LUKS
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Zum Verständnis dieses Artikels sind folgende Seiten hilfreich:
Achtung!
Ohne ein sicheres Kennwort nutzt die stärkste Verschlüsselung nichts! Wie man Passwörter am besten wählt, steht hier: Sicherheits 1x1
Hinweis:
Alle folgenden Befehle benötigen Root-Rechte. Man sollte also entweder immer sudo vor das betreffende Kommando setzen oder mit sudo -s Root-Status erlangen!
Diese Anleitung geht auf die Erstellung und Wartung von verschlüsselten Datenträgern mittels LUKS - Linux Unified Key Setup 🇬🇧 - ein. Es handelt sich um das Standardverfahren zur Festplattenverschlüsselung unter Linux. Dabei werden alle nötigen Informationen zum Öffnen einer verschlüsselten Partition oder Container-Datei in dieser gespeichert. Das erlaubt es auch HAL, beim Anschließen eines externen Datenträgers mit verschlüsselten Partitionen diese nach Passwortabfrage automatisch einzubinden.
Es wird hier nur auf die Verwendung von LUKS eingegangen. Für eine Schritt für Schritt-Anleitung zum Verschlüsseln des Systems bitte die Artikel Daten verschlüsseln und System verschlüsseln hinzuziehen.
Vorbereitung¶
Zuerst wird dieses Paket installiert [1].
cryptsetup
In Dapper muss dazu universe [2] aktiviert sein.
Anschließend wird das benötigte Kernelmodul mittels des folgenden Befehls [3] geladen:
modprobe dm-crypt
Damit sollte die Vorbereitung abgeschlossen sein. Zukünftig werden alle benötigen Module automatisch geladen.
Verwendung¶
Hier wird ein Auszug der wichtigsten LUKS-Funktionen dargestellt. Für weitere Informationen sei auf die entsprechenden Dokumentationen wie u.a. die Manpage von cryptsetup verwiesen.
Erstellen¶
Achtung!
Sollte nicht das gesamte System verschlüsselt werden, besteht die Gefahr, das persönliche Daten in unverschlüsselten Bereichen gespeichert werden. Um dieses Risiko zu minimieren sollte der Artikel Vorbereitung zur Teilverschlüsselung durchgearbeitet werden. Ohne diese Maßnahmen ist die Verschlüsselung möglicherweise wirkungslos.
Außerdem ist aus Sicherheitsgründen empfehlenswert die Partition ein mal mit Zufallszahlen zu überschreiben, vor allen Dingen, wenn auf dieser vorher unverschlüsselte Daten gespeichert waren[7]. Ansonsten sind unter Umständen viele Dateien nach dem Verschlüsseln noch auslesbar.
Zum Erstellen eines LUKS-Geräts wird eine zu überschreibende Partition erzeugt oder ausgewählt [4]. Daraufhin wird dieser Befehl ausgeführt, wobei <Gerät> durch den entsprechenden Namen ersetzt werden muss, z.B /dev/sde9:
Achtung!
Alle bisherigen Daten auf dem betreffenden Gerät gehen verloren!
cryptsetup -c aes-xts-plain -s 512 luksFormat <Gerät>
Experten-Info:
XTS unterstützt Verwaltungsschlüssel von 128 oder 256 Bit. 512 heißt in dem Fall, dass sowohl AES als auch XTS die maximale Schlüssellänge von 256 Bit verwenden.
Um eine höhere Lese-/Schreibgeschwindigkeit zu erzielen, kann auch stattdessen 256 eingesetzt werden - das entspricht einer 128 Bit Verschlüsselung. Dies ist z.B. für langsamere Systeme empfehlenswert.
Alternativ ist es möglich, den Verschlüsselungsalgorithmus Twofish zu verwenden. Dazu wird aes-xts-plain durch twofish-xts-plain ersetzt.
Da XTS erst ab Hardy zur Verfügung steht, ist unter Dapper stattdessen folgender Befehl nötig:
cryptsetup -c aes-cbc-essiv:sha256 -s 256 luksFormat <Gerät>
Öffnen¶
Hinweis:
Die verschlüsselte Partition kann erst zum Speichern von Daten verwendet werden, wenn sie mit einem Dateisystem formatiert wurde!
Seit Hardy können bereits formatierte LUKS-Geräte auch mit Nautilus oder Dolphin eingebunden werden, wenn die oben erwähnte Vorbereitung durchgeführt wurde. Durch Klicken auf den verschlüsselten Datenträger und eine anschließenden Passworteingabe wird das geöffnete LUKS-Gerät eingehängt.
Um ein LUKS-Gerät über die Konsole zu verwenden oder es z.B. für die Formatierung vorzubereiten, muss es erstmal wie im Folgenden beschrieben geöffnet werden, wobei der Name variabel ist, aber keine Sonder- und Leerzeichen enthalten sollte. Nach Eingabe des Passwortes wird die Partition unverschlüsselt auf /dev/mapper/<Name> abgebildet und kann mit dieser Bezeichnung beispielsweise zum Formatieren oder Ein-/Aushängen angesprochen werden. (Hinweis: Die Formatierung mit GParted kann zu Problemen führen)
cryptsetup luksOpen <Gerät> <Name>
Beim Start mit Passwortabfrage¶
Zum Laden eines LUKS-Geräts beim Systemstart wird diese Zeile in angepasster Form an die Datei /etc/crypttab angehängt [5], wobei <UUID> durch die entsprechende UUID der Partition ersetzt wird. Daraufhin wird bei jedem Startvorgang nach dem Passwort gefragt.
<Name> UUID=<UUID> none luks
Alternativ ist es anstelle der UUID möglich, aber nicht empfehlenswert, die entsprechende Gerätebezeichnung zu verwenden. UUID=<UUID> würde dann durch den Gerätenamen ersetzt.
Anschließend müssen noch mit folgendem Befehl die Startdateien aktualisiert werden:
update-initramfs -u -k all
Beim Start ohne Passwortabfrage¶
Es gibt drei mehr oder minder geeignete Varianten zum Öffnen von LUKS-Geräten beim Start ohne extra Passworteingabe.
LVM¶
Es ist möglich eine große Partition mit LUKS zu verschlüsseln und in dieser ein LVM-Gerät anzulegen. In diesem können beliebig viele logische Partitionen erstellt werden, die alle mittels einer Passworteingabe freigeschaltet werden.
Der Einrichtungsvorgang bei einer Neuinstallation ist im Artikel System verschlüsseln beschrieben.
Schlüsselableitung¶
Seit Hardy gibt es das so genannte Decrypted-Derived-Script, das den Schlüssel aus einem bereits geöffneten LUKS-Gerät berechnen kann. Mit diesem können nach der Freischaltung des Ursprungsgeräts beliebig viele geöffnet werden.
Auf die generelle Verwendung geht der Artikel LUKS/Schlüsselableitung und auf den Einrichtungsvorgang bei einer Neuinstallation System verschlüsseln/Schlüsselableitung ein.
Schlüsseldatei¶
Des Weiteren ist es möglich, LUKS-Geräte mit einer Schlüsseldatei zu öffnen. Da diese jedoch das Passwort im Klartext enthält, wird von dieser Variante abgeraten.
Auf die Verwendung geht der Artikel LUKS/Schlüsseldatei ein.
Bei der Anmeldung¶
Außerdem ist es möglich mittels eines extra PAM-Plugins ein LUKS-Gerät automatisch beim Login einzuhängen, wenn einer der LUKS-Schlüssel identisch mit dem Anmeldepasswort ist. Die Anleitung dazu würde den Rahmen dieses Artikels sprengen, es ist aber am Beispiel der Home-Partition hier beschrieben.
Nach der Anmeldung¶
Wie schon oben unter "Öffnen" erwähnt können seit Hardy LUKS-Geräte unter Gnome und KDE eingebunden werden. Das Passwort kann dabei im Falle von Gnome im Schlüsselbund hinterlegt werden, so dass LUKS-Geräte ohne extra Abfrage eingehängt werden können. Mit KDE ist dies nicht möglich (Stand Ubuntu 9.10 - Bug 186783 🇬🇧).
Schließen¶
Sobald das enthaltene Dateisystem nicht mehr eingehängt ist oder anderweitig verwendet wird, kann das LUKS-Gerät wie folgt geschlossen werden:
cryptsetup luksClose <Name>
Passwörter verwalten¶
LUKS bietet insgesamt acht Speicherplätze (genannt "Slot" 0-7) für änderbare Passwörter, die jeweils den Zugriff auf die Daten erlauben. Die belegten Speicherplätze und Headerinformationen lassen sich mittels dieses Befehl überprüfen:
cryptsetup luksDump <Gerät>
Passwort hinzufügen¶
Zuerst das alte Passwort eingeben, dann das neue.
cryptsetup luksAddKey <Gerät>
Passwort löschen¶
Ein bekanntes Passwort kann ab Intrepid mit folgendem Befehl entfernt werden:
cryptsetup luksRemoveKey <Gerät>
Will man hingegen einen bestimmten Slot löschen, kann man dies mit folgendem Befehl tun:
cryptsetup luksKillSlot <Gerät> <Speicherplatz>
Alternativ muss in Dapper und Hardy wie folgt ein Slot entfernt werden:
cryptsetup luksDelKey <Gerät> <Speicherplatz>
Passwort ändern¶
Zum Ändern eines Passworts wird zuerst das neue Passwort hinzugefügt und anschließend das alte entfernt.
Wartung des Dateisystems¶
Nach häufiger Verwendung des LUKS-Volumen, ist es ratsam das Dateisystem zwecks Routine oder Wartung auf Fehler zu prüfen. Damit eine Überprüfung möglich wird, darf das LUKS-Volumen nicht eingehängt sein. Es muss aber bis zur Device Mapper Ebene (/dev/mapper) geöffnet und eingebunden sein.
Hinweis:
Siehe auch Dateisystemcheck
Nachträglich ist es vor der ersten Überprüfung erforderlich das LUKS-Volumen mit ACL zu versehen. Dies erfolgt mit
tune2fs -o acl /dev/mapper/<Name>
Jetzt ist der Dateisystemcheck möglich. Ein manueller Aufruf für ein LUKS-Volumen mit ext3-Dateisytem würde so aussehen
fsck.ext3 /dev/mapper/<Name>
Alternativ ist das auch mit anderen Dateisystemen wie z.B. ReiserFS oder ext2, ext4 möglich.
GUI¶
Mit dem Programm GDecrypt 🇬🇧 können LUKS-Geräte erstellt werden. Dazu wird ab Hardy das folgende Paket installiert [1]:
gdecrypt (universe, [2])
Links¶