配置keys认证的ntp时间服务器

一、 ntp源码安装

因为安全需求的原因,公司要求使用ntp keys认证以防止被用来做反射攻击。需要注意的是,一般系统默认自带的版本会比较老,都存在安全漏洞的,如果OS官方没有推出更新patch的,可以使用源码包编译。具体操作如下:

yum -y remove ntp ntpdate
wget http://www.eecis.udel.edu/~ntp/ntp_spool/ntp4/ntp-4.2/ntp-4.2.8p12.tar.gz【会很慢】
yum -y install gcc gcc-c++ openssl-devel libstdc++* libcap*
tar -zxvf ntp-4.2.8p12.tar.gz
cd ntp-4.2.8p12/
./configure --prefix=/usr --bindir=/usr/sbin --enable-all-clocks --enable-parse-clocks --docdir=/usr/share/doc/ntp-4.2.8p12
make && make install
ln -s /usr/local/ntp-4.2.8p12 /usr/local/ntp

二、防火墙配置

rhel6和rhel7会有不同,主要是firewalld与iptables的不同,操作命令如下:

/sbin/iptables -I INPUT -p udp --dport 123 -j ACCEPT (同时需要/etc/sysconfig/iptables中配置)
iptables -nL  查询
firewall-cmd --zone=public --add-port=123/udp --permanent    
firewall-cmd --reload
firewall-cmd --query-port=123/udp
firewall-cmd --zone=public --list-ports

三、key配置

生成的MD5 keys会在家目录下,通常命名为ntpkey_MD5key_+主机名+随机数字

[root@361way.com ~]# ntp-keygen -M
[root@361way.com ~]# cp ntpkey_md5_361way.com /etc/ntp/keys
[root@361way.com ~]# chmod 600 /etc/ntp/keys

第一列是ID号,后面会用到,一条一个ID号。

如果使用的不是ntp,而是chronyd,也可以使用chrond自带的工具进行key生成。命令如下:

chronyc keygen 3 SHA1

上面的3是id号,可以使用任一数字,后面的sha1是加密算法,也可以使用md5。chronyc生成的ntp-keygen生成的会有不同,ntp-keygen生成的直接是文件,多条,而chronyc根据id只会生成一条,而且不输出到文件,只是在屏幕上打印。chronyc的使用用例如下:

# generate key id #1 with a 160-bit SHA1 key
$ chronyc keygen
1 SHA1 HEX:57545218761536EE5FCBCEF67D9F720DE462FB4B
# generate key id #3 with a 160-bit SHA1 key
$ chronyc keygen 3 SHA1
3 SHA1 HEX:C47254E85E4FBE1FD2D01FE3BFEA742B32CFB5A2
# generate key id #16 with a 128-bit SHA256key
$ chronyc keygen 16 SHA256 128
16 SHA256 HEX:9001F203D6333523E320864C04259B20
# generate key id #27 with a 512-bit SHA512
$ chronyc keygen 27 SHA512 512
27 SHA512 HEX:B08BAAB8DED064D2C2351ED8C9EE5AABE784C80482809C5329187A2BE9D80A0B1E6E18C4164946F6D8E36F1C4A2A966B3B754B1FDE89A0E66FE92CC1E65364E5

四、ntp.conf配置

配置文件内容如下:

# grep -v ^# /etc/ntp.conf|grep -v ^$
driftfile /var/lib/ntp/drift
restrict default kod nomodify notrap nopeer noquery notrust
restrict -6 default kod nomodify notrap nopeer noquery notrust
restrict 127.0.0.1
restrict -6 ::1
restrict 10.211.57.78
restrict ntp.aliyun.com
includefile /etc/ntp/crypto/pw
keys /etc/ntp/keys
trustedkey 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
requestkey 8
controlkey 8
server ntp.aliyun.com iburst
server 10.211.57.78 burst iburst

权限的设定主要以 restrict 这个参数来设定,主要的语法为:

restrict IP地址 mask 子网掩码 参数

其中 IP 可以是IP地址,也可以是 default ,default 就是指所有的IP。配置keys认证关键在于notrust参数,该参数的意思是只有trust的才可以访问该ntp服务。如果不加该参数就是表示既允许keys认证的访问,也允许不加keys的访问

ignore  :关闭所有的 NTP 联机服务
nomodify:客户端不能更改服务端的时间参数,但是客户端可以通过服务端进行网络校时。
notrust :客户端除非通过认证,否则该客户端来源将被视为不信任子网
noquery :不提供客户端的时间查询:用户端不能使用ntpq,ntpc等命令来查询ntp服务器
notrap :不提供trap远端登陆:拒绝为匹配的主机提供模式 6 控制消息陷阱服务。陷阱服务是 ntpdq 控制消息协议的子系统,用于远程事件日志记录程序。
nopeer :用于阻止主机尝试与服务器对等,并允许欺诈性服务器控制时钟
kod : 访问违规时发送 KoD 包。
restrict -6 表示IPV6地址的权限设置

这里还有一个问题点就是要,如果上面restrict default两条配置并增加notrust后,发现无法和上级对时服务器进行对时了,使用ntpq -p查询,会发现如下情况。

ntp-keys

解决该问题比较简单,还是使用restrict参数,放行上级对时服务器,因为这个参数实际上是双向控制,不但对下级进行控制,对上级对时也有控制,试想你默认所有的都不信任的不通过、且nomodify,你和上级对时服务器怎么通信,怎么对时?

restrict ntp.aliyun.com

可以看上面我的配置文件中,加了下面这样的行。再重启ntp对时服务就好了,这是网上很多资源不对的地方,网上的东西大多是搬运工,不加思索的照搬。restrict 的用法这里给几个示例:

#掩码地址扩展为255,因此从192.168.0.1-192.168.0.254的服务器都可以使用我们的NTP服务器来同步时间
restrict 192.168.0.0 mask 255.255.255.0 notrust nomodify notrap
#此时表示限制向从192.168.0.1-192.168.0.254这些IP段的服务器提供NTP服务。
restrict 192.168.0.0 mask 255.255.255.0 notrust nomodify notrap noquery
#设置默认策略为允许任何主机进行时间同步
restrict default ignore

另外还要确保自身有足够的权限,如下两条:

restrict 127.0.0.1
restrict -6 ::1

另外还有一个文件/etc/ntp/stpe-tickers会配置上级服务器的地址,这个我觉得是和ntp.conf中的server的配置作用是相同的,这个一般不做修改。在使用server配置中还会遇到server 192.168.7.49 prefer这样的配置文件,其中prefer参数是指定那台上级对时服务器优先级最高。

如果需要同步时间的时候,也把硬件时钟进行同步,可以配置/etc/sysconfig/ntpd文件,在该文件中增加SYNC_HWCLOCK=yes行。

五、客户端配置

可以先使用ntpdate进行验证:

[root@itohost ntp]# ntpdate 10.212.149.204
03 Mar 10:41:13 ntpdate[9964]: no server suitable for synchronization found
[root@itohost ntp]# ntpdate -a 4 -k /etc/ntp/keys 10.212.149.204
03 Mar 10:42:52 ntpdate[10156]: adjust time server 10.212.149.204 offset -0.003181 sec

上面可以看出,指定了key的情况下可以进行同步,不指定key的无法进行同步。同样进行ntp.conf配置如下:

[root@itohost ~]# cat /etc/ntp.conf |grep -v ^#|grep -v ^$
driftfile /var/lib/ntp/drift
restrict default kod nomodify notrap nopeer noquery
restrict -6 default kod nomodify notrap nopeer noquery
restrict 127.0.0.1
restrict -6 ::1
includefile /etc/ntp/crypto/pw
keys /etc/ntp/keys
trustedkey 4
server 10.212.149.204  key 4

这里的keys文件可以是从ntp服务端复制过来的,也可以只写一条记录,比如上面我的是id为4的key进行同步的,里面只写一条id为4的记录也是可以的。

[root@itohost ~]# ntpq -p
     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
*10.212.149.204  10.211.57.78     4 u    -   64    1    1.462   -1.666   0.000

上面的输出结果如下:

remote   - 本机和上层ntp的ip或主机名,“+”表示优先,“*”表示次优先
refid    - 参考上一层ntp主机地址
st       - stratum阶层
when     - 多少秒前曾经同步过时间
poll     - 下次更新在多少秒后
reach    - 已经向上层ntp服务器要求更新的次数
delay    - 网络延迟
offset   - 时间补偿
jitter   - 系统时间与bios时间差

同样,和上层服务器的连接也可以使用ntpstat命令查看。

六、有关chrony

1、ntp.conf与 chrony.conf配置

chrony和ntp的配置方法基本是一样的,只不过chrony对时的效率而好,而且提供的指令在交互式和查询上更精度。chrony服务对应的配置文件为:/etc/chrony.conf ,这里的配置方法和ntp.conf基本可以直接互用。chrony.conf的访问控制相对于ntp比较好用一些,使用的方式如下:

allow 192.168.2
allow 10.0.0.0/8

表示允许192.168.2.0/24和10.0.0.0/8两个字网进行访问。

2、chronyc指令

服务启动使用指令是chronyd查询和交互相关的指令主要就是chronyc,具体如下:

$ chronyc activity
200 OK
8 sources online  //对时服务器个数
0 sources offline
0 sources doing burst (return to online)
0 sources doing burst (return to offline)
0 sources with unknown address
$ chronyc tracking
Reference ID    : AB42617E (srcf-ntp.stanford.edu)
Stratum         : 2
Ref time (UTC)  : Thu Apr 05 18:27:33 2018
System time     : 0.000669840 seconds slow of NTP time
Last offset     : -0.000506939 seconds
RMS offset      : 0.001261410 seconds
Frequency       : 28.552 ppm slow
Residual freq   : -0.000 ppm
Skew            : 88.846 ppm
Root delay      : 0.031207338 seconds
Root dispersion : 0.001206590 seconds
Update interval : 65.2 seconds
Leap status     : Normal
$ chronyc sources -v
210 Number of sources = 8
  .-- Source mode  '^' = server, '=' = peer, '#' = local clock.
 / .- Source state '*' = current synced, '+' = combined , '-' = not combined,
| /   '?' = unreachable, 'x' = time may be in error, '~' = time too variable.
||                                                 .- xxxx [ yyyy ] +/- zzzz
||      Reachability register (octal) -.           |  xxxx = adjusted offset,
||      Log2(Polling interval) --.      |          |  yyyy = measured offset,
||                                \     |          |  zzzz = estimated error.
||                                 |    |           \
MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample
===============================================================================
^+ chilipepper.canonical.com     2   7   377    39  +1245us[+1245us] +/-  102ms
^+ pugot.canonical.com           2   6   377    37   -554us[ -554us] +/-   99ms
^+ golem.canonical.com           2   6   377    39  -1135us[-1135us] +/-   98ms
^+ alphyn.canonical.com          2   6   377    44    -87us[  +62us] +/-   74ms
^* clock.xmission.com            2   6   377    41  -4641ns[ +144us] +/-   41ms
^+ duffman.whackertech.com       2   6   377    40    -14ms[  -14ms] +/-   89ms
^+ palpatine.steven-mcdonal>     2   6   177    40  +2565us[+2565us] +/-   46ms
^+ paladin.latt.net              2   7   377   106   -746us[ -573us] +/-   41ms
$ chronyc sourcestats -v
210 Number of sources = 8
                             .- Number of sample points in measurement set.
                            /    .- Number of residual runs with same sign.
                           |    /    .- Length of measurement set (time).
                           |   |    /      .- Est. clock freq error (ppm).
                           |   |   |      /           .- Est. error in freq.
                           |   |   |     |           /         .- Est. offset.
                           |   |   |     |          |          |   On the -.
                           |   |   |     |          |          |   samples. \
                           |   |   |     |          |          |             |
Name/IP Address            NP  NR  Span  Frequency  Freq Skew  Offset  Std Dev
==============================================================================
chilipepper.canonical.com  19   9  1170     +1.015      2.938   +166us  1095us
pugot.canonical.com         7   4   456     -0.639     11.812  +1362us   710us
golem.canonical.com         9   4   519     -0.315      7.244  +1891us   693us
alphyn.canonical.com        9   4   518     -0.919      9.460  +1134us   880us
clock.xmission.com          6   3   390     -1.257     20.127  +1978us   823us
duffman.whackertech.com     6   3   323     +2.404     25.543    -13ms   680us
palpatine.steven-mcdonal>   7   3   390     -0.421     15.058  +1776us   742us
paladin.latt.net           21  14   20m     +1.002      2.846  +1085us  1373us
$ chronyc ntpdata 91.189.94.4  //直接对时了
Remote address  : 91.189.94.4 (5BBD5E04)
Remote port     : 123
Local address   : 192.168.1.203 (C0A801CB)
Leap status     : Normal
Version         : 4
Mode            : Server
Stratum         : 2
Poll interval   : 9 (512 seconds)
Precision       : -23 (0.000000119 seconds)
Root delay      : 0.015991 seconds
Root dispersion : 0.023285 seconds
Reference ID    : 8CCBCC4D ()
Reference time  : Fri Apr 06 15:55:56 2018
Offset          : +0.004150821 seconds
Peer delay      : 0.144625142 seconds
Peer dispersion : 0.000000157 seconds
Response time   : 0.000040157 seconds
Jitter asymmetry: -0.50
NTP tests       : 111 111 1111
Interleaved     : No
Authenticated   : No
TX timestamping : Daemon
RX timestamping : Kernel
Total TX        : 38
Total RX        : 38
Total valid RX  : 38
$ chronyc clients
Hostname                      NTP   Drop Int IntL Last     Cmd   Drop Int  Last
===============================================================================
viper.maas                    390      0   0   -     0       0      0   -     -
localhost                       0      0   -   -     -       1      0   -     2

认证同步还可以进行交互式操作,如下:

chronyc> authhash SHA1
chronyc> password HEX:A6CFC50C9C93AB6E5A19754C246242FC5471BCDF
200 OK

而且可以查询是否使用的keys认证:

$ chronyc ntpdata 192.168.2.12 | grep Authenticated
Authenticated   : Yes




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