
- iOS 12.0 / iPadOS 12.0
> Ces informations de compatibilités sont celles annoncées pour la date du 28/06/2021.
WireGuard fonctionne uniquement avec le **protocole UDP** (ce qui est recommandé pour un VPN afin d'éviter les problèmes que provoque l'encapsulation TCP dans du TCP).
Aucun port standard n'a été affecté à WireGuard par l'IANA ([liste des ports assignés](https://www.iana.org/assignments/service-names-port-numbers/service-names-port-numbers.txt)) mais les documentations utilisent généralement le port 51820.
## Qu'est-ce que le routage cryptographique ?
Le nouveau concept central autour du protocole WireGuard est celui du routage cryptographique. Le routage cryptographique associe des adresses IP ou des sous-réseaux à des clefs publiques.
Les clefs cryptographiques fonctionnent à peu près comme celles que l'on retrouve avec le protocole SSH : une paire de clef, l'une dite privé et l'autre publique, sont utilisées afin d'utiliser des mécanismes de chiffrement asymétrique.
Admettons la configuration suivante :
| | IP source | IP WireGuard | Clef privée | Clef publique |
Du côté du serveur une association entre l'IP WireGuard du client, *10.0.0.1/24*, sera faite avec sa clef publique, *789*. Le traitement des paquets du côté du serveur seront traités comme ceci :
- Tous paquets entrants seront déchiffrés, à l'aide de la clef privée du serveur *ABC*, et si l'utilisation de la clef publique *789* ainsi que l'IP WireGuard correspond à *10.0.0.1/24* alors les paquets seront acceptés et seront routés normalement.
- Tous paquets sortants ayant pour destination *10.0.0.1/24* seront chiffrées à l'aide de la clef publique associée à l'IP, ici *789*, et envoyée vers la destination via son IP source, ici *6.7.8.9/32*.
> A noter que l'exemple est très simpliste, en condition réelle une clef privée peut être associée à différentes IP ou réseaux pour l'interface WireGuard. De même plusieurs clients sont en général rattachés à un serveur, la non duplication des routes ou adresses est essentielle pour ne pas causer des problèmes de routage ainsi que des difficultés pour retrouver la clef publique du client.
> Cette section installation et configuration va globalement se focaliser sur Linux car WireGuard a été conçu pour ce dernier. Les compatibilités avec les autres OS étant des portages du code de base il vous faudra chercher les spécificités liées à votre OS si les indications suivantes ne sont pas suffisantes.
> Les projets créés pour piloter un WireGuard avec des outils et interfaces plus conviviales et abstractives seront aussi omises de cet article.
Comme indiqué dans la section [*Quels sont les prérequis ?*](#quels-sont-les-pr%C3%A9requis) il vous faudra un OS Linux avec un noyau de version supérieure ou égale à 5.6.
Les installations les plus communes sont listées sur le site de WireGuard : https://www.wireguard.com/install/.
Par exemple pour un Ubuntu l'installation se réalisera avec la simple commande suivante :
``` bash
sudo apt install wireguard
```
### Créer une paire de clefs
Les mécanismes d'authentification de WireGuard se basant sur l'usage de clefs publique et privé il vous faut les générer avant de passer à la configuration du serveur. Les outils WireGuard proposent de se charger de leur génération, la clef privée peut être générée avec la commande suivante :
``` bash
wg genkey
```
Il est préférable d'enregistrer le résultat directement dans un fichier avec une redirection de ce type :
``` bash
wg genkey > privatekey
```
> La clef privée ne devant pas être accessible par d'autres utilisateurs il est fortement recommandé d'appliquer un droit de lecture/écriture seulement pour l'utilisateur propriétaire (`chmod 0600 privatekey`).
{.is-warning}
La clef publique est générée à l'aide de la clef privée avec la commande suivante (attention à la double redirection à modifier si le nom des fichiers est différent de votre côté) :
``` bash
wg pubkey <privatekey> publickey
```
Nous pouvons raccourcir ces générations de clefs via la seule commande suivante :
``` bash
wg genkey | tee privatekey | wg pubkey > publickey && chmod 0600 privatekey
`wg-quick` est un utilitaire fourni avec WireGuard qui permet de rapidement configurer une interface WireGuard en se basant sur le contenu d'un fichier de configuration. Les fichiers de configurations sont d'abord recherchés dans **/etc/wireguard/** et sont nommés **\<INTERFACE>.conf**. Habituellement nous retrouvons comme nom *wg0* avec son fichier de configuration */etc/wireguard/wg0.conf*, la suite des commandes se basera sur cette configuration.
> L'utilisation de la commande `wg-quick` ne nécessite pas forcément de placer les fichiers de configurations dans /etc/wireguard/.
{.is-info}
> Le nom des interfaces sous Linux ne doivent pas dépasser 15 caractères. Le nom de l'interface sera valide avec la forme suivante **\[a-zA-Z0-9_=+.-]{1,15}**.
{.is-warning}
Voici un exemple de fichier de configuration annoté pour expliquer les différents champs :
``` bash
# Configuration de l'interface WireGuard du serveur.
[Interface]
# Définition de l'adresse IP (IPv4 ou IPv6) d'écoute pour l'interface WireGuard.
# L'adresse doit être de la forme IP/MASQUE (exemple : 172.18.10.254/24).
# Il est possible d'ajouter plus d'une adresse sur l'interface WireGuard.
Address = ADDRESS1
#Address = ADDRESS2
# (Optionnel) Ajouter les serveurs DNS affectés à l'interface WireGuard.
# Plusieurs DNS peuvent être définis en les séparant par des virgules.
#DNS = DNS1, DNS2
# (Optionnel) Lors de l'arrêt de l'interface WireGuard sa configuration sera enregistrée en écrasant le fichier de configuration.
#SaveConfig = true
# (Optionnel) Commandes à exécuter avant/après le démarrage ou l'arrêt de l'interface WireGuard.
# %i sera remplacé par le nom de l'interface WireGuard.
# Ces options sont en générales utilisées pour définir des options particulières de DNS, pare-feu ou NAT.
#PreUp =
#PostUp =
#PreDown =
#PostDown =
# (Optionnel) Si l'ajout des routes de l'interface WireGuard doit être réalisée dans une table particulière il est possible de la définir ici.
# Le paramètre "off" désactive la création des routes, par défaut c'est "auto" qui est utilisé.
#Table = auto
# (Optionnel) Ajoute un marquage des paquets sortant.
# Si défini à 0 ou "off" ce mécanisme sera désactivé.
# Il est possible de définir la valeur en hexadécimale en la préposant de "0x".
#FwMark = off
# (Optionnel) Port d'écoute du serveur WireGuard.
# Si non défini ce sera un port aléatoire disponible qui sera utilisé.
#ListenPort = 51820
# Clef privée de l'interface WireGuard.
# Exemple : yAnz5TF+lXXJte14tji3zlMNq+hd2rYUIgJBgB3fBmk=
PrivateKey = PRIVATE_KEY
# Configuration des paires pouvant se connecter au serveur.
# Création d'autant de [Peer] qu'il y a de paires identifié avec une clef publique à connecter.
[Peer]
# Clef publique du paire.
# Exemple : xTIBA5rboUvnH4htodjb6e697QjLERt1NAB4mZqp8Dg=
PublicKey = PUBLIC_KEY_PEER_1
# (Optionnel) Clef partagée entre le serveur et le paire, cette clef doit être issue de wg genpsk.
# Cette option a pour but d'ajouter une couche supplémentaire de chiffrement symétrique pour une résistance théorique post-quantique.
#PresharedKey = PRESHAREDKEY_PEER_1
# Liste des IPs ou réseaux associés au paire séparés par des virgules.
# Doit être de la forme IP/MASQUE (172.18.10.254/24) ou RESEAU/MASQUE (172.18.10.0/24).
# L'utilisation du réseau 0.0.0.0/0 ou ::/0 indique que tout le trafic doit être redirigé vers le paire. Dans ce cas un seul paire peut être défini.
Une fois la configuration prête il ne reste plus qu'à démarrer WireGuard avec la commande suivante s'il faut préciser un fichier de configuration :
``` bash
wg-quick up /etc/wireguard/wg0.conf
```
Il est aussi possible de préciser simplement le nom de l'interface à démarrer (sous-entend qu'un fichier *.conf* soit présent dans */etc/wireguard/*) :
``` bash
wg-quick up wg0
```
Pour arrêter l'interface WireGuard il suffit de remplacer `wg-quick up` par `wg-quick down` :
L'installation du client est identique à celle du serveur, par conséquent les prérequis de la section [*Quels sont les prérequis ?*](#quels-sont-les-pr%C3%A9requis) s'appliquent aussi. Il vous faudra un OS Linux avec un noyau de version supérieure ou égale à 5.6.
Les installations les plus communes sont listées sur le site de WireGuard : https://www.wireguard.com/install/.
Par exemple pour un Ubuntu l'installation se réalisera avec la simple commande suivante :
``` bash
sudo apt install wireguard
```
#### Créer une paire de clefs
Les mécanismes d'authentification de WireGuard se basant sur l'usage de clefs publique et privé il vous faut les générer avant de passer à la configuration du serveur. Les outils WireGuard proposent de se charger de leur génération, la clef privée peut être générée avec la commande suivante :
``` bash
wg genkey
```
Il est préférable d'enregistrer le résultat directement dans un fichier avec une redirection de ce type :
``` bash
wg genkey > privatekey
```
> La clef privée ne devant pas être accessible par d'autres utilisateurs il est fortement recommandé d'appliquer un droit de lecture/écriture seulement pour l'utilisateur propriétaire (`chmod 0600 privatekey`).
{.is-warning}
La clef publique est générée à l'aide de la clef privée avec la commande suivante (attention à la double redirection à modifier si le nom des fichiers est différent de votre côté) :
``` bash
wg pubkey <privatekey> publickey
```
Nous pouvons raccourcir ces générations de clefs via la seule commande suivante :
``` bash
wg genkey | tee privatekey | wg pubkey > publickey && chmod 0600 privatekey
