【自宅VPN構築】#14 Windows 10 搭載 PC にOpenVPN Client を設置し、OpenVPN Serverと接続しよう

1 Windows 10 搭載 PC に OpenVPN Client を設置し、OpenVPN Serverと接続しよう
2 Windows 10 搭載 PCへのOpenVPN Client 設置手順
- 2.1 OpenSSLインストール
- 2.2 OpenVPNインストール
3 OpenVPN Clientのコンフィグファイル作成方法
4 OpenVPN Client 起動方法
- 4.1 OpenVPNのコンテキストメニュー
5 OpenVPN Client 動作確認方法
6 まとめ

Windows 10 搭載 PC に OpenVPN Client を設置し、OpenVPN Serverと接続しよう

こんにちは！しらかば堂(@shirakabado)です。

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【自宅VPN構築】#12 Windows 2019 Server Essentials 搭載 PC にOpenVPN Serverを設置しよう

【自宅VPN構築】#13 Windows 2019 Server Essentials 搭載 PC で OpenVPN Serverを立ち上げよう

この記事は外出先から自宅内にある NAS や Windows PC にリモートデスクトップ接続したい人向けに

既に自宅で OpenVPN Server を設置している読者の方が、接続確認の意味で、同じく自宅内のWindows 10 搭載 PC に OpenVPN Client を設置し、OpenVPN Server と接続する手順を順を追ってやさしく紹介します。

この記事を読むことで、自宅内で OpenVPN Server と OpenVPN Client が通信するための具体的な手順を理解することができます。

Windows 10 搭載 PCへのOpenVPN Client設置手順
OpenVPN Clientのコンフィグファイル作成方法
OpenVPN Client 起動方法
OpenVPN Client 動作確認方法

OpenVPN Server の設置、起動方法については関連記事を参照ください。

Windows 10 搭載 PCへのOpenVPN Client 設置手順

OpenSSLインストール

Windows 10 搭載 PC にOpenSSL を構築する手順は OpenVPN Server の手順と同じなので

OpenSSLインストール
環境変数 Path への OpenSSL 実行Path 追加

については以下の関連記事を参照下さい。

これらの作業が終ると、管理者権限で開いたコマンドプロンプト画面で、以下のように”openssl version“コマンドが使用できるようになります。

C:\Windows\system32>openssl version
OpenSSL 3.0.8 7 Feb 2023 (Library: OpenSSL 3.0.8 7 Feb 2023)

C:\Windows\system32>

OpenVPNインストール

また Windows 10 搭載 PC にOpenVPN を構築する手順もの手順と同じなので

OpenVPN インストール
環境変数 Path への OpenVPN 実行Path 追加

については先ほどの関連記事を参照下さい。

これらの作業が終ると管理者権限でのコマンドラインで “openvpn –version” コマンドが使えるようになります。

C:\Windows\system32>openvpn --version
OpenVPN 2.6.0 [git:v2.6.0/b999466418dddb89] Windows-MSVC [SSL (OpenSSL)] [LZO] [LZ4] [PKCS11] [AEAD] [DCO] built on Jan 25 2023
library versions: OpenSSL 3.0.7 1 Nov 2022, LZO 2.10
Windows version 10.0 (Windows 10 or greater), amd64 executable
Originally developed by James Yonan
Copyright (C) 2002-2023 OpenVPN Inc <sales@openvpn.net>
Compile time defines: N/A

C:\Windows\system32>

この記事は主に以下の参考図書を参考にして記載しています。
洋書ですが今は ChatGPT などで気軽に翻訳、関連情報が検索できるので、以外に簡単に読めますよ。OpenVPNを極めたい方にはお勧めの一冊です｡

リンク

OpenVPN Clientのコンフィグファイル作成方法

OpenVPN のコンフィグファイル保存フォルダ

これらの手順を完了するとOpenVPN コンフィグファイル保存フォルダ

C:\Program Files\OpenVPN\config

配下は以下のようになっています。

認証局証明書､クライアント用秘密鍵／証明書、TLS認証鍵のコピー

それではまず、Windows Server 2019 Essentials 搭載の Server_1 上で側で作成した次のファイルをOpenVPN コンフィグファイル保存フォルダヘコピーしましょう｡

CA.crt (認証局証明書)
client_1.crt (client_1用証明書)
client_1.key (client_1用秘密鍵)
ta.key (TLS認証鍵)

OpenVPN Server のコンフィグファイル設定詳細

それでは、以下のVPN接続図に基づくVPN1設定を行うためのコンフィグレーションファイルを作成する方法について説明します。

まず先ほどのOpenVPN コンフィグファイル保存フォルダ

C:\Program Files\OpenVPN\config

配下に statickey_client1.ovpn という名前で以下のコンフィグファイルをコピーし、IPアドレス等を実際の環境にあわせて修正しましょう｡

proto udp
port 1194
nobind
dev tun

client
remote 192.168.aaa.11

remote-cert-tls server
tls-auth "C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\ta.key" 1

ca       "C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\ca.crt"
cert     "C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\rvhsv02_CA.crt"
key      "C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\rvhsv02_CA.key"

cipher AES-256-GCM
auth SHA256

これらのオプションは次のような意味を持っています。

行番号	オプション	設定値	意味
1	proto	udp	OpenVPNが使用するプロトコルを指定します｡ udp はデフォルトのプロトコルですが、混乱を避けるため明示的に指定します。
2	port	1194	OpenVPNサーバがリッスンするローカルポート番号を指定します。これもデフォルト値は1194ですが、混乱を避けるため明示的に指定します。有効なポート番号であればどの番号でも使用可能です。
3	nobind		OpenVPNクライアントが port オプションで指定されたポート番号ではなく匿名ポートレンジ(1024～65335)からランダムなポート番号を選択します。
4	dev	tun	クライアントに使用されるデバイスモードをサーバ同様 tun を指定します。
6	client		OpenVPNのクライアントがTLS認証を使用するかどうかを設定するものです。
7	remote	192.168.aaa.11	OpenVPNのサーバー名をIPアドレス、またはドメイン名で指定します。
9	remote-cert-tls	server	TLS認証鍵を持つVPNサーバからの接続のみを許可するよう指定します。
10	tls-auth	“C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\ta.key” 1	TLS認証鍵へのパスを指定します。パラメータ 1 はキーの方向性を表しており、クライアント側では1を指定します。
12	ca	“C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\ca.crt”	認証局証明書へのパスを指定します。
13	cert	“C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\server_1.crt”	サーバー用証明書へのパスを指定します。
14	key	“C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\server_1.key”	サーバー用秘密鍵へのパスを指定します。
16	cipher	AES-256-GCM	VPN接続に使用する暗号アルゴリズムを指定します。
17	auth	SHA256	VPN接続に使用するメッセージダイジェストアルゴリズムを指定します。

これにより先ほどのOpenVPN コンフィグファイル保存フォルダ

C:\Program Files\OpenVPN\config

配下は以下のようになっています。

余談ですが、OpenVPN Server との接続に HTTPプロキシサーバーを使用する場合、OpenVPNのプロトコルには TCPを使用します。

具体的には、サーバーおよびクライアントの構成のプロトコル引数を proto tcp-client に変更します。

そして例えば、HTTPプロキシサーバーのアドレスが「192.168.1.1」でポート番号が「8080」の場合、以下のような設定をクライアントのコンフィグファイルに追加します。

http-proxy 192.168.1.1 8080
http-proxy-user-pass “C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\credentials.txt”

この「http-proxy-user-pass」は、プロキシサーバーにログインするためのユーザー名とパスワードをファイルで指定する場合に追加するオプションです。
例えば、ユーザー名が「username」、パスワードが「password」の場合、credentials.txt 中に以下のように記述します。

username
password

OpenVPN Client 起動方法

openvpn Client も Server 同様エキスプローラ上で先ほど作成した

statickey_server.ovpn

をマウスでクリックし、右ボタンでコンテキストメニューを表示したうえで

Start OpenVPN on this config file

を選択することで起動します。

で Windows 10 搭載 PC内に OpenVPN クライアントが起動します。

OpenVPNのコンテキストメニュー

なお OpenVPNを起動すると、 Windows 10 搭載 PCのデスクトップ画面下部のタスクバー右側のアクションセンターアイコン中にある△アイコンをクリックしたさい、以下のOpenVPNのアイコンが表示され、さらにこれをクリックすると既にOpenVPNが接続済で 10.200.0.2 が VPN 側のIPアドレスとして割り当てられていることがわかります。

これをマウスでクリックし、右ボタンを押して表示される以下のようなコンテキストメニューから、このコンフィグレーションファイルの編集を行うための設定の編集を含めた各種の操作を行うことが出来ます。

リンク

OpenVPN Client 動作確認方法

IPアドレス確認

それでは OpenVPN Client を起動することによりClient1のIPアドレスに確認してみましょう｡

具体的にはまず管理者権限でコマンドプロンプトを起動し、

ipconfig

コマンドを入力し、アダプタの名前を確認します。

Microsoft Windows [Version 10.0.19044.2604]
(c) Microsoft Corporation. All rights reserved.

C:\Windows\system32>ipconfig

Windows IP 構成


イーサネット アダプター イーサネット:

   メディアの状態. . . . . . . . . . . .: メディアは接続されていません
   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:

不明なアダプター OpenVPN Wintun:

   メディアの状態. . . . . . . . . . . .: メディアは接続されていません
   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:

不明なアダプター OpenVPN TAP-Windows6:

   メディアの状態. . . . . . . . . . . .: メディアは接続されていません
   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:

不明なアダプター ローカル エリア接続 2:

   メディアの状態. . . . . . . . . . . .: メディアは接続されていません
   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:

不明なアダプター ローカル エリア接続:

   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:
   リンクローカル IPv6 アドレス. . . . .: fe80:::::6ecf%2
   IPv4 アドレス . . . . . . . . . . . .: 10.200.0.2
   サブネット マスク . . . . . . . . . .: 255.255.255.0
   デフォルト ゲートウェイ . . . . . . .:

Wireless LAN adapter ローカル エリア接続* 1:

   メディアの状態. . . . . . . . . . . .: メディアは接続されていません
   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:

Wireless LAN adapter ローカル エリア接続* 10:

   メディアの状態. . . . . . . . . . . .: メディアは接続されていません
   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:

Wireless LAN adapter Wi-Fi:

   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:
   リンクローカル IPv6 アドレス. . . . .: fe80::844f:5a42:fb29:3d32%14
   IPv4 アドレス . . . . . . . . . . . .: 192.168.bbb.199
   サブネット マスク . . . . . . . . . .: 255.255.255.0
   デフォルト ゲートウェイ . . . . . . .: 192.168.bbb.1

イーサネット アダプター Bluetooth ネットワーク接続 2:

   メディアの状態. . . . . . . . . . . .: メディアは接続されていません
   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:

C:\Windows\system32>

これにより

不明なアダプターローカルエリア接続

というアダプタ配下に

10.200.0.2

というOpenVPN側のIPアドレスが有効になっているのがわかります｡

ルーティングテーブル確認

次にこの Windows 10 搭載 PC のルーティングテーブルを

route print

コマンドで確認してみましょう。

わかりやすいように OpenVPN のサブネット 10.200.0.0 に関連した部分のみを抜き出すと次のようになっています｡

C:\Windows\system32>route print
　　　　　　　　　　:
IPv4 ルート テーブル
===========================================================================
アクティブ ルート:
ネットワーク宛先        ネットマスク          ゲートウェイ       インターフェイス  メトリック
          0.0.0.0        128.0.0.0       10.200.0.1       10.200.0.2    281
       10.200.0.0    255.255.255.0            リンク上        10.200.0.2    281
       10.200.0.2  255.255.255.255            リンク上        10.200.0.2    281
     10.200.0.255  255.255.255.255            リンク上        10.200.0.2    281
        128.0.0.0        128.0.0.0       10.200.0.1       10.200.0.2    281
     192.168.bbb.0    255.255.255.0       10.200.0.1       10.200.0.2    225
     192.168.aaa.0    255.255.255.0       10.200.0.1       10.200.0.2    225
        224.0.0.0        240.0.0.0            リンク上        10.200.0.2    281
  255.255.255.255  255.255.255.255            リンク上        10.200.0.2    281
===========================================================================
固定ルート:
  なし
　　　　　　　　　　:

このルーティングテーブルから

10.200.0.2(つまりclient_1のOpenVPN上のIPアドレス) が他のサブネットへのインターフェースﾆなっていること
10.200.0.1 (つまりServer_1のOpenVPN上のIPアドレス)がこの自宅LAN環境における他のサブネット 192.168.aaa.0、192.168.bbb.0 へのデフォルトゲートウエイなっていること

がわかります｡

OpenVPN Client への接続確認

まずはOpenVPN Client から OpenVPN サーバに正しく接続できているかを

ping 10.200.0.2 => client_1 のOpenVPN上のIPアドレスヘ接続できるかの確認

C:\Windows\system32>ping 10.200.0.2

10.200.0.2 に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
10.200.0.2 からの応答: バイト数 =32 時間 <1ms TTL=128
10.200.0.2 からの応答: バイト数 =32 時間 <1ms TTL=128
10.200.0.2 からの応答: バイト数 =32 時間 <1ms TTL=128
10.200.0.2 からの応答: バイト数 =32 時間 <1ms TTL=128

10.200.0.2 の ping 統計:
    パケット数: 送信 = 4、受信 = 4、損失 = 0 (0% の損失)、
ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
    最小 = 0ms、最大 = 0ms、平均 = 0ms

C:\Windows\system32>

きちんと応答が返ってきますね。

OpenVPN Server への接続確認

続いて

ping 10.200.0.1 => server_1 のOpenVPN上のIPアドレスヘ接続できるかの確認

C:\Windows\system32>ping 10.200.0.1

10.200.0.1 に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
10.200.0.1 からの応答: バイト数 =32 時間 =4ms TTL=128
10.200.0.1 からの応答: バイト数 =32 時間 =5ms TTL=128
10.200.0.1 からの応答: バイト数 =32 時間 =11ms TTL=128
10.200.0.1 からの応答: バイト数 =32 時間 =10ms TTL=128

10.200.0.1 の ping 統計:
    パケット数: 送信 = 4、受信 = 4、損失 = 0 (0% の損失)、
ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
    最小 = 4ms、最大 = 11ms、平均 = 7ms

C:\Windows\system32>

応答時間が少し長くなっていますが、こちらもきちんと応答がありますので server_1 へのOpenVPN接続はきちんとできています。

OpenVPN Server への経路確認

続いて自宅LAN内の他の Windows 10 搭載 PC、NAS への接続を確認しましょう｡

ping 192. 168.aaa.11 => server_1 のLAN上のIPアドレスヘ接続できるかの確認

tracert 192. 168.aaa.11 => その際の経路の確認

C:\Windows\system32>ping 192.168.aaa.11

192.168.aaa.11 に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
192.168.aaa.11 からの応答: バイト数 =32 時間 =6ms TTL=126
192.168.aaa.11 からの応答: バイト数 =32 時間 =12ms TTL=126
192.168.aaa.11 からの応答: バイト数 =32 時間 =8ms TTL=126
192.168.aaa.11 からの応答: バイト数 =32 時間 =12ms TTL=126

192.168.aaa.11 の ping 統計:
    パケット数: 送信 = 4、受信 = 4、損失 = 0 (0% の損失)、
ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
    最小 = 6ms、最大 = 12ms、平均 = 9ms

C:\Windows\system32>tracert 10.200.0.1

SERVER_1 [10.200.0.1] へのルートをトレースしています
経由するホップ数は最大 30 です:

  1     2 ms     5 ms     5 ms  SERVER_1 [10.200.0.1]

トレースを完了しました。

C:\Windows\system32>tracert 192.168.aaa.11

SERVER_1 [192.168.aaa.11] へのルートをトレースしています
経由するホップ数は最大 30 です:

  1    <1 ms    <1 ms     9 ms  192.168.bbb.1
  2     3 ms     8 ms     1 ms  192.168.xxx.1
  3     4 ms    11 ms     7 ms  SERVER_1 [192.168.aaa.11]

トレースを完了しました。

C:\Windows\system32>

この結果から

192.168.aaa.11 (server_1 のLAN上のIPアドレス)へ接続出来ている
その際の経路はLAN側のルーティングに沿ったものとなっている

ことがわかります。

自宅 LAN 内 Windows 10 搭載 PC への経路確認

続いて

ping 192. 168.aaa.10 => ターゲットとなっている Windows 10 搭載 PCのLAN上のIPアドレスヘ接続できるかの確認

tracert 192. 168.aaa.10 => その際の経路の確認

もしてみましょう。

C:\Windows\system32>ping 192.168.aaa.10

192.168.aaa.10 に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
192.168.aaa.10 からの応答: バイト数 =32 時間 =6ms TTL=127
192.168.aaa.10 からの応答: バイト数 =32 時間 =6ms TTL=127
192.168.aaa.10 からの応答: バイト数 =32 時間 =9ms TTL=127
192.168.aaa.10 からの応答: バイト数 =32 時間 =3ms TTL=127

192.168.aaa.10 の ping 統計:
    パケット数: 送信 = 4、受信 = 4、損失 = 0 (0% の損失)、
ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
    最小 = 3ms、最大 = 9ms、平均 = 6ms

C:\Windows\system32>tracert 192.168.aaa.10

192.168.aaa.10 へのルートをトレースしています。経由するホップ数は最大 30 です

  1     4 ms     *       12 ms  SERVER_1 [10.200.0.1]
  2     4 ms     5 ms     5 ms  192.168.aaa.10

トレースを完了しました。

C:\Windows\system32>

この結果から

192.168.aaa.10 (ターゲットとなっている Windows 10 搭載 PCのLAN上のIPアドレス)へ接続出来ている
その際の経路は SERVER_1 経由のVPNを経由したルーティングとなっている

ことがわかります。

自宅 LAN 内 NAS への経路確認

同様に

ping 192. 168.aaa.14 => ターゲットとなっている NASのIPアドレスヘ接続できるかの確認

tracert 192. 168.aaa.14 => その際の経路の確認

もしてみましょう。

C:\Windows\system32>ping 192.168.aaa.14

192.168.aaa.14 に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
192.168.aaa.14 からの応答: バイト数 =32 時間 =6ms TTL=63
192.168.aaa.14 からの応答: バイト数 =32 時間 =4ms TTL=63
192.168.aaa.14 からの応答: バイト数 =32 時間 =12ms TTL=63
192.168.aaa.14 からの応答: バイト数 =32 時間 =4ms TTL=63

192.168.aaa.14 の ping 統計:
    パケット数: 送信 = 4、受信 = 4、損失 = 0 (0% の損失)、
ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
    最小 = 4ms、最大 = 12ms、平均 = 6ms

C:\Windows\system32>tracert 192.168.aaa.14

HVL-EC3091 [192.168.aaa.14] へのルートをトレースしています
経由するホップ数は最大 30 です:

  1     2 ms     *        6 ms  RVHAD01 [10.200.0.1]
  2    23 ms     6 ms     6 ms  HVL-EC3091 [192.168.aaa.14]

トレースを完了しました。

C:\Windows\system32>

この結果から