信也のブログ

OPNsenseでの透明プロキシ＋分流の実現

13 min

はじめに

これまで透明プロキシ＋分流は主に ikuai をメインルーター、OpenWRT をサブルーターとする構成で運用していました。これはネット上の多くのチュートリアルで主流の方法です。しかし、調査を進めるうちに ikuai には トラフィックの無断送信や情報報告の問題 がある可能性が判明し、また国産のクローズドソースシステムであるためセキュリティ面でも懸念がありました。

その後、メインルーターを OpenWRT に変更し、サブルーターに Debian を用いた 構成 に切り替えました。さらにサブルーターを使わない構成にし、FakeIP ベースの分流転送 や より正確な BGP ベースの分流転送 を試行し、最終的に BGP ベースの分流転送に安定しました。

最近、OPNsense というファイアウォール兼ルーティングシステムを知りました。まさに理想のルーターシステムで、オープンソースかつ無料、UI が美しく機能も充実しています。さらに GUI で IP リストの自動更新をサポートし、分流に活用できます。そこで、現在の分流転送構成をこのシステムに移行し、別途ソフトルーターを用いずに clash をメインルーターに統合する計画を立てました。

ネット上の関連チュートリアルは少なく、一部は古くて使えなくなっているものもあります。いくつかの落とし穴を経験したので、詳細な構成を整理しておきます。

実現したい機能は以下の通りです：

  • DNS を clash に転送し一元的に解決
  • リクエストトラフィックが OPNsense に入った後、特定のリストに基づいて分流し、一部トラフィックを clash に導入

OPNsense の基本的なインストール手順は割愛します。ネット上に多くの情報があります。

clash のインストール

バイナリのダウンロードと設定ファイル

DNS 解決とトラフィック処理は clash に依存するため、まず clash をインストールします。

OPNsense に SSH でログイン（SSH の有効化方法は STFW）し、/usr/local/clashフォルダを作成します。ここに clash のバイナリ、設定ファイル、その他関連ファイルを置きます。clash のバイナリは scp で転送することを推奨します（メインルーターはまだ VPN 未設定のため、直接ダウンロードは遅いです）。clash のバイナリは clashにリネームし、設定ファイルはconfig.yaml とします。

mihomo の リリースページ から最新のカーネル版をダウンロードしてください。FreeBSD 版を選び、マシンのアーキテクチャに応じて 386、amd64、arm64 を選択します。amd64 で clash 実行時に以下のエラーが出る場合は、amd64-compatible 版をダウンロードしてください。

This PROGRAM can only be run on _AMD64 processors with v3 microarchitecture_ support.

設定ファイルは普段使っているものを流用して構いませんが、以下の設定は必ず変更してください。

mixed-port: 7890

dns:
  listen: 127.0.0.1:5353

tun:
  enable: false

DNS は 5353 ポートで待ち受け、OPNsense の内蔵 DNS の上流として機能します。tun は無効にし、トラフィックの強制的な横取りはせず、OPNsense 側でトラフィックを選別して導入します。mixed-port は socks-port、http-port、https-port の役割を兼ねています。

pw user add clash -c "Clash" -s /usr/sbin/nologinでログイン不可のclashユーザーを作成し、chown clash:clash /usr/local/clashでフォルダの権限を付与します。完了後、/usr/local/clash/clash -d /usr/local/clashで一度実行し、正常に動作するか確認してください。

clash サービスの登録

/usr/local/etc/rc.d/clashと /usr/local/opnsense/service/conf/actions.d/actions_clash.conf を新規作成し、clash をシステムサービスとして登録します。

#!/bin/sh
# $FreeBSD$

# PROVIDE: clash
# REQUIRE: LOGIN cleanvar
# KEYWORD: shutdown

# Add the following lines to /etc/rc.conf to enable clash:
# clash_enable (bool): Set to "NO" by default.
# Set to "YES" to enable clash.
# clash_config (path): Clash config dir.
# Defaults to "/usr/local/etc/clash"

. /etc/rc.subr

name="clash"
rcvar=clash_enable

load_rc_config $name

: ${clash_enable:="NO"}
: ${clash_config="/usr/local/clash"}

command="/usr/local/clash/clash"
#pidfile="/var/run/clash.pid"

#!/bin/sh
# $FreeBSD$

# PROVIDE: clash
# REQUIRE: LOGIN cleanvar
# KEYWORD: shutdown

# Add the following lines to /etc/rc.conf to enable clash:
# clash_enable (bool): Set to "NO" by default.
# Set to "YES" to enable clash.
# clash_config (path): Clash config dir.
# Defaults to "/usr/local/etc/clash"

. /etc/rc.subr

name="clash"
rcvar=clash_enable

load_rc_config $name

: ${clash_enable:="NO"}
: ${clash_config="/usr/local/clash"}

command="/usr/local/clash/clash"
#pidfile="/var/run/clash.pid"
required_files="${clash_config}"
clash_group="clash"
clash_user="clash"

command_args="-d $clash_config"

run_rc_command "$1"
[start]
command:/usr/local/etc/rc.d/clash onestart
type:script
message:starting clash

[stop]
command:/usr/local/etc/rc.d/clash stop
type:script
message:stoping clash

[status]
command:/usr/local/etc/rc.d/clash statusexit 0
type:script_output
message:get clash status

[restart]
command:/usr/local/etc/rc.d/clash onerestart
type:script
message:restarting clash

実行権限を付与し（chmod +x /usr/local/etc/rc.d/clash）、service configd restartで有効化します。

clash の自動起動設定

clash をシステムサービスとして起動すると、起動後にバックグラウンドに回らずフォアグラウンドに留まるため、再起動時に clash 起動後のサービスが進まなくなる問題があります。

これを回避するため、OPNsense 標準のサービス監視機能 Monit を使い、clash の状態を監視・再起動させる方法があります。Monit は「サービス - Monit」から有効化可能です。

Service Test Settings に以下の 2 つの Service Test を追加します。1 つ目は clash の起動監視用です。

設定項目値
NameClash
Conditionfailed host 127.0.0.1 port 7890 type tcp
ActionRestart

2 つ目は再起動の無限ループ防止用です。

設定項目値
NameRestartLimit4
Condition5 restarts within 5 cycles
ActionUnmonitor

最後に Service Settings で以下を追加します。

設定項目値
NameClash
Matchclash
Start/usr/local/sbin/configctl clash start
Stop/usr/local/sbin/configctl clash stop
TestsClash,RestartLimit4

保存後、しばらく待って Monit - Status で clash が正常に動作しているか確認してください。

DNS 解決

OPNsense 標準の Unbound DNS で上流 DNS を clash の 127.0.0.1

に設定すると、解決エラーが頻発し非常に不安定でした。

原因が分からず、最終的に Unbound DNS を無効化し、AdGuard Home をデフォルト DNS として利用し、53 番ポートを強制的に奪う形にしました。

AdGuard Home は OPNsense の標準プラグインリポジトリに含まれていないため、コミュニティリポジトリを手動で追加する必要があります。

OPNsense に SSH でログインし、以下を実行します。

$ fetch -o /usr/local/etc/pkg/repos/mimugmail.conf https://www.routerperformance.net/mimugmail.conf
$ pkg update

その後、Web GUI の「システム - ファームウェア - プラグイン」で「adguard」を検索し、os-adguardhome-maxit をインストールします。インストール完了後、「サービス - Adguardhome」で AdGuard Home を起動可能です。Web 管理画面は 3000 番ポートで開放されます。初期設定は省略しますが、DNS のリッスンポートは 53 に設定し、OPNsense マシンのデフォルト DNS サーバーとして機能させます。

インストール後、AdGuard Home の設定 - DNS 設定で上流 DNS サーバーを 127.0.0.1

（clash の DNS リッスンアドレス）に設定してください。

国内外 IP の分流

バイナリのダウンロードと設定ファイル

OPNsense には標準で Squid プロキシが組み込まれていますが、これは HTTP/HTTPS トラフィックのみを代理し、通常の TCP/UDP トラフィックは代理できません。そのため、tun2socks プロジェクトを利用し、TCP/UDP トラフィックを clash に導入する迂回策を採用します。

/usr/local/tun2socks フォルダを作成し、Github Releases から最新の FreeBSD バイナリをダウンロードしてフォルダに置き、tun2socksにリネームします。設定ファイル /usr/local/tun2socks/config.yaml を新規作成します。

# debug / info / warning / error / silent
loglevel: info

# URL format: [protocol://]host[:port]
proxy: socks5://127.0.0.1:7890

# URL format: [driver://]name
# TUN デバイス名。tun0 は避ける
device: tun://proxytun2socks0

# パケット毎の最大転送単位
mtu: 1500

# UDP セッションのタイムアウト（デフォルト 60 秒）
udp-timeout: 120s

proxy には clash の socks5 ポートのアドレスを記入します。

/usr/local/tun2socks/ 内で./tun2socks -config ./config.yamlを実行し、設定が正しいかテスト可能です。

サービスの登録

/usr/local/etc/rc.d/tun2socksと /usr/local/opnsense/service/conf/actions.d/actions_tun2socks.conf を新規作成します。

#!/bin/sh

# PROVIDE: tun2socks
# REQUIRE: LOGIN
# KEYWORD: shutdown

. /etc/rc.subr

name="tun2socks"
rcvar="tun2socks_enable"

load_rc_config $name

: ${tun2socks_enable:=no}
: ${tun2socks_config:="/usr/local/tun2socks/config.yaml"}

pidfile="/var/run/${name}.pid"
command="/usr/local/tun2socks/tun2socks"
command_args="-config ${tun2socks_config} > /dev/null 2>&1 & echo \$! > ${pidfile}"

start_cmd="${name}_start"

tun2socks_start()
{
    if [ ! -f ${tun2socks_config} ]; then

#!/bin/sh

# PROVIDE: tun2socks
# REQUIRE: LOGIN
# KEYWORD: shutdown

. /etc/rc.subr

name="tun2socks"
rcvar="tun2socks_enable"

load_rc_config $name

: ${tun2socks_enable:=no}
: ${tun2socks_config:="/usr/local/tun2socks/config.yaml"}

pidfile="/var/run/${name}.pid"
command="/usr/local/tun2socks/tun2socks"
command_args="-config ${tun2socks_config} > /dev/null 2>&1 & echo \$! > ${pidfile}"

start_cmd="${name}_start"

tun2socks_start()
{
    if [ ! -f ${tun2socks_config} ]; then
        echo "${tun2socks_config} not found."
        exit 1
    fi
    echo "Starting ${name}."
    /bin/sh -c "${command} ${command_args}"
}

run_rc_command "$1"
[start]
command:/usr/local/etc/rc.d/tun2socks start
parameters:
type:script
message:starting tun2socks

[stop]
command:/usr/local/etc/rc.d/tun2socks stop
parameters:
type:script
message:stopping tun2socks

[restart]
command:/usr/local/etc/rc.d/tun2socks restart
parameters:
type:script
message:restarting tun2socks

[status]
command:/usr/local/etc/rc.d/tun2socks status; exit 0
parameters:
type:script_output
message:request tun2socks status

/etc/rc.conf を作成し、以下を追加します。

tun2socks_enable="YES"

実行権限を付与（chmod +x /usr/local/etc/rc.d/tun2socks）し、service configd restartで有効化します。

手動で tun2socks を起動します。

/usr/local/etc/rc.d/tun2socks start

起動時自動起動設定

/usr/local/etc/rc.syshook.d/early/60-tun2socks を作成します。

#!/bin/sh

# tun2socks サービスを起動
/usr/local/etc/rc.d/tun2socks start

実行権限を付与（chmod +x /usr/local/etc/rc.syshook.d/early/60-tun2socks）します。

新規ポート作成とゲートウェイ設定

OPNsense の「インターフェース - 割り当て」で新規インターフェースを追加し、デバイスに設定ファイルで指定した proxytun2socks0 を選択して保存します。

追加したインターフェースの設定画面でインターフェースを有効化し、説明欄に「TUN2SOCKS」と記入、IPv4 設定タイプは「静的 IPv4」を選択、IPv4 アドレスは 10.0.3.1/24 に設定して保存します。

「システム - ゲートウェイ - 設定」で新規ゲートウェイを作成し、名前を「TUN2SOCKS_MIHOMO」、インターフェースに先ほど追加した「TUN2SOCKS」を選択、IP アドレスは 10.0.3.2 に設定し、他はデフォルトのまま保存します。

これで新しいゲートウェイが作成され、このゲートウェイに流れるトラフィックは 127.0.0.1

、つまり clash に転送されます。

国内外 IP の分流設定

OPNsense で最も便利な機能の一つが「ファイアウォール - エイリアス」です。ここで IP リストを設定し、後のルール設定で直接利用できます。このリストは手動入力だけでなく、URL から動的に取得することも可能です。

「ファイアウォール - エイリアス」で 2 つのエイリアスを新規作成します。

1 つ目は「InternalAddress」で、LAN 内のアドレス範囲を示します。タイプは「Network(s)」を選択し、内容は以下の通りです。

0.0.0.0/8
127.0.0.0/8
10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16
169.254.0.0/16
224.0.0.0/4
240.0.0.0/4

2 つ目は「CN_V4」で、国内 IP アドレス範囲を示します。タイプは「URL Table (IPs)」を選択し、内容には国内の全網域を含むリストの URL を入力します。例として以下を使えます。

https://raw.githubusercontent.com/gaoyifan/china-operator-ip/refs/heads/ip-lists/china.txt

次に「ファイアウォール - ルール - LAN」で 2 つのルールを新規作成し、ルールリストの最上位に配置します。ルールは上から順に評価されるため順序に注意してください。

1 つ目のルールはターゲットを「InternalAddress」に設定し、その他はデフォルトのままです。これはターゲットが LAN 内アドレスの場合、デフォルトルールでルーティングすることを意味します。

2 つ目のルールはターゲットを「CN_V4」に設定し、「ターゲット/反転」にチェックを入れます。ゲートウェイは先ほど作成した「TUN2SOCKS_MIHOMO」を選択します。これはターゲットが中国 IP 以外の場合にトラフィックを TUN2SOCKS_MIHOMO ゲートウェイに転送することを意味します。

残りのルールはデフォルトのままで、その他すべてのトラフィックは従来通り国内 IP は直通となります。

Google などにアクセスを試みると、DNS リクエストは AdGuard Home を経由して clash に転送され、Google の実 IP が解決されます。その後、その IP へのデータ要求はファイアウォールの 2 つ目のルールにマッチし、TUN2SOCKS_MIHOMO ゲートウェイに転送され、socks5 ポート経由で clash に入り、最終的に VPN 突破が実現されます。

試行錯誤 VPN突破 透明プロキシ OPNsense 分流