RHCE系列之磁盘加密----LUKS加密

标签：luks   cryptsetup   加密   

       LUKS （Linux Unified Key Setup）为 Linux 硬盘加密提供了一种标准，它不仅能通用于不同的 Linux 发行版本，还支持多用户/口令，并且由于它的加密密钥独立于口令，所以即使口令失密，我们也无需重新加密整个硬盘，只需要及时的改变口令即可重获安全！

       由于 LUKS 提供了一个标准的磁盘加密格式，使得它不仅兼容性高，而且还提供了多用户密码管理的安全机制。

      在我们的操作系统中，负责对磁盘做加密的工具为 Cryptsetup ，默认我们的系统已经安装了该工具。

      由于 Cryptsetup 是分区级别的加密，比文件系统级别工作在更底层的位置，是在经过加密的块设备上，创建文件系统，最后挂载使用。因此凡是使用 Cryptsetup 对分区进行加密之后，这个分区就不能再被直接挂载了。

      LUKS 也是一种基于 device mapper（dm） 机制的加密方案。如果要使用加密后的分区，就必须对加密后的分区做一个映射，映射到 /dev/mapper 这个目录下。映射完成之后，我们也只能挂载这个映射来进行使用，并且在做映射的时候还需要输入加密分区的加密密码。

       因此，我们通常把较为敏感的文件放在加密分区当中，从而增强文件的安全性。

这里简单介绍下  Crypsetup 工具的加密特点：

1、加密后不能直接挂载

2、加密后硬盘丢失也不用担心数据被盗

3、加密后必须做映射才能挂载

下面就开始加密分区创建和使用的相关操作：

1、使用fdisk工具创建一个新的分区

使用 fdisk 分区的步骤（略）！

2、此时，如果我们想要获得更高的安全性，可以使用 /dev/urandom 中的随机数据填写设备。需要注意的是，尽管这样可以极大的提高加密密度，但是它也有不足之处，就是花费很长的时间。

[root@nolinux ~]# 
dd if=/dev/urandom of=/dev/sda6   # 可选步骤

3、使用工具 Cryptsetup 对分区进行加密。在该步骤会出现警告信息，提示操作人员此步骤可能会损害/dev/sda6里面的数据。如果我们确定该分区或者磁盘是干净的，就大胆的敲入YES。注意一定是大写的YES！接着，输入两遍密码即可，此密码一定不能忘记！

[root@nolinux ~]# cryptsetup luksFormat /dev/sda6
WARNING!
========
This will overwrite data on /dev/sda6 irrevocably.
Are you sure? (Type uppercase yes): YES   # 请输入YES，表示确定
Enter LUKS passphrase:                    # 输入你加密的密码
Verify passphrase:                        # 再次输入你加密的密码

4、继续使用 Cryptsetup 对我们刚才的加密分区 /dev/sda6 做映射，映射文件将放到 /dev/mapper 目录中。此步映射必须做，不做将无法使用加密分区。另外，映射的时候，它还会提示你需要输入上一步加密的密钥。

[root@nolinux ~]# cryptsetup luksOpen /dev/sda6 nolinux  #回车后会提示你输入密码
Enter passphrase for /dev/sda6: 
[root@nolinux ~]# ll /dev/mapper/nolinux    #查看我们生成的映射设备文件
lrwxrwxrwx 1 root root 7 7月   9 21:06 /dev/mapper/nolinux -> ../dm-0

       做映射的过程就相当于打开加密分区的过程。因此，当我们做完映射之后，就表示已经将加密分区打开。此时，我们通过访问映射，对映射的设备文件做操作就等于对我们的加密分区做操作。

5、在解密的映射文件上创建文件系统（此处使用ext4文件系统）

[root@nolinux ~]# mkfs -t ext4 /dev/mapper/nolinux
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
。。。  # 过程省略
This filesystem will be automatically checked every 27 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.

6、挂载解密后的映射设备上的文件系统

[root@nolinux ~]# mkdir /nolinux   #创建挂载点
[root@nolinux ~]# mount /dev/mapper/nolinux /nolinux  #挂载加密分区

7、对挂载后的分区进行文件读写测试

[root@nolinux ~]# echo redhat > /nolinux/test
[root@nolinux ~]# cat /nolinux/test
redhat

以上就为一个 LUKS 加密分区的完整创建过程，加入你已经使用完毕，要将加密分区关闭时，要做什么操作呢？请看下面

1、卸载挂载点

[root@nolinux ~]# umount /nolinux

2、卸载解密后的映射设备文件

[root@nolinux ~]# cryptsetup luksClose nolinux

注意：如果我们想要再次访问该加密分区，重复上面创建中的第4和第6步操作即可。

OK！上面就是介绍了一个加密分区的打开使用和关闭保护的过程。假如你经常使用，你需要在系统开机启动的时候就能自动挂载你的加密分区，此时该怎么办呢？

我们知道，经过 LUKS 加密的分区必须要做映射，并且做映射的时候需要输入密码。

LUKS 默认为我们提供了这样的解决方案，请看下面的操作：

永久挂载加密分区

1、使用 Cryptsetup 做加密分区映射

[root@nolinux ~]# cryptsetup luksOpen /dev/sda6 nolinux  #回车后会提示你输入密码
Enter passphrase for /dev/sda6: 
[root@nolinux ~]# ll /dev/mapper/nolinux    #查看我们生成的映射设备文件
lrwxrwxrwx 1 root root 7 7月   9 37:06 /dev/mapper/nolinux -> ../dm-0

2、在etc目录下有一个crypttab文件，该文件负责处理经过cryptsetup加密分区的映射以及对应的密码文件。因此我们需要向 /etc/crypttab 文件里添加一条条目。

[root@nolinux ~]# echo ‘nolinux /dev/sda6 /root/passwd‘ >> /etc/crypttab # 映射关系以及密码文件的路径
[root@nolinux ~]# cat /etc/crypttab
nolinux /dev/sda6 /root/passwd

3、创建密码文件

   创建密码文件有2种方式，一种是直接把密码放到我们上面在/etc/crypttab文件中指定的密码文件中，另外一种是使用系统自带的随机数生成设备/dev/random 去生成一个4K的随机数文件。

[root@nolinux ~]# echo redhat > /root/passwd
或
[root@nolinux ~]# dd if=/dev/random of=/root/passwd bs=4096 count=1
记录了0+1 的读入
记录了0+1 的写出
128字节(128 B)已复制，0.000712986 秒，180 kB/秒

4、使用工具 Cryptsetup 为加密分区手动添加一次 LUKS 秘钥文件。注意，此步骤会提示你输入加密分区时的密码！

[root@nolinux ~]# cryptsetup luksAddKey /dev/sda6 /root/passwd   # 回车后会提示你输入密码
Enter any passphrase:

5、在/etc/fstab里面添加永久挂载条目

[root@nolinux ~]# echo ‘/dev/mapper/nolinux /nolinux  ext4 defaults,_netdev 0 0‘ >> /etc/fstab
[root@nolinux ~]# tail -1 /etc/fstab
/dev/mapper/nolinux /nolinux  ext4 defaults,_netdev 0 0

注意：此处使用挂载参数_netdev目的是为了防止该设备出现问题挂不上而导致整个系统起不来，使用了_netdev之后，即可该加密分区挂不上，也不会影响我们整个系统的启动。

6、执行挂载

[root@nolinux ~]# mount -a  # 由于挂载条目已经写入/etc/fstab，因此我们可以直接执行mount -a来进行挂载操作
[root@nolinux ~]# df -h|tail -1
/dev/mapper/nolinux   95M  5.6M   85M   7% /nolinux

当然，这里你也可以直接重启电脑来进行自动挂载的功能测试！

补充，对于 LUKS 加密的磁盘状态，我们在加密分区打开的状态下（即建立映射的情况下），我们可以使用如下命令来进行查看

[root@nolinux ~]# cryptsetup status /dev/mapper/nolinux 
/dev/mapper/nolinux is active and is in use.
  type:  LUKS1
  cipher:  aes-cbc-essiv:sha256
  keysize: 256 bits
  device:  /dev/sda6
  offset:  4096 sectors
  size:    200704 sectors
  mode:    read/write

  以上就是LUKS加密的相关内容，希望对大家有所帮助！

本文出自 “Not Only Linux” 博客，请务必保留此出处http://nolinux.blog.51cto.com/4824967/1436460

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