LUKS : quelques grammes de paranoïa pour des données bien protégées
LUKS signifie Linux Unified Key Setup. Il s'agit d'un format de cryptage de données standard et indépendant de la plateforme.
Cet outil a justement été développé dans une optique de standardisation des processus d'encryptage et de décryptage des données, suite aux expériences malheureuses d'utilisateur.
Afin de prétendre à la standardisation de l'outil, il a donc fallu prendre et justifier un ensemble de décisions. Ces décisions ont été regroupées sous une même modèle, TKS1, destiné au processing de clé issue de user password.
Ce dispositif d'encryption est basé sur une version améliorée de cryptsetup et utilisant dm-crypt comme support pour la partie encryption de disque. Bien qu'initialement développé pour Linux, il existe aujourd'hui des versions dédiées Windows .
LUKS est un processus à lancer sur une partition nouvelle, vierge de toute données dans la mesure où il opère une réorganisation de la structure logique de la partition. Néanmoins, il est possible, en passant par un backup et une restauration explicite à votre charge, de faire en sorte qu'une partition existante passe en cryptée sans perte de données.
Fonctionnement
Un disque encrypté via LUKS a une structure telle que :LUKS phdr | KM1 | KM2 | ... | KM8 | bulk dataOn peut y voir 3 types d'éléments : le Partition header (phdr), les key materials (KM) et les données encryptées (bulk data). Le partition header (phdr) débute au secteur 0 de la partition et contient :
- les informations propres à l'encodage des données : le cipher utilisé, son mode, la md5sum de la master key ainsi que sa longueur, et un uuid,
- les informations à propos des key slots, c'est-à-dire les entrées contenant les localisations des key materials.
Il est possible de changer de mot de passe puisque cela revient à déverrouiller la master key, à ajouter un nouveau password et à supprimer l'ancien.
Prise en main
Sur la plupart des distributions, il existe un package répondant au doux nom de cryptsetup, disponible sur les dépôts officiels. Pour jouer un peu, nous allons partir des sources, comme ça aucun paramétrage ne nous échappera et nous n'aurons plus de mauvaises excuses si cela ne fonctionne pas comme on veut. La dernière version en date est la 1.1.3, uploadée sur le serveur le 03 Juillet. Pour dire si la Communauté est active... C'est parti pour le rapatriement des sources !$ wget http://cryptsetup.googlecode.com/files/cryptsetup-1.1.3.tar.bz2 $ tar jxf cryptsetup-1.1.3.tar.bz2 $ cd cryptsetup-1.1.3Pour éviter que vous ne fassiez du stop-n'go comme moi, voici les principales requirements que j'ai rencontrées :
- libdevmapper-devel
- libgcrypt-devel, qui implique libgpg-error-devel
$ ./configure $ make $ make install [...] Libraries have been installed in: /usr/lib If you ever happen to want to link against installed libraries in a given directory, LIBDIR, you must either use libtool, and specify the full pathname of the library, or use the `-LLIBDIR' flag during linking and do at least one of the following: - add LIBDIR to the `LD_LIBRARY_PATH' environment variable during execution - add LIBDIR to the `LD_RUN_PATH' environment variable during linking - use the `-Wl,-rpath -Wl,LIBDIR' linker flag - have your system administrator add LIBDIR to `/etc/ld.so.conf' See any operating system documentation about shared libraries for more information, such as the ld(1) and ld.so(8) manual pages. ---------------------------------------------------------------------- [...]Le make check est optionnel, mais conseillé. Beaucoup bavard, il permet de s'assurer que tout fonctionne au poil. L'installation est donc rapide et sans douleur. Voyons ce qu'il en retourne. Ne cherchez pas de luks quelque chose, vu que LUKS est une amélioration de cryptsetup, c'est cette commande qu'il faut invoquer.
$ cryptsetup --help cryptsetup 1.1.3 Utilisation: cryptsetup [OPTION...] <action> <action-specific>] -v, --verbose Affiche des messages d'erreur plus détaillés --debug Afficher les messages de débogage -c, --cipher=CHAINE L'algorithme (« cipher ») utilisé pour chiffrer le disque (voir /proc/crypto) -h, --hash=CHAINE L'algorithme de hachage utilisé pour créer la clé de chiffrement à partir de la phrase de passe -y, --verify-passphrase Vérifie la phrase de passe en la demandant deux fois -d, --key-file=CHAINE Lit la clé depuis un fichier (qui peut être /dev/random) --master-key-file=CHAINE Lit la clé (maîtresse) du volume depuis un fichier. -s, --key-size=BITS La taille de la clé de chiffrement -S, --key-slot=ENTIER Numéro de l'emplacement pour la nouvelle clé (par défaut, le premier disponible) -b, --size=SECTEURS La taille du périphérique -o, --offset=SECTEURS Le décalage à partir du début du périphérique sous-jacent -p, --skip=SECTEURS Combien de secteurs de données chiffrées sauter au début -r, --readonly Créer un « mapping » en lecture seule -i, --iter-time=msecs Temps d'itération de PBKDF2 pour LUKS (en ms) -q, --batch-mode Ne pas demander confirmation --version Afficher la version du paquet -t, --timeout=secs Délai d'expiration de la demande interactive de phrase de passe (en secondes) -T, --tries=ENTIER How often the input of the passphrase can be retried --align-payload=SECTEURS Utiliser une limite de <n> secteurs pour aligner les données - pour luksFormat --non-exclusive (Obsolète, voir la page de man). --header-backup-file=CHAINE Fichier contenant une sauvegarde de l'en-tête LUKS et des emplacements de clés. Options d'aide : -?, --help Afficher ce message d'aide --usage Afficher, en résumé, la syntaxe d'invocation <action> est l'une de : create <nom> <périphérique> - créer un périphérique remove <nom> - retirer le périphérique resize <nom> - redimensionner le périphérique actif status <nom> - afficher le statut du périphérique luksFormat <périphérique> [<fichier de la nouvelle clé>] - formate un périphérique LUKS luksOpen <périphérique> <nom> - ouvrir un périphérique LUKS avec <nom> comme « mapping » luksAddKey <périphérique> [<fichier de la nouvelle clé>] - ajouter une clé au périphérique LUKS luksRemoveKey <périphérique> [<fichier de clé>] - retire du périphérique LUKS la clé ou le fichier de clé fourni luksKillSlot <périphérique> <emplacement de clé> - efface de façon sécurisée la clé avec le numéro <emplacement de clé> du périphérique LUKS luksUUID <périphérique> - afficher l'UUID du périphérique LUKS isLuks <périphérique> - teste si <périphérique> a un en-tête de partition LUKS luksClose <nom> - retirer le « mapping » LUKS luksDump <périphérique> - afficher les informations LUKS de la partition luksSuspend <périphérique> - Mettre le périphérique LUKS en hibernation et effacer de façon sécurisée la clé (toutes les entrées/sorties sont suspendues). luksResume <périphérique> - Réveiller le périphérique LUKS de son hibernation. luksHeaderBackup <périphérique> - Sauvegarder l'en-tête et les emplacements de clés du périphérique LUKS luksHeaderRestore <périphérique> - Restaurer l'en-tête et les emplacements de clés du périphérique LUKS luksDelKey <périphérique> <emplacement de clé> - identique à luksKillSlot - OBSOLÈTE - voir la page de man reload <nom> <périphérique> - modifier le périphérique actif - OBSOLÈTE - voir la page de man <nom> est le périphérique à créer dans /dev/mapper <périphérique> est le périphérique chiffré <emplacement> est le numéro de l'emplacement de clé LUKS à modifier <fichier de clé> est un fichier optionnel contenant la nouvelle clé pour l'action luksAddKey Default compiled-in device cipher parameters: plain: aes-cbc-essiv:sha256, Key: 256 bits, Password hashing: ripemd160 LUKS1: aes-cbc-essiv:sha256, Key: 256 bits, LUKS header hashing: sha1Tout d'abord, il faut initialiser une partition vierge (ou si elle ne l'est pas, la backupper, et la cleaner pour qu'elle le soit). Comme moi je n'en ai pas de dispo et que je souhaite quand même jouer un peu, je vais en créer une de toute part de 400M.
$ head -c 400M /dev/zero > luksdev $ losetup /dev/loop0 luksdev $ cryptsetup luksFormat /dev/loop0 WARNING! ======== Cette action écrasera définitivement les données sur /dev/loop0. Are you sure? (Type uppercase yes): YES Entrez la phrase de passe LUKS : Verify passphrase:Et la commande nous rend la main. Si vous êtes sceptique, et je le suis, vous pouvez toujours voir ce qui se passe sur votre partition :
$ cryptsetup luksDump /dev/loop0 LUKS header information for /dev/loop0 Version: 1 Cipher name: aes Cipher mode: cbc-essiv:sha256 Hash spec: sha1 Payload offset: 2056 MK bits: 256 MK digest: 0b 62 b6 db 1b 4d bf 99 1e 36 7a de 4b 07 00 49 56 a7 bc bd MK salt: b3 49 2e 88 5b 11 fc 02 d2 74 70 24 a7 54 2c b1 9a 9e dc f3 04 cd 83 52 20 db 88 d7 95 34 25 a3 MK iterations: 17250 UUID: f19343f6-a783-498f-8304-c6bbf536ede5 Key Slot 0: ENABLED Iterations: 69360 Salt: 50 e3 ee 05 3d 19 f7 14 80 ee 24 db 66 69 7e 3e cf 15 38 0d e9 77 47 43 85 bc ed bc 2a 46 37 02 Key material offset: 8 AF stripes: 4000 Key Slot 1: DISABLED Key Slot 2: DISABLED Key Slot 3: DISABLED Key Slot 4: DISABLED Key Slot 5: DISABLED Key Slot 6: DISABLED Key Slot 7: DISABLEDNous avons crée la Master Key comme en témoigne le retour du luksDump avec champs MK (MK bits, MK digest, MK salt et MK iterations). Passons au password pour la verrouiller.
$ cryptsetup luksAddKey /dev/loop0 Entrez une phrase de passe : Entrez une nouvelle phrase de passe pour l'emplacement de clé : Verify passphrase:Attention, ici, c'est la passphrase définie à l'initialisation qui est demandée en premier. Si vous vous trompez, il bronchera et finira la commande :
$ cryptsetup luksAddKey /dev/loop0 Entrez une phrase de passe : Aucune clé n'est disponible avec cette phrase de passe.Pour être certain, relançons un luksDump :
$ cryptsetup luksDump /dev/loop0 LUKS header information for /dev/loop0 Version: 1 Cipher name: aes Cipher mode: cbc-essiv:sha256 Hash spec: sha1 Payload offset: 2056 MK bits: 256 MK digest: 0b 62 b6 db 1b 4d bf 99 1e 36 7a de 4b 07 00 49 56 a7 bc bd MK salt: b3 49 2e 88 5b 11 fc 02 d2 74 70 24 a7 54 2c b1 9a 9e dc f3 04 cd 83 52 20 db 88 d7 95 34 25 a3 MK iterations: 17250 UUID: f19343f6-a783-498f-8304-c6bbf536ede5 Key Slot 0: ENABLED Iterations: 69360 Salt: 50 e3 ee 05 3d 19 f7 14 80 ee 24 db 66 69 7e 3e cf 15 38 0d e9 77 47 43 85 bc ed bc 2a 46 37 02 Key material offset: 8 AF stripes: 4000 Key Slot 1: ENABLED Iterations: 65540 Salt: 1f 23 24 2b 59 3a b6 12 ff 98 e5 b5 f4 bc d9 34 b5 af b4 64 a1 9a 3d 19 9e 07 7d 10 ba fb a2 0d Key material offset: 264 AF stripes: 4000 Key Slot 2: DISABLED Key Slot 3: DISABLED Key Slot 4: DISABLED Key Slot 5: DISABLED Key Slot 6: DISABLED Key Slot 7: DISABLEDOn voit que le Key Slot 1 a été activé et contient des infos. Comme je vous l'ai dit précédemment, on peut ajouter au plus 8 clés, et c'est un élément qu'on retrouve dans le nombre de key slots à disposition. Admettons qu'une des clés -on en a qu'une, ça facilite- a été compromise. Il suffit alors de la supprimer ! Ici, par exemple, je supprime la clé du key slot 1 :
$ cryptsetup luksDelKey /dev/loop0 1 luksDelKey is a deprecated action name. Please use luksKillSlot. Entrez une phrase de passe LUKS qui restera valide : $ cryptsetup luksDump /dev/loop0 LUKS header information for /dev/loop0 [...] Key Slot 0: ENABLED Iterations: 69360 Salt: 50 e3 ee 05 3d 19 f7 14 80 ee 24 db 66 69 7e 3e cf 15 38 0d e9 77 47 43 85 bc ed bc 2a 46 37 02 Key material offset: 8 AF stripes: 4000 Key Slot 1: DISABLEDEntre temps; j'ai défini une deuxième clé, qui occupe le Key Slot 2. Et par luksKillSlot :
$ cryptsetup luksKillSlot /dev/loop0 1 Entrez une phrase de passe LUKS qui restera valide : $ cryptsetup luksDump /dev/loop0 LUKS header information for /dev/loop0 [...] Key Slot 0: ENABLED Iterations: 69360 Salt: 50 e3 ee 05 3d 19 f7 14 80 ee 24 db 66 69 7e 3e cf 15 38 0d e9 77 47 43 85 bc ed bc 2a 46 37 02 Key material offset: 8 AF stripes: 4000 Key Slot 1: DISABLED Key Slot 2: ENABLED Iterations: 74283 Salt: 6e 45 60 fa 5e 93 f8 26 51 9f f6 9b 86 09 7d 32 77 9d 28 f9 a8 10 a1 21 8e 16 39 40 7b 43 93 09 Key material offset: 520 AF stripes: 4000 [...]
Bref, vous avez saisi, il existe plein d'autres options qui permettent de gérer finement la partition.
L'après-LUKS est encore du LUKS
C'est bien beau tout ça me direz-vous, mais comment on fait pour l'utiliser, ta partition ? Et bien comme pour toutes les nouvelles partitions, il faut formatter ! Et pour cela, il faut encore passer par LUKS avant d'utiliser vos outils dédiés au formatage (oui, souvenez-vous, la structure logique a été spécialisée). En réalité, on invoque luksOpen qui a pour rôle d'"ouvrir" le volume crypté. On lui fournit, en plus de votre partition, le nom souhaité du mapping. Le tout sera alors monté sur /dev/mapper/<nom du mapping spécifié>$ cryptsetup luksOpen /dev/loop0 luksmnt Entrez la phrase de passe pour /dev/loop0 : $ ll /dev/mapper/luksmnt brw-rw---- 1 root disk 252, 0 2010-07-28 14:52 /dev/mapper/luksmntUne fois cette ouverture faite, vous pouvez tout à fait invoquer mkfs.ext4 sur /dev/mapper/luksmnt.
$ /sbin/mkfs.ext4 /dev/mapper/luksmnt mke2fs 1.41.9 (22-Aug-2009) Étiquette de système de fichiers= Type de système d'exploitation : Linux Taille de bloc=1024 (log=0) Taille de fragment=1024 (log=0) 102400 i-noeuds, 408572 blocs 20428 blocs (5.00%) réservés pour le super utilisateur Premier bloc de données=1 Nombre maximum de blocs du système de fichiers=67633152 50 groupes de blocs 8192 blocs par groupe, 8192 fragments par groupe 2048 i-noeuds par groupe Superblocs de secours stockés sur les blocs : 8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185, 401409 Écriture des tables d'i-noeuds : complété Création du journal (8192 blocs) : complété Écriture des superblocs et de l'information de comptabilité du système de fichiers : complété Le système de fichiers sera automatiquement vérifié tous les 25 montages ou après 180 jours, selon la première éventualité. Utiliser tune2fs -c ou -i pour écraser la valeur.Si vous souhaitez l'utiliser tel quel, n'oubliez pas de le fermer après usage avec luksClose, mais le mieux tout de même, ce serait de l'intégrer au système et de la monter automatiquement. Pour la monter automatiquement, il vous faut créer le fichier /etc/crypttab tel que :
$ cat /etc/crypttab # <target name> <source device> <key file> <options> luksmnt /dev/loop0 none luksEt retoucher la fstab en accord avec le crypttab, en sachant que c'est le crypttab qui sera évidemment examiné en premier :
$ cat /etc/fstab | grep luks /dev/mapper/luksmnt /mnt/luks ext4 defaults 0 1Le mount -a ne bronche pas et vous avez un joli :
$ mount | grep luks /dev/mapper/luksmnt on /mnt/luks type ext4 (rw) $ df -h /mnt/luks/ Sys. de fich. Tail. Occ. Disp. %Occ. Monté sur /dev/mapper/luksmnt 387M 11M 357M 3% /mnt/luks $ ll /mnt/luks/ total 12 drwx------ 2 root root 12288 2010-07-28 15:01 lost+found/Petit précis sur mon montage en loopback d'un fichier, pour le démonter, il suffit de lancer après le luksClose un :
$ losetup -d /dev/loop0Mais bon, ça n'a rien à voir avec LUKS...
Conclusion
Quand on veut donner dans la parano (mais enfin, qui ne l'est pas ?), LUKS a tout ce qu'il faut là où il faut. Deux ou trois points méritent d'être soulignés au terme de ce tip :- LUKS se fait en amont de toute chose, il n'est pas orienté conversion de partition et encryptage à la volée. Si vous souhaitez le mettre en place, je vous conseille donc de le faire avant toute chose, et en évitant de préférence les partitions liées au boot.
- Le niveau de sécurité de l'ensemble équivaut celui du maillon le plus faible, c'est-à-dire la passphrase. Si vous voulez jouer, mais que votre passphrase (ou celles de vos utilisateurs) est faible, le niveau de sécurité s'en ressentira.
- LUKS utilise des ressources, donc négociez bien le tir avec les postes utilisateurs (mais bon, il est possible de le renicer).
- LUKS n'est pas transparent, au boot, si vous avez paramétré l'automount via la fstab, un password sera demandé. Il est possible de faire en sorte que l'authentification de l'utilisateur suffise à LUKS, mais comme je vous l'ai dit, ça ne fait que rabaisser la sécurité. Si vous êtes tout de même intéréssé, visez libpam-mount.
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