如何自動解鎖Linux上的加密磁碟

導讀	透過使用網路繫結磁碟加密（NBDE），無需手動輸入密碼即可開啟加密磁碟。

透過使用網路繫結磁碟加密（NBDE），無需手動輸入密碼即可開啟加密磁碟。

從安全的角度來看，對敏感資料進行加密以保護其免受窺探和駭客的攻擊是很重要的。  統一金鑰設定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定資訊儲存在分割槽頭部中，所以它使資料遷移變得簡單。

要使用 LUKS 配置加密磁碟或分割槽，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，網路繫結磁碟加密Network-Bound Disk Encryption（NBDE） 可以在沒有任何使用者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、  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：

1. 框架：一個可插拔的框架工具，可自動解密和解鎖 LUKS 卷


2. Tang 伺服器：用於將加密金鑰繫結到網路狀態的服務

Tang 向 Clevis 客戶端提供加密金鑰。據 Tang 的開發人員介紹，這為金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器作為 Tang 伺服器。

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。新增相應的 firewalld 規則：

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

現在安裝好了伺服器。

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

使用 fdisk 或 parted 建立主分割槽：

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 來建立新的分割槽：

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

按下Enter鍵選擇主分割槽：

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

按下Enter鍵選擇預設分割槽號：

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

按Enter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 儲存更改並退出 fdisk：

The partition table has been altered!
 
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

執行 partprobe 通知系統分割槽表的變化：

sudo partprobe

使用 sudo 安裝 cryptsetup 軟體包：

sudo yum install cryptsetup -y

使用 cryptsetup luksFormat  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  將加密的分割槽對映到一個邏輯裝置上。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:

加密分割槽現在在 /dev/mapper/encryptedvdc1 中可用。

在加密的分割槽上建立一個 XFS 檔案系統：

sudo mkfs.xfs /dev/mapper/encryptedvdc1

建立一個掛載加密分割槽的目錄：

sudo mkdir /encrypted

使用 cryptsetup luksClose 命令鎖定分割槽：

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，在啟動時開啟加密卷：

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。

執行以下 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 伺服器的金鑰，並提供現有的 LUKS 密碼進行初始設定。

透過 systemctl 啟用 clevis-luks-askpass.path，以防止非根分割槽被提示輸入密碼。

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，並透過 Tang 伺服器取回金鑰進行掛載。

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

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