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WireGuard

WireGuard应用-点对点连接

点对点连接：WireGuard 可用于在两台设备之间建立一个加密的网络隧道，所有传输的数据都通过这个隧道进行，适用于需要直接安全通信的场景。

  • 局域网环境下：在局域网内的两台设备上部署 wireguard 节点，这两台设备之间的通信数据全部走 WireGuard VPN 隧道

  • 公网环境下：在公网服务器和本地 Windows 计算机上部署 wireguard 节点，通过公网服务器将所有 IP 流量从本地 Windows 计算机路由到 Internet

前置准备

查看系统内核版本，若低于5.6版本则需要对内核进行升级：

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uname -r

检查局域网内两台设备是否能互相 ping 通

安装

ubuntu

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sudo apt update
sudo apt upgrade
sudo apt install wireguard

windows

在官网下载windows客户端

配置

ubuntu

  1. 生成密钥对

WireGuard VPN 网络中的每个设备都需要有一个私钥和公钥

在/etc下创建文件夹WireGuard，用于存放配置文件

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sudo mkdir -p /etc/wireguard && sudo chmod 0777 /etc/wireguard
cd /etc/wireguard
# 设置新创建文件或目录的默认权限: 只能由拥有者读取和写入（不能执行），组和其他用户没有权限
umask 077
# 生成公私钥对
wg genkey | tee peerA_privatekey | wg pubkey > peerA_publickey
  • tee：将输出同时写入文件和标准输出（屏幕）
  • >：将输出重定向到文件中
  • |：管道，将前一个命令的输出传递给另一个命令作为输入
  1. 创建配置文件wg0.conf
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[Interface]
    # 本机私钥
    PrivateKey = ...
    # 本机在 wireguard 隧道中的地址
    Address = 10.0.8.1/32
    # 监听端口
    ListenPort = 50820
    # 设置 DNS 服务器，确保连接时可以解析域名
    DNS = 8.8.8.8
    # 最大传输单元，单位是字节，指数据链路层的最大payload
    MTU = 1420

[Peer]
    # 对端公钥
    PublicKey = ...  
    # 对端在 wireguard 隧道中的地址
    AllowedIPs = 10.0.8.2/24
    # 指定对端 ip 地址
    Endpoint = 192.168.1.124:50820

windows

打开安装的 wireguard 软件，新建空隧道

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[Interface]
    PrivateKey = ...
    ListenPort = 50820
    Address = 10.0.8.2/32
    DNS = 8.8.8.8
    MTU = 1420

[Peer]
    PublicKey = ...
    AllowedIPs = 10.0.8.1/24
    Endpoint = 192.168.2.135:50820
  • 可选是否拦截未经通道的流量

启动

ubuntu

  1. 使用配置文件启动
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sudo wg-quick up wg0

该命令将隧道名称 wg0映射到 /etc/wireguard/wg0.conf 配置文件。这种命名方法意味着可以创建任意数量的单独 VPN 隧道。

例如，可以有一个隧道设备，名称为 prod，其配置文件为/etc/wireguard/prod.conf。 每个隧道配置可以包含不同的 IPv4、IPv6 和客户端防火墙设置。 通过这种方式，可以支持多个不同的对等连接，每个连接都有自己唯一的 IP 地址和路由规则

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[#] ip link add wg0 type wireguard
[#] wg setconf wg0 /dev/fd/63
Warning: AllowedIP has nonzero host part: 10.0.8.2/24
[#] ip -4 address add 10.0.8.1/32 dev wg0
[#] ip link set mtu 1420 up dev wg0
[#] resolvconf -a wg0 -m 0 -x
[#] ip -4 route add 10.0.8.0/24 dev wg0
  1. 若未启动成功，查看日志，若报错/usr/bin/wg-quick: line 32: resolvconf: command not found，执行命令
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sudo apt install openresolv

windows

点击连接即可

验证连接

  1. 检查连接：可以看到有流量产生
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sudo wg

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interface: wg0
  public key: 4yAkPBP7H9257pSN80ThYm7nLVWvfd+Hu+sJYUNE1Ag=
  private key: (hidden)
  listening port: 50820

peer: HYqSuxG7mo0yzPdkchr5LBuEHBeoUc6kGkVnsXsgIkQ=
  endpoint: 192.168.1.124:50820
  allowed ips: 10.0.8.0/24
  latest handshake: 7 minutes, 44 seconds ago
  transfer: 2.03 KiB received, 2.05 KiB sent
  1. 验证接口状态：
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ip a show wg0

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16: wg0: <POINTOPOINT,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1420 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/none 
    inet 10.0.8.1/32 scope global wg0
       valid_lft forever preferred_lft forever
  1. 互相 ping
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# win -> ubuntu
ping 10.0.8.1 
# ubuntu -> win 无响应的话可以关闭win防火墙
ping 10.0.8.2
  1. 检查两端都能连接到Internet，说明只有到对端的流量走隧道
  2. 关闭wg0接口
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sudo wg-quick down wg0

流量抓包

  1. 在windows上安装wireshark，安装时选择包含 sshdump 功能
  2. 修改ubuntu的tcpdump权限，所有用户可使用
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whereis tcpdump
cd /usr/bin
ll tcpdump
chmod u+s tcpdump
sudo chmod u+s tcpdump
ll tcpdump
  1. 在windows上使用wireshark的 sshdump 连接到虚拟机开启抓包
  2. 两端连接后，用 ubuntu ping windows，抓到的握手和密文数据包

  1. ubuntu中启动一个http服务，在windows上通过隧道ip地址:http服务的端口号（10.8.0.1:8080）访问该web服务，抓包可以看到传输数据已被加密

流量分析

windows客户端发送的流量走向

  1. 应用层程序 chrome 创建网络包，并发送给对应的 socket；
  2. 通过对应的 socket，该网络包到达了内核协议栈，在网络协议栈会判断路由，通过路由把流量发到 wg0 网卡；
  3. 到达 wg0 网卡的包，会通过字符驱动直接发送给应用层程序 wireguard；
  4. wireguard 通过原始 IP 包的src ip（ 10.0.8.1），在加密密钥路由表（上面的配置文件）中找到对端公钥，使用 ChaCha20Poly1305 算法加密签名该数据包，再在加密后的数据包前添加 wireguard header，然后加上 udp header，组合为 UDP 负载，最后在最外层再加上 IP header（对端公网 ip，也就是Endpoint），之后发送给对应的 socket；
    • 内层 IP header：对端隧道 IP，即配置文件的 AllowedIPs
    • 外层 IP header：对端公网 IP，即配置文件的 Endpoint
    • 路由器等网络设备是通过外层 IP header 转发的。等网络包到达 wireguard 隧道的另外一端之后，内核中的网络协议栈会剥掉外层 IP header，然后交给 wireguard 协议栈
  5. socket 发出的包会通过内核网络协议栈，在内核网络协议栈会判断路由，通过路由把流量发到 eth0 网卡；
  6. 网络包通过 eth0 发送出去

ubuntu服务端接收的流量分析

  1. 网络包通过公网，到达 eth0 网卡

  2. 由于目标端口50820是被 wireguard 监听的，所以网络包发送到对应的 socket

  3. socket 将网络包发送给应用层程序 wireguard

  4. wireguard 对网络包进行解密、验证签名等操作后通过字符驱动发送给wg0，wg0将解封装后的包发送到内核协议栈，之后分为两种情况，一种是作为中继服务器不做处理，直接转发（如上图1），另一种是交由应用层程序做处理（如上图2）

    • 直接转发：发送到网卡eth0
    • 交由应用层程序做处理：发送到对应应用层程序的 socket

  5. wg0 发出的包会通过内核网络协议栈，在内核网络协议栈会判断路由，通过路由把流量发到 eth0 网卡；

  6. 网络包通过 eth0 发送出去

参考

WireGuard
最后更新于 Mar 26, 2025 17:48 UTC
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