Диска (a la TrueCrypt). Я знаю, что была работа по добавлению поддержки шифрования в GRUB2, но пока это пока не готово. Любые другие варианты?
(Обратите внимание, что я действительно имею в виду полное шифрование диска здесь, в том числе /boot)
Большинство ответов описывают установку, в которой /boot не зашифрованы, и некоторые из них пытаются объяснить, почему незашифрованная /boot должна быть в порядке.
Не вдаваясь в дискуссию о том, почему мне действительно нужно / boot быть зашифрованным, вот статья, которая точно описывает, что мне нужно, на основе модифицированной версии GRUB2:
- http://xercestech.com/full-system-encryption-for-linux.geek
Проблема в том, что эти модификации, по-видимому, не поддерживаются в текущей кодовой базе GRUB2 (или, может быть, я что-то пропускаю).
8 Solutions collect form web for “Linux-загрузчики, поддерживающие полное шифрование диска?”
Я думаю, что текущая версия GRUB2 не поддерживает загрузку и дешифровку разделов LUKS сама по себе (она содержит некоторые шифры, но я думаю, что они используются только для поддержки паролей). Я не могу проверить ветвь экспериментальной разработки, но есть некоторые намеки на странице GRUB, что некоторые работы планируется реализовать, что вы хотите сделать.
Обновление (2015) : последняя версия GRUB2 (2.00) уже содержит код для доступа к зашифрованным разделам LUKS и GELI. (Ссылка xercestch.com, которую предоставили OP, упоминает первые исправления для этого, но теперь они включены в последнюю версию).
Однако, если вы пытаетесь зашифровать весь диск по соображениям безопасности, обратите внимание, что незашифрованный загрузчик (например, TrueCrypt, BitLocker или модифицированный GRUB) не обеспечивает больше защиты, чем незашифрованный /boot раздел (как указано СП в комментарии выше). Любой, у кого есть физический доступ к компьютеру, может так же легко заменить его на пользовательскую версию. Это даже упоминается в статье на xercestech.com, которую вы связали:
Чтобы быть ясным, это никоим образом не делает вашу систему менее уязвимой для автономной атаки, если злоумышленник должен заменить ваш загрузчик своим собственным или перенаправить процесс загрузки для загрузки своего собственного кода, ваша система все еще может быть скомпрометирована.
Обратите внимание, что все программные продукты для полного шифрования диска имеют эту слабость, независимо от того, используют ли они незашифрованный загрузчик или незашифрованный раздел boot / preboot. Даже продукты с поддержкой чипов TPM (Trusted Platform Module), таких как BitLocker, могут быть внедрены без изменения оборудования.
Лучшим подходом было бы:
- расшифровывать на уровне BIOS (в материнской плате или на адаптере диска или на внешнем оборудовании [смарт-карта], с чипом TPM или без него), или
- нести код авторизации PBA (preboot authorization) (раздел /boot в этом случае) на съемном устройстве (например, смарт-карте или USB-накопителе).
Чтобы сделать это вторым способом, вы можете проверить проект Linux Full Disk Encryption (LFDE) по адресу: http://lfde.org/ , который предоставляет сценарий после установки, чтобы переместить раздел /boot на внешний USB-накопитель, зашифровав ключ с GPG и хранение его на USB тоже. Таким образом, слабая часть загрузочного пути (незашифрованный /boot раздел) всегда с вами (вы будете единственным с физическим доступом к расшифровке кода и ключу). (Примечание : этот сайт был потерян, и блог автора также исчез, однако вы можете найти старые файлы на https://github.com/mv-code/lfde , просто отметив, что последняя разработка была выполнена 6 лет назад). В качестве более легкой альтернативы вы можете установить незашифрованный загрузочный раздел на USB-накопителе при установке ОС.
С уважением, М.В.
Сделайте свой первый RAMdisk и / boot папку не использующим шифрование.
Это вызовет «минимальное» ядро с драйверами и поддержкой для переключения на «настоящую» корневую файловую систему, которая зашифрована.
Прежде чем вы заявите «это взломать», помните – большинство (если не все) дистрибутивов Linux загружаются по умолчанию сегодня. Это явно позволяет вашей системе загружать и загружать корневую FS, используя модули, которые необходимо загрузить из файловой системы. (Вид проблемы с курицей и яйцом). Например, если ваша корневая файловая система была на томе аппаратного RAID-массива, и вам нужно было загрузить его драйвер, прежде чем вы сможете смонтировать корневой FS.
Я просмотрел ссылку, которую вы опубликовали – хотя загрузочного раздела нет, на жестком диске все еще есть незашифрованный загрузчик, к которому можно получить доступ и скомпрометировать злоумышленную атаку. Я искал аналогичную настройку, в которой нет никаких незашифрованных данных на жестком диске, но до сих пор я только придумал запуск загрузчика со съемного диска.
Я считаю, что большинство из них, что вам нужно, это инструкция о том, как установить ОС с зашифрованным HD в первую очередь.
У Ubuntu есть хорошая страница с инструкциями по созданию зашифрованных разделов, LMVP, папок и т. Д., Просто ваша версия вашего дистрибутива …
Нет, я думаю, что нет.
Вам действительно нужно шифровать / загружать? Я подозреваю, что нет. Остальная часть файловой системы может быть зашифрована обычным программным обеспечением Linux, которое находится в initramfs in / boot и запрашивает пользователя соответственно.
Кажется, вы просите что-то, что невозможно сделать, и сравнивая его с решением Windows, которое скрывает реализацию от вас, но на самом деле делает то же самое, что делает Linux.
Самое близкое решение, о котором я могу думать, – использовать жесткий диск, который реализует пароль безопасности и шифрование. Некоторые ноутбуки Thinkpad используют эти аппаратные решения.
Ответ намечен статьей. «Теперь это возможно с расширениями к загрузочному загрузчику следующего поколения GRUB2, который был исправлен, чтобы поддерживать не только« и «мы хотим установить новое изображение с поддержкой luks grub2 позже», и «Теперь мы скомпилируем источник GRUB2 с поддержкой LUKS. " Кажется, есть исправление или расширение, которое вам нужно получить и включить с GRUB2 или разветвленным источником GRUB2.
Grub2 версии 2.02 ~ beta3 может многое сделать, что Grub2 версии 2.02 ~ beta2 не может сделать, проверено мной:
- Загрузка с использованием диска Super Grub 2
- Введите «c», чтобы перейти в командную строку
- Введите команды для монтирования зашифрованного раздела, который я хочу
- insmod luks
- cryptomount (hd0, #) // где # представляет зашифрованный раздел
- Введите ключевую фразу и введите несколько команд
- multiboot (crypto0) /grub/i386-pc/core.img
- ботинок
Это загрузит еще один Grub2, который находится внутри зашифрованного раздела, злая сумасшедшая атака здесь не имеет места … Я загружаюсь с компакт-диска (только для чтения), а затем монтирует зашифрованный раздел (а не кодовую фразу, что-нибудь!), затем загрузка изнутри зашифрованного раздела и загрузка Grub2 со своим меню и т. д.
Предупреждение: Grub2 версии 2.02 ~ beta2 не может сделать то же самое, поскольку имеет некоторые ошибки (которые, по-видимому, исправлены на Grub2 версии 2.02 ~ beta3), связанные с командой cryptomount …
beta2 ошибки, о которых я говорю, являются:
- На самом деле он не монтирует зашифрованный раздел, поэтому он не позволяет вам получить доступ (crypto0) / *
- Если существует более одного зашифрованного раздела, использование cryptomount -a требует только одной кодовой фразы
- После запуска cryptomount один раз он запускается снова, ничего не делает
на бета-версии 3:
- Он действительно монтирует зашифрованный раздел и позволяет вам получать доступ к файлам через (crypto0) / * или (crypto1) / * и т. Д., Если более одного установленного одновременно
- Он запрашивает каждую кодовую фразу (по одному за зашифрованный раздел)
- Это позволяет вам запускать его столько раз, сколько вам нужно, вы можете установить один, затем другой и т. Д.
Боковое примечание: я не понял, как их размонтировать, кроме перезагрузки или загрузки другого или одного загрузочного загрузчика grub2 / other и т. Д.
Надеюсь, это поможет прояснить ситуацию, и надеюсь, что версия Grub2 2.02 ~ beta3 будет интегрирована в LiveCD, поэтому мы можем установить ее без необходимости компилировать ее сами.
PD: С диском Super Grub 2 я не вижу способа установить Grub2 версии 2.02 ~ beta3 на раздел MBR / boot и т. Д.
Сегодня хранить важные данные в открытом виде стало как никогда опасно. И даже не столько из-за государственной слежки (захотят - найдут, к чему придраться, и так), сколько из-за желающих эти данные похитить. В принципе, для защиты информации имеется множество методов, но в статье будет описаны именно криптографические средства.
В отличие от некоторых других операционных систем, в Linux имеется множество средств для криптографической защиты информации - от шифрования почтовых переписок до шифрования файлов и блочных устройств. Нас интересует именно шифрование на уровне файловых систем, файлов и блочных устройств. Для начала стоит разобраться, в чем разница. Шифрование на уровне файловых систем предполагает наличие прослойки между основной файловой системой (если, конечно, файловая система сама по себе не поддерживает шифрование) и пользователем.
Преимущество у данного типа шифрования - то, что ключи для всех пользователей разные. Недостаток же - если включить шифрование имен файлов, длина допустимого имени уменьшится, кроме того, пользователь может сохранить файл в иное место на диске, что автоматически нивелирует пользу. И еще одно но - даже если включено шифрование имен, временные метки останутся прежними. Шифрование блочных устройств происходит на более низком уровне, под файловой системой. При этом сама файловая система, разумеется, не знает, что она находится на шифрованном томе.
Преимущества у данного способа противоположны недостаткам предыдущего. Недостаток же в том, что придется каждый раз при загрузке/монтировании вводить пароль. Второй же недостаток в том, что если в рантайме злоумышленник получит доступ к файлам на криптокон-
тейнере, все - пиши пропало. Это именно что защита от офлайновых атак. Кроме того, в абсолютном большинстве случаев сохранения криптоконтейнера в облако придется заливать его целиком заново.
В статье будет описана настройка следующих методов криптозащиты:
dm-crypt/LUKS
- создание криптоконтейнера с помощью device-mapper и CryptoAPI ядра;
eCryptfs
- шифрование на уровне файловых систем;
EncFS
- аналогично описанному выше, но не требует загрузки модулей ядра.
DM-CRYPT/LUKS
Существует два вида настройки dm-crypt - plain и LUKS. Отличие в том, что в случае использования LUKS в начале криптотома присутствуют метаданные, позволяющие использовать несколько ключей и изменять их. В то же время наличие подобного заголовка в некоторых случаях само по себе компрометирующе - впрочем, в большинстве подобных случаев будет компрометирующей и область с высокой степенью энтропии. Настройка plain dm-crypt с файлом ключа и парольной фразой Посмотрим, как настроить комбинацию из тома plain dm-crypt, зашифрованного с помощью ключевого файла, в свою очередь содержащегося в LUKS-контейнере. Для начала стоит определиться, как именно будут размещаться разделы. Существует три основных варианта:
просто крипто-том;
сперва крипто-том, затем поверх него LVM;
сперва крипто-том, затем RAID, затем LVM.
И всяческие комбинации. Давай попробуем второй вариант. Первым делом создадим контейнер LUKS для хранения ключевого файла, чтобы использовать этот файл вместе с ключевой фразой. В этом случае вероятность криптоанализа тома, зашифрованного с помощью plain dm-crypt, снижается:
# dd if=/dev/zero of=/root/key.luks bs=512 count=2057 # cryptsetup --align-payload=1 luksFormat /root/key.luks # cryptsetup luksOpen /root/key.luks cryptokey # dd if=/dev/urandom of=/dev/mapper/cryptokey |
Первая команда подготавливает файл контейнера, вторая этот контейнер создает, третья подключает, четвертая генерирует ключевую информацию. Стоит заметить, что опция –align-payload=1 нужна для того, чтобы размер метаданных LUKS составлял не 4096 512-байтовых блоков, а всего лишь 2056. Таким образом, на собственно ключевую информацию остается 512 байт.
Затем переходим к созданию криптотома. На этом этапе по желанию можно также заполнить диск псевдослучайными данными, чтобы затруднить криптоанализ, если он будет. Затем уже можно создавать криптотом. Команда для этого выглядит следующим образом (естественно, в иных случаях идентификаторы могут отличаться, так что нужно быть внимательным):
# cryptsetup --cipher=serpent-xts-plain64 --offset=0--key-file=/dev/mapper/cryptokey --key-size=512 open --type=plain/dev/disk/by-id/ata-VBOX_HARDDISK_VB05eadebe-f25e8d59 crypto0 |
При необходимости надо повторить аналогичную команду и на других устройствах, для которых требуется шифрование. Затем создадим на криптотомах LVM и ФС на нем:
Создадим файл /etc/initramfs-tools/hooks/cryptokeys примерно следующего содержания (служебная часть скрипта опущена):
И файл /etc/initramfs-tools/scripts/local-top/cryptokeys (служебная часть опять
же опущена):
# <...> modprobe - b dm_crypt while ! (/ sbin / cryptsetup luksOpen / etc / crypto / key . luks cryptokey / dev / disk / by - id / ata - VBOX_HARDDISK_VB05eadebe - f25e8d59 crypto0 && / sbin / cryptsetup plainOpen -- key - file = / dev / mapper / cryptokey / dev / disk / by - id / ata - VBOX_HARDDISK_VBc2414841 - cfeccde5 crypto1 && / sbin / cryptsetup luksClose cryptokey ) ; do echo “Try again . . . ” done |
Эти два файла должны быть исполняемыми. Затем создаем initrd:
# update-initramfs -u -k all -v |
При следующей перезагрузке будет запрошен пароль для LUKS-контейнера. В случае использования plain dm-crypt есть еще одна возможность - общий нижний слой, что позволяет сделать нечто наподобие скрытых томов TrueCrypt. Проще привести пример:
# cryptsetup --cipher=serpent-xts-plain64 --offset=0--size=2097152 --shared open --type=plain/dev/disk/by-id/ata-VBOX_HARDDISK_VBcda8398f-f1f1deec crypto # cryptsetup --cipher=serpent-xts-plain64 --offset=2097152--size=2097152 --shared open --type=plain/dev/disk/by-id/ata-VBOX_HARDDISK_VBcda8398f-f1f1deec crypto_shared |
Размер и смещение указываются в 512-байтовых блоках.
Расширенные возможности LUKS
Давай посмотрим также и на расширенные возможности использования LUKS-контейнеров. К ним можно отнести смену ключей. Это необходимо при компрометации или создании политики смены ключей. Первым шагом для этого будет создание резервной копии заголовка контейнера. Если все
нормально, после смены ключа ее можно уничтожить. Делаем мы ее, понятно, на нешифрованный раздел:
Наконец, добавляем новый ключ в систему:
Рассмотрим и процедуру восстановления томов LUKS. Самый простой вариант, разумеется, когда есть копия заголовка. В этом случае для восстановления требуется всего одна команда:
Самая длинная непрерывная строчка и будет мастер-ключом. Ее нужно скопировать в файл на нешифрованный том и после этого преобразовать в бинарную форму (перед этим следует убедиться, что в данном файле нет никаких
символов конца строки):
ENCFS
Посмотрим, как настроить EncFS для автоматического монтирования при входе в систему. Для начала поставим нужные пакеты:
При настройке в режиме эксперта будет задан ряд вопросов: тип шифра (доступны только AES и Blowfish), размер ключа, размер блока, как шифровать имена файлов - блочное шифрование (которое полностью скрывает имя файла, в том числе длину), потоковое (которое шифрует с максимально близкой длиной, что иногда удобно, если имена чересчур длинные и при использовании блочного шифра есть достаточно большая вероятность превысить максимально допустимую длину) или вовсе будет отсутствовать… В конце будет запрошен пароль, он должен совпадать с используемым для входа, в противном случае автомонтирование работать не будет.
Следом нужно отредактировать файл /etc/security/pam_encfs.conf:
И файл /etc/fuse.conf:
И добавим пользователя в группу fuse:
$ sudo usermod - a - G fuse $ USER |
После выхода-входа каталог private можно будет использовать как хранилище для личных данных. Стоит, однако, отметить, что аудит выявил некоторые (достаточно серьезные) проблемы с безопасностью, из-за чего данную систему крайне не рекомендуется использовать для хранения действительно важных данных.
ECRYPTFS
Известно, что eCryptFS применяется в Ubuntu как средство по умолчанию для защиты домашних каталогов. Посмотрим, как оно работает, - создадим шифрованный каталог вручную. Установим пакеты:
СозданиеeCryptFS
И смонтируем ФС (при первом монтировании создаются все необходимые метаданные):
$ sudo mount - t ecryptfs / home / rom / . secret / home / rom / secret |
Будет запрошена парольная фраза (всего один раз, повторный ввод не реализован, что выглядит не очень хорошим решением, учитывая, что она должна быть длинной), затем будет запрошен тип шифра (AES, Blowfish, 3DES, Twofish, CAST6 и CAST5), размер ключа, задан вопрос, разрешить или запретить нешифрованные файлы в каталоге с зашифрованными, шифровать ли имена файлов… и в финале спросит, действительно ли желаем подмонтировать и сохранить ли сигнатуру в определенный файл. Вопрос не настолько глупый, как может показаться сначала: в данном ПО при отсутствии сигнатуры не существует возможности отличить правильный пароль от неправильного.
Шифрование домашнего каталога пользователя
Во время первого запуска может понадобиться завершить несколько процессов. После шифрования необходимо немедленно зайти под пользователем, при этом будет предложено записать или распечатать парольную фразу, сгенерированную для шифрования и защищенную, в свою очередь, пользовательским паролем. Это необходимо для восстановления в случае нештатной ситуации.
Предупреждение о необходимости запомнить парольную фразу Посмотрим, как его восстанавливать. Предположим, что парольная фраза не записана и восстановление идет с Live CD. Подразумевается, что ФС подмонтирована. Переходим в каталог home/.ecryptfs/rom/.ecryptfs и набираем команду:
dm-verify
Модуль dm-verify предназначен для проверки целостности блочных устройств. Верификация ведется с помощью hash tree, где «листья» - хеш-суммы блоков, а «ветви» - хеш-суммы наборов «листьев». Таким образом, для верификации блочного устройства (будь то раздел или диск) достаточно проверить всего одну контрольную сумму.
Этот механизм (вкупе с цифровой подписью) применяется в некоторых Android-устройствах для защиты от модификации системных разделов, а также в Google Chromium OS.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Linux содержит действительно немало средств для криптографической защиты информации. Из трех описанных средств как минимум одно присутствует во всех современных дистрибутивах Linux. Но что же выбрать?
dm-crypt/LUKS
стоит применять в тех случаях, когда есть возможность быстро отключить зашифрованный том и когда резервные копии либо не нужны, либо засекречиваются иным путем. В этом случае данное решение более чем эффективно, особенно с учетом того, что шифровать можно каскадом произвольной вложенности и типа (например, AES-Twofish-AES), - настоящий рай
для параноиков.
eCryptFS
подходит в тех случаях, когда нужно шифрованные данные куда-то сохранять - к примеру, в облако. Она обеспечивает довольно надежноешифрование (хотя в 128-битном варианте, используемом по умолчанию, есть возможность снижения криптостойкости на два бита) и для конечного пользователя прозрачна.
EncFS
же - старичок примерно десятилетней давности, базирующийся на еще более древних работах. К настоящему времени не рекомендован к использованию из-за потенциальных дыр в безопасности, но может применяться в качестве кросс-платформенного средства для защиты несенситивных данных в облаках.
При необходимости использования подобных средств всегда нужно помнить, что защита должна быть комплексной.
Автор: Nitish Tiwari
Дата публикации: 04 febriary 2015
Перевод: Н.Ромоданов
Дата перевода: март 2015 г.
TrueCrypt больше не поддерживается, но dm-crypt и LUKS - отличный вариант с открытым исходным кодом, позволяющий шифровать и использовать шифрованные данные.
Безопасность данных стала одной из самых больших проблем среди интернет-пользователей. Новости о краже данных с веб-сайтов стали очень распространенными, но защита ваших данных - это не только обязанность сайтов, есть многое, что мы, как конечные пользователи, можем сделать для нашей собственной безопасности. Например, только некоторые примеры - использовать надежные пароли, шифровать жесткие диски, которые расположены на наших компьютерах, и использовать безопасные соединения. В частности, шифрования жесткого диска является хорошим способом обеспечения безопасности - оно не только защитит вас от любых троянов, пытающихся украсть ваши данные через сеть, но также и от физических атак.
В мае этого года остановилась разработка приложения TrueCrypt, известного инструментального средства с открытым исходным кодом, предназначенного для шифрования дисков. Как многие из вас знают, это был один из весьма надежных инструментов, предназначенных для шифрования дисков. Прискорбно видеть исчезновение инструмента такого калибра, но величие мира с открытым исходным кодом таково, что есть несколько других инструментов с открытым исходным кодом, которые помогут вам достичь безопасности с помощью шифрования дисков, у которых, к тому же, есть много конфигурационных настроек. Мы рассмотрим два из них - dm-crypt и LUKS - в качестве альтернативы TrueCrypt для платформы Linux. Давайте начнем с краткого рассмотрения dm-crypt, а затем - LUKS.
Это основная информация об устройстве, использующим LUKS, в которой указывается, какое используется шифрование, режим шифрования, алгоритм хэширования и другие криптографические данные.
Ресурсы
Шаг 01: Рассматриваем Dm-crypt
Название приложения dm-crypt является сокращением от device mapper- crypt (шифрование при отображении устройства). Как следует из названия, оно базируется на отображении устройств — фреймворке ядра Linux, предназначенном для отображения блочных устройств на виртуальные блочные устройства более высокого уровня. При отображении устройств можно пользоваться несколькими функциями ядра, такими как dm-cache (создает гибридные тома), dm-verity (предназначена для проверки целостности блоков, является частью Chrome OS) и также очень популярным Docker. Для криптографических целей в dm-crypt применяется фреймворк ядра Linux Crypto API.
Итак, если подвести итог, то приложение dm-crypt является подсистемой шифрования на уровне ядра, предлагающее прозрачное шифрование диска: это означает, что файлы доступными сразу после монтирования диска - для конечного пользователя нет видимой задержки. Чтобы шифровать с использованием dm-crypt вы можете просто указать один из симметричных шифров, режим шифрования, ключ (любого допустимого размера), режим генерации IV, а затем в /dev создать новое блочное устройство. Теперь при любой записи на это устройство будет происходить шифрование, а при чтении — расшифровка. Вы можете как и обычно смонтировать на этом устройстве файловую систему, либо можете использовать устройство dm-crypt для создания других конструкций, таких как RAID или том LVM. Таблица соответствия для dm-crypt задается следующим образом:
Здесь значение start-sector (начальный сектор), как правило, равно значению 0, значение size (размер) равно размеру устройства, указываемую в секторах, а target name является именем, которое вы хотите присвоить зашифрованному устройству. Таблица целевого отображения target-mapping table состоит из следующих разделов:
Шаг 02: Рассматриваем LUKS
Как мы уже видели на предыдущем шаге, приложение dm-crypt может самостоятельно шифровать / расшифровывать данные. Но у него есть несколько недостатков - если приложением dm-crypt пользоваться непосредственно, то оно не будет создавать на диске метаданные, и это может стать серьезной проблемой в случае, если вы хотите обеспечить совместимость между различными дистрибутивами Linux. Кроме того, приложение dm-crypt не поддерживает использование несколько ключей, тогда как в реальных ситуация очень важно пользоваться несколькими ключами.
Именно по этим причинам на свет появилась методика LUKS (Linux Unified Key Setup — Унифицированная настройка ключей в Linux). LUKS является в Linux стандартом шифрования жестких дисков и стандартизация позволяет обеспечить совместимость различных дистрибутивов. Также поддерживается использование нескольких ключей и парольных фраз. В рамках такой стандартизации к зашифрованным данным добавляется заголовок LUKS и в этом заголовке присутствует вся информация, необходимая для настройки. Когда есть такой заголовок с данными, то пользователи могут легко перейти на любой другой дистрибутив. Сейчас в проекте dm-crypt рекомендуется использовать LUKS в качестве предпочтительного способа настройки шифрования диска. Давайте рассмотрим, как установить утилиту cryptsetup и как ее использовать для создания томов на основе LUKS.
Шаг 03: Установка
Функциональные возможности уровня ядра, которые применяются в dm-crypt, уже есть во всех дистрибутивах Linux; нам нужно к ним только интерфейс. Мы будем пользоваться утилитой cryptsetup, с помощью которой можно создавать тома с использованием dm-crypt, стандарта LUKS, а также старого и доброго приложения TrueCrypt. Для того, чтобы установить cryptsetup на дистрибутивах Debian / Ubuntu, вы можете воспользоваться следующими командами:
$ sudo apt-get update $ sudo apt-get install cryptsetup
Первая команда синхронизирует индексные файлы ракета с содержимым их репозиториев: она получает информацию о последних версиях всех доступных пакетов. Вторая команда загрузит и установит на ваш компьютер пакет cryptsetup. Если вы используете дистрибутив RHEL/Fedora/CentOS, то для установки утилиты cryptsetup вы можете воспользоваться командой yum.
$ yum install cryptsetup-luks
Шаг 04: Создание целевого файла
Теперь, когда утилита cryptsetup успешно установлена, мы должны создать целевой файл, в котором будет храниться контейнер LUKS. Хотя есть много способов создания такого файла, при его создании необходимо выполнить ряд условий:
- Файл не должен состоять из нескольких частей, расположенных в различных местах диска, т. е. для него при создании следует сразу выделить достаточное количество памяти.
- Весь файл нужно заполнить случайными данными с тем, чтобы никто не мог сказать, где будут расположены данные, применяемые при шифровании.
В создании файла, который будет удовлетворять вышеуказанным условиям, нам может помочь команда dd, хотя она и будет работать сравнительно медленно. Просто используйте ее вместе с файлом специального устройства /dev/random, указанным в качестве входных данных, и целевого файла, который должен быть указан в качестве выходных данных. Пример команды выглядит следующим образом:
$ dd if=/dev/random of=/home/nitish/basefile bs=1M count=128
В результате в каталоге /home/nitish будет создан файл с именем basefile, имеющий размер в 128 МБ. Однако, учтите, что на выполнение этой команды может потребоваться достаточно большое время; в системе, которой пользовался наш эксперт, на это потребовался час времени.
Шаг 05: Создаем dm-crypt LUKS
После того, как вы создали целевой файл, в этом файле необходимо создать раздел LUKS. Этот раздел служит в качестве основного слоя, на базе которого строится все шифрование данных. Кроме этого, в заголовке этого раздела (LUKS header) содержится вся информация, требуемая для совместимости с другими устройствами. Чтобы создать раздел LUKS применяется команда cryptsetup:
$ cryptsetup -y luksFormat /home/nitish/basefile
После того, как вы согласитесь с тем, что данные, находящиеся внутри файла basefile, будут безвозвратно удалены, введете парольную фразу, а затем — ее подтверждение, будет создан раздел LUKS. Вы можете проверить это с помощью следующей команды file:
$ file basefile
Обратите внимание, что фраза, которую вы здесь вводите, будет использоваться для расшифровки данных. Очень важно ее запомнить и хранить ее в безопасном месте, поскольку если вы ее забудете, то почти наверняка потеряете все данные, имеющиеся в зашифрованном разделе.
Шаг 06: Создаем и монтируем файловую систему
Контейнер LUKS, который мы создали на предыдущем шаге, теперь доступен в виде файла. В нашем примере, это /home/nitish/basefile. Утилита cryptsetup позволяет открывать контейнер LUKS как независимое устройство. Чтобы сделать это, сначала отобразите файл контейнера на имя устройства, а затем смонтируйте устройство. Команда, осуществляющая отображение, выглядит следующим образом:
После того как вы успешно введете парольную фразы, созданную на предыдущем шаге, контейнер LUKS будет отображен на имя volume1. Фактически происходит открытие файла как локального устройства типа loopback, так что остальная часть системы теперь может обрабатывать файл, как если бы это было реальное устройство.
Шаг 07: Файловая система - продолжение
Файл контейнера LUKS теперь доступен в системе в виде обычного устройства. Прежде, чем мы сможем использовать его для обычных операций, мы должны его отформатировать и создать на нем файловую систему. Вы можете пользоваться любой файловой системой, которая поддерживается в вашей системе. В моем примере, мы использовали ext4, поскольку это самая новая файловая система для систем Linux.
$ mkfs.ext4 -j /dev/mapper/volume1
После того, как устройство будет успешно отформатировано, следующим шагом будет его монтирование. Сначала вы должны создать точку монтирования, предпочтительно в /mnt (исходя из здравого смысла).
$ mkdir /mnt/files
Теперь выполняем монтирование:
Для перекрестной проверки воспользуйтесь командой df –h - вы в конце списка смонтированные устройств увидите устройство "/dev/mapper/volume1". Видно, что заголовок LUKS уже занимает в устройстве уже некоторое место.
Благодаря этому шагу, вы теперь можете использовать устройство LUKS с файловой системой ext4. Просто используйте это устройство для хранения файлов - все, что вы будет записывать на это устройство, будет шифроваться, а все, что вы будете читать с него, будет расшифровано и показано вам.
Шаг 08: Использование шифруемого диска
Мы выполнили несколько шагов для того, чтобы достичь этого результата, и если вам не очень понятно, как все это работает, вы, скорее всего, запутаетесь в том, что нужно сделать только один раз (требуется для установки), и в том, что нужно делать регулярно при использовании шифрования. Давайте рассмотрим следующий сценарий: вы успешно выполнили все описанные выше шаги, а затем выключили компьютер. На следующий день, когда вы запускаете ваш компьютер, вы не в состоянии найти смонтированное устройство - куда оно делось? Чтобы со всем этим разобраться, нужно иметь в виду, что после запуска системы нужно смонтировать контейнер LUKS, а перед остановкой компьютера - размонтировать.
Для того, чтобы получить доступ к файлу LUKS, каждый раз, когда вы включаете компьютер, выполняйте следующие действия, а затем прежде, чем выключить компьютер, безопасно закрывайте файл:
Откройте файл LUKS (т.е. /home/nitish/basefile) и введите пароль. Команда выглядит следующим образом:
$ cryptsetup luksOpen /home/nitish/basefile volume1
После того, как файл будет открыт, смонтируйте его (если он не монтируется автоматически):
$ mount /dev/mapper/volume1 /mnt/files
Теперь вы можете использовать смонтированное устройство как обычный диск и читать с него или записывать на него данные.
После того, как все сделаете, размонтируйте устройство следующим образом:
$ umount /mnt/files
После успешного размонтирования, закройте файл LUKS:
$ cryptsetup luksClose volume1
Шаг 09: Резервное копирование
Большинство потерь данных, хранящихся в контейнере LUKS, связаны с повреждением заголовка LUKS или слотов с ключами. Кроме того, что даже из-за случайной перезаписи в память заголовка могут быть повреждены заголовки LUKS, в реальных условиях также возможен полный выход жесткого диска из строя. Лучший способ защититься от таких проблем — это резервное копирование. Давайте посмотрим, какие доступны варианты резервного копирования.
Чтобы создать резервную копию файла заголовка LUKS, укажите в команде параметр luksHeaderBackup:
$ sudo cryptsetup luksHeaderBackup /home/nitish/basefile --header-backup-file /home/nitish/backupfile
Или, если вы хотите восстановить файл из резервной копии, то укажите в команде параметр luksHeaderRestore:
$ sudo cryptsetup luksHeaderRestore /home/ nitish/basefile --header-backup-file /home/nitish/backupfile
Для проверки файла заголовка LUKS и проверки того, что файл, с которым вы имеете дело, соответствует действительно существующему устройству LUKS, вы можете воспользоваться параметром isLuks.
$ sudo cryptsetup -v isLuks /home/nitish/basefile
Мы уже видели, как делать резервную копию файлов заголовков LUKS, но резервная копия заголовка LUKS на самом деле не защитит от полного отказа диска, так что вам с помощью следующей команды cat необходимо сделать резервную копию всего раздела:
$ cat /home/nitish/basefile > basefile.img
Шаг 10: Различные настройки
Есть несколько других настроек, которые при использовании шифрования dm-crypt LUKS могут оказаться полезными. Давайте их рассмотрим.
Чтобы сделать дамп заголовка LUKS, в команде cryptsetup есть параметр luksDump. Он позволит вам сделать снимок файла заголовка LUKS того устройства, которое вы используете. Пример команды выглядит следующим образом:
$ cryptsetup luksDump /home/nitish/basefile
В начале данной статьи мы упоминали о том, что LUKS поддерживает работу с несколькими ключами. Давайте сейчас это увидим в действии, добавив новый слот ключа (прим.пер.: слот ключа — место под ключ ):
$ cryptsetup luksAddKey --Key-slot 1 /home/nitish/basefile
Эта команда добавляет ключ к слоту ключа с номером 1, но только после того, как вы введете текущий пароль (ключ, присутствующий в слоте ключа 0). Всего есть восемь слотов ключей, и вы можете расшифровывать данные с использованием любого ключа. Если вы после того, как добавили второй ключ, сделаете дамп заголовка, вы увидите, что второй слот ключа занят.
Вы можете удалить слоты с ключами следующим образом:
$ cryptsetup luksRemoveKey /home/nitish/basefile
В результате будет удален слот с ключом с самым большим номером слота. Будьте аккуратны и не удаляйте все слоты, иначе ваши данные будут навсегда потеряны.
Не секрет, что на сегодняшний день шифрование данных – единственный, пожалуй, способ, как-то их сохранить. Сегодня мы узнаем, как создать шифрованный раздел в Linux при помощи стандарта luks (Linux Unified Key Setup). Буду приводить для примера скриншоты из операционки CentOS Linux.
Итак, прежде всего заготовим раздел, который будем шифровать. В рамках своей виртуальной машины я создал новый диск, подключил его к интерфейсу SATA, в системе появилось устройство /dev/sdb
Создадим на нем основной раздел:
# fdisk /dev/sdb
Создали 1 раздел (sdb1), отвели ему всё свободное место.
Отлично, теперь отформатируем раздел /dev/sdb1 с использованием средств криптозащиты по парольной фразе. Нам будет предложено ввести пароль. Повторим его дважды, чтобы не ошибиться.
# cryptsetup --verbose --verify-passphrase luksFormat /dev/sdb1
По умолчанию используется алгоритм AES 256bit. При необходимости можно выбрать другой алгоритм, указав ключи -c алгоритм -s длина ключа
# cryptsetup -c aes -s 1024 --verbose --verify-passphrase luksFormat /dev/sdb1
Затем активируем криптоконтейнер под именем safe:
# cryptsetup luksOpen /dev/sdb1 safe
В результате чего у нас создается новое блочное устройство в каталоге /dev/mapper/ с именем safe.
Создаем файловую систему:
# mkfs.ext3 /dev/mapper/safe
Что делать, если мы хотим, чтобы наш раздел активировался каждый раз при старте системы (разумеется, спрашивая парольную фразу)?
Отредактируем файл /etc/crypttab, который похож на /etc/fstab
# vim /etc/crypttab
Допишем туда строку:
safe /dev/sdb1 none
А в файл /etc/fstab следующее:
/dev/mapper/safe /safe ext3 defaults 0 0
Так, ситуация. Мы создали криптованый раздел. Знаем ключ. Можно ли сделать так, чтобы раздел был доступен не только по нашему ключу, но и по другому. То есть хотим дать доступ “Васе”, чтобы он мог работать наравне с нами. Легко.
Добавим ещё один ключ в криптоконтейнер.
Всего можно создать до 8-ми ключей, каждый из которых помещается в свой слот.
Показать занятые слоты можно так:
# cryptsetup luksDump /dev/sdb1
Как видим, заняты слоты 0 и 1. Вместо паролей можно использовать и ключевые файлы.
Показать статус криптоконтейнера можно так:
# cryptsetup status safe
Практический пример.
Цель: Защитить USB устройство от назойливых глаз.
Подключим флешку к нашей системе:
Флешка определилась как девайс sdc. Это значит, что появилось устройство /dev/sdc. Если на флешке были разделы fat или ntfs, то лучше информацию куда-нибудь скинуть, потому как после шифрования устройства всё пропадёт.
Итак, можем разметить флешку с помощью fdisk, можем оставить как есть.
# cryptsetup luksFormat /dev/sdc
Вводим парольную фразу.
Теперь подключим наше шифрованное устройство, чтобы разметить его под новую файловую систему:
# cryptsetup luksOpen /dev/sdc flash
Теперь у нас спросят парольную фразу, после ввода которой в системе появится новое устройство /dev/mapper/<имя>, в нашем случае flash.
Создадим файловую систему на этом устройстве:
# mkfs.ext3 /dev/mapper/flash
Готово. Ну чтож, пора создать ключи, по которым будет осуществляться доступ к устройству. Ключей можно заготовить несколько (всего до 8-ми слотов, хотя 0-ой слот уже занят под парольную фразу, но его можно удалить).
# dd if=/dev/urandom of=~/keyfile.key bs=1 count=256
Таким образом создадим файл в 256 байт, забитый случайными числами. Проверить это можно так:
# xxd ~/keyfile.key
Действительно. полный рэндом. Теперь осталось добавить этот ключ в нашу флешку.
Отключим пока криптоконтейнер.
# cryptsetup luksClose flash
Добавляем ключ:
# cryptsetup luksAddKey /dev/sdc ~/keyfile.key
Нам предложат ввести парольную фразу, чтобы удостовериться, что у нас есть доступ к этому хранилищу.
# cryptsetup luksDump /dev/sdc
Отлично! Теперь сохраним ключ в надежное местечко.. Он нам понадобится для доступа к контейнеру.
Пример 1.
Пользователь “A” хочет закинуть на флешку файл, зная парольную фразу:
Разлочили по паролю, создав девайс mydisk, далее примонтировали mydisk в домашний каталог. Создали текстовый файл hello.txt с содержимым. Отключили контейнер.
Пример 2.
Разлочили по ключевому файлу, создали устройство flashka. Смонтировали его в домашний каталог пользователя sergey, прочитали файл – всё ок!
В данной статье я попытаюсь сравнить производительность различных систем шифрования под linux. В теории, конечно, известно, какая система производительнее, и попытки посчитать производительность разных систем были (). Truecrypt даже содержит встроенный бенчмарк (который показывает, однако, производительность на RAM, его можно использовать разве что для оценки скорости разных алгоритмов шифрования). Я же сделаю несколько другое - измерю скорость файловой системы, зашифрованной разными средствами, в процентном соотношении по сравнению с обычной нешифрованной файловой системой.
Шифровать будем отдельный раздел на отдельном HDD, не содержащий корневую файловую систему, алгоритмом, использующимся по-умолчанию в каждом конкретном случае. Как обычный пользователь, я не разбираюсь в нюансах стандартов шифрования (например, чем отличается хэширование RIPEMD-160 от Whirpool, какой из этих режимов быстрее, какой способствует более высокой защите), поэтому просто положимся на то, что производители каждого программного продукта выбрали достаточно криптостойкие параметры по-умолчанию. Может, это и не совсем корректно, т. к. производительность различных алгоритмов шифрования неодинакова. При желании, конечно можно сменить тип шифрования, но я не уверен, что во всех тестируемых продуктах существует абсолютно идентичный набор алгоритмов. Тестировать будем:
3) eCryptfs - система, по умолчанию предлагаемая пользователям Ubuntu для шифрования домашних каталогов, поэтому и включена в данный тест. Работает поверх уже существующей ФС. Шифрует каждый файл отдельно, поэтому всем видны права, даты изменения, количество зашифрованных файлов; по-умолчанию также видны имена файлов, хотя и существует опция для их шифрования. Самое малофункциональное средство из представленных.
4) EncFS - примерный аналог eCryptfs, но использует FUSE.
Итак, для тестов выделена отдельная машина довольно преклонного возраста в следующей конфигурации: ЦП - Intel Celeron 2000Mhz, ОЗУ - 512 Mb DDR PC2700, системный HDD - WD Caviar SE 5400 RPM 80Gb, тестовый HDD - WD Caviar SE 7200 RPM 80Gb.
ОС - Ubuntu 12.04 LTS, версии всего ПО актуальные для репозиториев этой ОС на момент написания статьи (Truecrypt 7.1a-linux-x86 не из репозиториев).
Тестировать будем дефолтную для большинства дистрибутивов файловую систему ext4. Для тестирования производительности будем использовать утилиту iozone3 и написанный «на коленке» shell-скрипт для измерения процентной разницы в тестах.
Скрипт для подсчёта. Особое внимание чистоте кода не уделялось, единственным критерием при написании было наличие правильного результата.
#!/bin/sh
gendifffile () {
#процедура генерирует файл, который удобно анализировать. Во-первых, обрезаются
#не подлежащие анализу строки; во-вторых, в каждой строке обрезаются первых два числа, обозначающие
#размер файла и размер записи соответственно; в-третьих, весь файл выводится построчно -
#один результат теста на одну строку
cat $1 | while read LINE ; do
echo $LINE| grep "^[[:space:]]*[[:digit:]]" | awk "{for (i=3;i<=NF;i++) {print $i}}"
done >> $2
}
getline () {
#процедура выводит строку номер $2 файла $1
head -n $2 "$1" | tail -n 1
}
compare () {
#процедура сравнивает построчно файлы $1 и $2, вычисляя процентную разницу каждой пары тестов
#затем вычисляется среднее арифметическое значение, на сколько процентов быстрее или медленнее
#файл, содержащий первую группу тестов, файла, содержащего вторую группу
P=0
MAX=0
L1=`cat "$1" | wc -l` #количество тестов в файле
L2=`cat "$2" | wc -l`
if [ $L1 -ne $L2 ]; then #если файлы содержат разное количество тестов, то сравнивать их мы не будем
echo error
return
fi
STEP=$(($L1*5/100))
J=0
for I in `seq 1 $L1`; do
J=$(($J+1))
if [ $J -eq $STEP ]; then
J=0
echo "$((100*$I/$L1))% завершено ($I из $L1)"
fi
A=`getline "$1" $I`
B=`getline "$2" $I`
if [ `echo $A \> $B|bc -l` -eq 1 ]; then
D=`echo "100-($B*100/$A)"|bc -l`
if [ `echo $D \> $MAX| bc -l` -eq "1" ]; then
MAX=$D
sleep 5
fi
else
D=`echo "100-($A*100/$B)"|bc -l`
if [ `echo $D \> $MAX| bc -l` -eq "1" ]; then
MAX=$D
sleep 5
fi
D="-$D" #если значение имеет знак "-", значит, данный тест был выполнен быстрее
#во втором файле, а не в первом
fi
P=`echo "$P+$D"| bc -l`
done
P=`echo $P/$L1| bc -l` #вычислим среднее арифметическое
echo PERCENT=$P MAX_PERCENT=$MAX
}
genaverage () {
#процедура генерации подготовленного к анализу файла, каждой строкой которого является
#среднее арифметическое соответствующих строк всех файлов отчётов, лежащих в анализируемой директории
AVG=`mktemp`
F=`ls "$1"|wc -l` #количество файлов с отчётами в заданной директории
#при условии, что там хранятся только такие файлы и больше ничего другого
#проверять корректность данного допущения мы не будем
if [ ! -d "$1" -o $F -lt 2 ]; then
echo error >/dev/stderr #в этой процедуре будем выводить все сообщения в stderr, т.к.
#stdout подставляется в другую процедуру
rm -f $AVG
exit
fi
TMP=`mktemp`
find "$1" -type f| while read FILE; do #для каждого файла отчёта iozone, лежащего в заданной директории
I=`mktemp` #сгенерируем временный файл, подготовленный для анализа
gendifffile "$FILE" "$I" #имена всех таких файлов запишем в "TMP" построчно
echo "$I">>$TMP
done
L=`cat \`getline "$TMP" 1\`|wc -l`
cat "$TMP"| while read LINE; do #немного проверок не помешает
L1=`cat "$LINE"| wc -l` #все ли файлы содержат одинаковое количество тестов
if [ $L -ne $L1 ]; then
echo error >/dev/stderr
exit
fi
done
STEP=$(($L*5/100))
J=0
for I in `seq 1 $L`; do
J=$(($J+1))
if [ $J -eq $STEP ]; then
J=0
echo "$((100*$I/$L))% завершено ($I из $L)" >/dev/stderr
fi
SUMFILE=`mktemp` #таким образом я получаю значение переменной SUM из вложенного цикла
SUM=0
cat "$TMP"| while read LINE; do
SUM=$((`getline "$LINE" $I`+$SUM))
echo $SUM > "$SUMFILE"
done
echo `tail -n 1 "$SUMFILE"`/$F|bc -l >> $AVG #получаем среднее арифметическое
#и запишем его в соответствующее место
#файла AVG
rm -f "$SUMFILE"
done
cat "$TMP"| while read LINE; do #удалим временныe файлы
rm -f "$LINE"
done
rm -f "$TMP"
echo $AVG
}
printf %b "\\033}
