GoCryptFS
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Ubuntu 22.04 Jammy Jellyfish
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GocryptFS 🇩🇪 ist als FUSE Dateisystem in der Sprache Go implementiert und erzeugt zu jeder Klartext-Datei jeweils eine verschlüsselte Datei. Das Projekt wurde von EncFS inspiriert und hat den Anspruch, Schwachstellen von EncFS zu beheben. GocryptFS wurde für Linux entwickelt, unter Mac OS X läuft es in Beta-Qualtität (funktioniert also weitestgehend), für Windows gibt es das in C++ reimplementierte cppcryptfs. Unterstützung für Android gibt es mit DroidFS auf Github.
Die Verschlüsselung des Dateiinhalts erfolgt im Forward-Modus mit AES-GCM und im Reverse-Modus mit AES-SIV-512. Der hierfür benötigte Schlüssel wird mit dem Scrypt Algorithmus aus dem Masterkey abgeleitet. Die Dateinamen werden im Encrypt-Mix-Encrypt – Verfahren verschlüsselt.
Jede Verschlüsselung bietet mögliche Angriffswege. Daher wird die Sicherheit der Verschlüsselung grundsätzlich erhöht, wenn man Daten mit verschiedenen Programmen geschichtet verschlüsselt. Aus den von GoCryptfs verschlüsselten Dateien kann ein Angreifer erkennen, wie viele Dateien man hat, und welche Größe diese haben. Daraus könnten Rückschlüsse auf den Inhalt der Dateien möglich sein. Dem kann man entgegenwirken, in dem man die Dateien vor der Verschlüsselung zerlegt oder in Container zusammenfasst.
Installation¶
Folgendes Paket muss installiert werden:
gocryptfs (universe)
Befehl zum Installieren der Pakete:
sudo apt-get install gocryptfs
Oder mit apturl installieren, Link: apt://gocryptfs
Verwendung¶
GoCryptFS hat zwei Betriebsmodi:
Forward-Modus und
Reverse-Modus.
Im Forward-Modus werden die Daten verschlüsselt gespeichert, der entschlüsselte Lese- und Schreibzugriff erfolgt über das FUSE-Dateisystem. Dieser Betriebsmodus könnte beispielsweise eingesetzt werden, um die Daten in der Cloud zu speichern und auf diese von verschiedenen Geräten zuzugreifen.
Der Reverse-Modus dient dazu Dateien, die unverschlüsselt (lokal) gespeichert sind, zur Datensicherung zu verschlüsseln. Hierzu wird das Verzeichnis durch den Reverse-Modus als nur lesbar eingebunden und erscheinen im anderen Verzeichnis verschlüsselt. Die verschlüsselten Dateien bestehen nur, solange das FUSE-Dateisystem eingehängt ist. Aus dem FUSE-Dateisystem können die verschlüsselten Dateien manuell oder mit einem Datensicherungsprogramm (bspw. rsync) in einen dauerhaften Speicher kopiert werden.
Zum entschlüsseln der Dateien ist die GoCryptFS-Konfigurationsdatei und das Passwort erforderlich. Ist ein Angreifer im Besitz der GoCryptFS-Konfigurationsdatei, könnte er, z.B. durch ausprobieren, das Passwort herausfinden und die Dateien entschlüsseln.
Ohne Angabe der Option -config speichert GoCryptFS die Konfigurationsdatei unter dem Namen gocryptfs.conf in das Verzeichnis mit den verschlüsselten Dateien. Werden die verschlüsselten Dateien in einer Cloud oder auf Datenträgern gespeichert, die einem Angreifer in die Hände fallen können, ist es ratsam, die Konfigurationsdatei getrennt von den verschlüsselten Dateien zu speichern.
Forward-Modus¶
Die Dateien werden im Verzeichnis GEHEIMTEXT verschlüsselt gespeichert. Der Inhalt von GEHEIMTEXT wird im Verzeichnis KLARTEXT über das FUSE Dateisystem entschlüsselt zum lesen und schreiben angezeigt, wenn KLARTEXT eingehängt ist.
1. Verzeichnisse anlegen
mkdir ~/GEHEIMTEXT ~/KLARTEXT ~/.config/gocryptfs
Soll das Verzeichnis GEHEIMTEXT versteckt sein, ist dem Verzeichnisnamen ein Punkt „.“ voranzustellen.
2. GocryptFS initialisieren
Mit der Initialisierung wird neben der Konfigurationsdatei eine Datei gocryptfs.diriv erstellt, welche die verschlüsselte Verzeichnisstruktur enthält. Diese Datei wird ebenfalls für das spätere Entschlüsseln benötigt! Hinweis im Forum
gocryptfs -init -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf ~/GEHEIMTEXT
3. Verzeichnis KLARTEXT eingehängen:
gocryptfs -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf ~/GEHEIMTEXT ~/KLARTEXT
4. Nach Gebrauch KLARTEXT aushängen:
fusermount -u ~/KLARTEXT
Reverse-Modus¶
Im Reverse-Modus wird der Inhalt von GEHEIMTEXT über das FUSE-Dateisystem „read-only“ angezeigt, wenn dieses eingehängt ist. So kann beispielsweise ein verschlüsseltes Backup des HOME-Verzeichnisses angelegt werden.
1. Verzeichnis zum Speichern von GoCryptFS-Konfigurationsdateien erstellen
mkdir ~/.config/gocryptfs/
2. GocryptFS initialisieren
Ohne die Option -config
wird die Konfigurationsdatei als ~/gocryptfs.conf gespeichert.
gocryptfs -init -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf -reverse ~
3. Verzeichnis /mnt/gocryptfs/home anlegen
Hiermit wird ein Verzeichnis angelegt, wo später die verschlüsselten Dateien aus dem HOME-Verzeichnis zu sehen sind. Dabei dient /mnt/gocryptfs/home als Beispiel. Das Verzeichnis kann auch an anderer Stelle angelegt werden. Es sollte nur außerhalb des HOME-Verzeichnisses sein.
sudo mkdir -p /mnt/gocryptfs/home sudo chown $USER:$USER /mnt/gocryptfs/home
4. Verzeichnis einhängen
Im Reverse-Modus können Dateien mit den Optionen -exclude
, -exclude-wildcard
und -exclude-from
von der verschlüsselten Ansicht ausgeschlossen werden. Soll rsync für die Datensicherung verwendet werden, sollte, um Fehler und Warnmeldungen zu vermeiden, der Ausschluss beim Einhängen mit GoCryptFS erfolgen.
gocryptfs -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf -reverse ~ /mnt/gocryptfs/home
5. Datensicherung durchführen
Innerhalb von /mnt/gocryptfs/home liegt der Inhalt des HOME-Verzeichnisses in verschlüsselter Form. Diese Dateien können nun in ein weiteres BACKUP-Verzeichnis kopiert werden.
cp -a /mnt/gocryptfs/home ~/BACKUP
6. /mnt/gocryptfs/home aushängen
Am Ende muss das Verzeichnis wieder ausgehangen werden. Die Dateien verbleiben im HOME-Verzeichnis und verschwinden aus /mnt/gocryptfs/home.
fusermount -u /mnt/gocryptfs/home
Problembehebung¶
Passwort vergessen oder Konfigurationsdatei verloren¶
Liegt der Masterkey aus der Initialisierung noch vor, können die verschlüsselten Daten mit dessen Eingabe im Terminal geöffnet werden, wobei eine eventuell vorhandene Konfigurationsdatei ignoriert wird.
gocryptfs -masterkey=xxxxxxxx-xxxxxxxx-xxxxxxxx-xxxxxxxx-xxxxxxxx-xxxxxxxx-xxxxxxxx-xxxxxxxx ~/GEHEIMTEXT ~/KLARTEXT
Mit der Option -masterkey <Masterkey>
können die verschlüsselten Daten, z.B. über ein Skript, ohne Konfigurationsdatei geöffnet werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass dann der Masterkey mit ps -auxwww
aus dem Hauptspeicher ausgelesen werden kann. Dieses Risiko liegt bei der Option -masterkey=stdin
nicht vor.
Passwort ändern¶
Mit dem Befehl
gocryptfs -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf -passwd ~/GEHEIMTEXT
kann man das Kennwort der verschlüsselten Ordners ändern. Gemeinsam mit der Option -masterkey
kann ein neues Passwort vergeben werden, wenn man das Passwort vergessen hat, aber der Masterkey vorliegt.
Weitere Informationen enthält die Manpage zu GoCryptFS.
Links¶
intern¶
EncFS – Vorgänger von GocryptFS
extern¶
Projektseite: https://nuetzlich.net/gocryptfs 🇬🇧
Quellcode und Dokumentation: https://github.com/rfjakob/gocryptfs 🇬🇧
AES-GCM: https://eprint.iacr.org/2004/193.pdf 🇬🇧
AES-SIV-512: https://tools.ietf.org/html/rfc5297 🇬🇧
Scrypt Schlüsselableitung: https://tools.ietf.org/html/rfc7914 🇬🇧
Encrypt-Mix-Encrypt : https://github.com/rfjakob/eme 🇬🇧
Sicherheitsgutachten: https://defuse.ca/audits/gocryptfs.htm 🇬🇧
Version für Windows: https://github.com/bailey27/cppcryptfs 🇬🇧