Come creare un filesystem cifrato usando LUKS¶

LUKS è un acronimo di "Linux Unified Key Setup" e si propone come lo standard per la crittografia dei dischi in sistemi linux (e non solo), offrendo un formato standard "on-disc", la possibilità di avere più di una coppia chiave-passphrase per l'accesso ed una gestione sicura di tutte le chiavi.

Un disco criptato con LUKS, nel caso lo si sia formattato con una filesystem compatibile (es. vfat) è accessibile anche dai sistemi Windows, usando FreeOTFE. Per utilizzarlo è necessarua una versione del programma cryptsetup, che si usa anche per la cifratura diretta con ''dm-crypt'', che lo supporti, che si trova praticamente su tutte le distribuzioni correnti, se ne può comunque verificare la presenza con il comando cryptsetup --help controllando in coda la presenza delle opzioni relative a LUKS. Nel caso in cui il comando non fosse presente, è sufficente installarlo con:

apt-get install cryptsetup

A questo punto è possibile iniziare il lavoro di preparazione del dispositivo, nel nostro esempio prenderemo il caso una chiavetta USB rilevata dal sistema come /dev/sda.

La prima cosa da fare è verificare l'affidabilità del dispositivo ed, al tempo stesso, riempire tutto lo spazio disponibile con dei dati casuali rendendo di fatto molto più difficoltosi eventuali tentativi di attacco e compromissione del filesystem cifrato che verrà creato in seguito.
Prima di iniziare, va tenuto presente il fatto che a seconda della dimensione del disco, questo processo può richiedere molte ore, quindi se dovete lanciarlo su di un disco molto grande, vi conviene farlo prima di andare a dormire.

badblocks -c 10240 -s -w -t random -v /dev/sda

Se siete particolarmente paranoici potete utilizzare /dev/urandom come sorgente di dati casuali e riempirci il disco. La casualità dei dati sarà migliore rispetto a quella del metodo precedente, ma l'operazione farà un uso intensivo della CPU e richiederà ancora più tempo. Il comando da eseguire è:

Il comando da eseguire è:

dd if=/dev/urandom of=/dev/sda

Successivamente va partizionato il disco. In questo caso l'obiettivo è di creare un'unica partizione che occupi tutto lo spazio disponibile e per farlo ci sono diverse alternative, sia da linea di comando come fdisk o cfdisk che grafiche come gparted e qtparted. Si supponga comunque di aver creata una sola partizione, riconosciuta dal sistema come /dev/sda1.

A questo punto è possibile cifrare la partizione con LUKS e poi "agganciarla" al device-mapper, in modo che ''dm-crypt'' possa presentarla in maniera "trasparente" al sistema. E' molto importante la scelta di una passphrase abbastanza lunga e complessa poiché l'utilizzo di una frase corta e/o facilmente indovinabile vanificherebbe l'utilizzo della crittografia.

I comandi da eseguire sono quindi:

cryptsetup --verbose --verify-passphrase luksFormat /dev/sda1
cryptsetup luksOpen /dev/sda1 sda1

Se tutto è andato a buon fine, l'esecuzione del comando ls -l /dev/mapper/ dovrebbe restituire il seguente output, confermando l'avvenuto "aggancio" della partizione criptata al device mapper:

total 0
crw------- 1 root root 10, 63 Jul 16 01:34 control
brw-r----- 1 root root 253, 0 Jul 16 01:52 sda1

Va quindi creato un filesystem sulla partizione criptata:

mkfs.ext3 -j -m 1 /dev/mapper/sda1

e sarà possibile montarlo con:

mount /dev/mapper/sda1 /mnt

mentre i comandi per smontare filesystem e partizione criptata sono:

umount /mnt
cryptsetup luksClose /dev/mapper/sda1

Le distribuzioni sufficentemente moderne usano hal, d-bus e gnome-volume-manager (o l'equivalente per KDE) per la gestione dei volumi disponibili nel sistema: quando viene collegata al sistema la chiavetta USB contenente la partizione crittografata con LUKS, questa viene riconosciuta e compare una finestra che chiede di inserire la passphrase.
Se la passphrase inserita è corretta, la partizione viene montata e sarà possibile utilizzarla normalmente da tutte le applicazioni.

Una delle funzionalità più interessanti di LUKS, che lo rende preferibile rispetto all'uso diretto di ''dm-crypt'' come illustrato in UsbKeyInstallation è che il sistema consente l'uso di più password (fino ad un massimo di 8) che possono essere aggiunte o rimosse (posto che almeno una resti presente per poter accedere al dispositivo). Il caso più comune è quello in cui si vuole aggiungere una nuova password o cambiare quella esistente, che si realizza comunque per con una aggiunta seguita da una rimozione.

Il comando che consente di aggiungere una passphrase è il seguente:

cryptsetup luksAddKey /dev/sda1

verrà chiesta una delle passphrase presenti (all'inizio ce ne è una sola, quella impostata in fase di creazione, cui viene sempre assegnato l'indice 0) per sbloccare l'accesso e poi l'immissione due volte della nuova passwphrase. La passphrase sarà inserita nel primo degli slot disponibili (nel caso dell'esempio, se aggiunta dopo la creazione, questo sarà quello con indice 1) e potrà essere utilizzata in maniera equivalente a tutte quelle presenti. Se lo scopo non era quello di aggiungere una passhprase, ma quello di cambiare la precedente, si potrà a questo punto passare alla rimozione di quella non voluta, cancellando il relativo slot.

Per individuare lo slot si può usare il comando cryptsetup luksDump, ottenendo un risultato del tipo:

cryptsetup luksDump /dev/sda1
LUKS header information for /dev/sda1

...

Key Slot 0: ENABLED
        Iterations:             182965
        Salt:                   50 6d 67 70 63 33 19 c6 41 e7 c1 55 b6 02 49 89 
                                54 79 7b 56 4e b6 78 92 c8 f8 66 e8 bb e6 a8 f1 
        Key material offset:    8
        AF stripes:             4000
Key Slot 1: ENABLED
        Iterations:             144406
        Salt:                   56 35 b1 33 8d c9 0e b8 ba 10 a0 1c 4f 16 2b 8c 
                                d3 ec fe c8 5f 7f 23 74 79 ab 5d 96 ec 4c 4c 4a 
        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: DISABLED

e a questo punto la rimozione della passhprase indesiderata sarà effettuata con:

cryptsetup luksKillSlot /dev/sda1 0