自動解鎖 Linux 上的加密磁碟

從安全的角度來看，對敏感數據進行加密以保護其免受窺探和黑客的攻擊是很重要的。 Linux 統一密鑰設置 Linux Unified Key Setup （LUKS）是一個很好的工具，也是 Linux 磁碟加密的通用標準。因為它將所有相關的設置信息存儲在分區頭部中，所以它使數據遷移變得簡單。

要使用 LUKS 配置加密磁碟或分區，你需要使用 cryptsetup 工具。不幸的是，加密磁碟的一個缺點是，每次系統重啟或磁碟重新掛載時，你都必須手動提供密碼。

然而， 網路綁定磁碟加密 Network-Bound Disk Encryption （NBDE） 可以在沒有任何用戶干預的情況下自動安全地解鎖加密磁碟。它可以在一些 Linux 發行版中使用，包括從 Red Hat Enterprise Linux 7.4、CentOS 7.4 和 Fedora 24 開始，以及之後的後續版本。

NBDE 採用以下技術實現：

• Clevis 框架：一個可插拔的框架工具，可自動解密和解鎖 LUKS 卷
• Tang 伺服器：用於將加密密鑰綁定到網路狀態的服務

Tang 向 Clevis 客戶端提供加密密鑰。據 Tang 的開發人員介紹，這為密鑰託管服務提供了一個安全、無狀態、匿名的替代方案。

由於 NBDE 使用客戶端-伺服器架構，你必須同時配置客戶端和伺服器。你可以在你的本地網路上使用一個虛擬機作為 Tang 伺服器。

伺服器安裝

用 sudo 安裝 Tang：

sudo yum install tang -y

啟用 Tang 伺服器：

sudo systemctl enable tangd.socket --now

Tang 伺服器工作在 80 埠，需加入到 firewalld 防火牆。添加相應的 firewalld 規則：

sudo  firewall-cmd --add-port=tcp/80 --perm
sudo firewall-cmd --reload

現在安裝好了伺服器。

客戶端安裝

在本例中，假設你已經添加了一個名為 /dev/vdc 的新的 1GB 磁碟到你的系統中。

使用 fdisk 或 parted 創建主分區：

sudo fdisk /dev/vdc

完成以下步驟來安裝客戶端：

Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x4a6812d4.

Command (m for help):

輸入 n 來創建新的分區：

Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended  
Select (default p):

按下回車鍵選擇主分區：

Using default response p
Partition number (1-4, default 1):

按下回車鍵選擇默認分區號：

First sector (2048-2097151, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-2097151, default 2097151):

按回車鍵選擇最後一個扇區：

Using default value 2097151
Partition 1 of type Linux and of size 1023 MiB is set

Command (m for help): wq

輸入 wq 保存更改並退出 fdisk：

The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

運行 partprobe 通知系統分區表的變化：

sudo partprobe

使用 sudo 安裝 cryptsetup 軟體包：

sudo yum install cryptsetup -y

使用 cryptsetup luksFormat 命令對磁碟進行加密。當提示時，你需要輸入大寫的 YES，並輸入密碼來加密磁碟：

sudo cryptsetup luksFormat /dev/vdc1
WARNING!
========
This will overwrite data on /dev/vdc1 irrevocably.

Are you sure? (Type uppercase yes):

Enter passphrase for /dev/vdc1:
Verify passphrase:

使用 cryptsetup luksOpen 命令將加密的分區映射到一個邏輯設備上。例如，使用 encryptedvdc1 作為名稱。你還需要再次輸入密碼：

sudo cryptsetup luksOpen /dev/vdc1 encryptedvdc1
Enter passphrase for /dev/vdc1:

加密分區現在在 /dev/mapper/encryptedvdc1 中可用。

在加密的分區上創建一個 XFS 文件系統：

sudo mkfs.xfs /dev/mapper/encryptedvdc1

創建一個掛載加密分區的目錄：

sudo mkdir /encrypted

使用 cryptsetup luksClose 命令鎖定分區：

cryptsetup luksClose encryptedvdc1

使用 sudo 安裝 Clevis 軟體包：

sudo yum install clevis clevis-luks clevis-dracut -y

修改 /etc/crypttab，在啟動時打開加密卷：

sudo vim /etc/crypttab

增加以下一行：

encryptedvdc1       /dev/vdc1  none   _netdev

修改 /etc/fstab，在重啟時或啟動時自動掛載加密卷：

sudo vim /etc/fstab

增加以下一行：

/dev/mapper/encryptedvdc1   /encrypted       xfs    _netdev        1 2

在這個例子中，假設 Tang 伺服器的 IP 地址是 192.168.1.20。如果你喜歡，也可以使用主機名或域名。

運行以下 clevis 命令：

sudo clevis bind luks -d /dev/vdc1 tang '{"url":"http://192.168.1.20"}'
The advertisement contains the following signing keys:

rwA2BAITfYLuyNiIeYUMBzkhk7M

Do you wish to trust these keys? [ynYN] Y
Enter existing LUKS password:

輸入 Y 接受 Tang 伺服器的密鑰，並提供現有的 LUKS 密碼進行初始設置。

通過 systemctl 啟用 clevis-luks-askpass.path，以防止非根分區被提示輸入密碼。

sudo systemctl enable clevis-luks-askpass.path

客戶端已經安裝完畢。現在，每當你重啟伺服器時，加密後的磁碟應該會自動解密，並通過 Tang 伺服器取回密鑰進行掛載。

如果 Tang 伺服器因為任何原因不可用，你需要手動提供密碼，才能解密和掛載分區。

via: https://opensource.com/article/20/11/nbde-linux

作者：Curt Warfield 選題：lujun9972 譯者：geekpi 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive