System Encryption with eCryptfs (Italiano)

From ArchWiki
Revision as of 20:59, 31 May 2009 by Leo72 (Talk | contribs)

Jump to: navigation, search

Tango-preferences-desktop-locale.pngThis article or section needs to be translated.Tango-preferences-desktop-locale.png

Notes: please use the first argument of the template to provide more detailed indications. (Discuss in Talk:System Encryption with eCryptfs (Italiano)#)

Introduzione

Questo articolo descrive l'utilizzo di base di eCryptfs e guiderà attraverso il processo di creazione di una cartella privata, cifrata e sicura, in $HOME, dove sarà possibile salvare tutti i dati sensibili. Se la domanda è "Perché dovrei usare la crittografia?" allora è bene iniziare leggendo l'articolo su dm-crypt che risponde alle domande di base sulla sicurezza.

A livello di implementazione eCryptfs differisce da dm-crypt: questo fornisce un layer virtuale cifrato su un dispositivo a blocchi, mentre eCryptfs è un filesystem a tutti gli effetti, per l'esattezza un filesystem con cifratura a livello di filesystem stesso. Questa tabella compara i due sistemi.

In sintesi eCryptfs permette di non doversi preoccupare di pre-allocare spazio su disco per memorizzare i propri file, come ad esempio il dover creare partizioni separate: è possibile montare eCryptfs sopra a qualunque cartella per proteggerla. Sono incluse, ad esempio, l'intera $HOME di un utente oppure filesystem di rete (avendo condivisioni NFS cifrati). Tutti i metadata crittografici sono memorizzati negli header dei file così che i dati cifrati possono essere spostati o salvati per backup e poi recuperati senza problemi. Ci sono altri vantaggi, ma anche degli inconvenienti: eCryptfs non può cifrare intere partizioni per cui non può essere utilizzato per proteggere lo spazio di swap (per far ciò può essere però utilizzato congiuntamente con dm-crypt).

Nozioni di base

eCryptfs fa parte di Linux fin dalla versione 2.6.19, ma per poterlo utilizzare sono richiesti gli strumenti per gestire lo spazio utente: va perciò installato il pacchetto ecryptfs-utils che a sua volta richiede il pacchetto keyutils (che contiene gli strumenti per gestire le chiavi di cifratura del portachiavi del kernel). Entrambi i pacchetti sono presenti in AUR.

Dopo l'installazione di questi pacchetti, potete caricare il modulo ecryptfs e continuare con il setup:

# modprobe ecryptfs

Il pacchetto ecryptgs-utils è distribuito con alcuni script che aiutano con la gestione della chiave ed altri compiti simili. Alcunu sono stati scritti per automatizzare l'intero processo di setup delle cartelle cifrate (ecryptfs-setup-private) o per aiutare a combinare ecryptfs con dm-crypt per proteggere lo spazio di swap (ecryptfs-setup-swap). Questa guida però non li utilizzerà descrivendo invece come procedere a livello manuale così da capire per bene come le cose vengono gestite.

Prima di procedere è bene consultare la documentazione di eCryptfs: questo tool è distribuito infatti con un completo e ben fatto insieme di pagine esplicative.

Setup

La prima cosa da fare è creare la cartella privata. Nell'esempio che segue è stata chiamata per comodità Private:

$ mkdir ~/Private
$ chmod 700 ~/Private

(chmod 700 serve ad assegnare i permessi di accesso al solo proprietario). Adesso eCryptfs può essere montato sopra ad essa con

$ sudo mount -t ecryptfs ~/Private ~/Private

eCryptfs chiederà di rispondere ad alcune domande e di fornire una passphrase, cioè una frase di cifratura che sarà utilizzata per montare la cartella in futuro. E' comunque possibile avere differenti chiavi di cifratura per crittare differenti dati (per ulteriori informazioni si legga più sotto): per comodità questa guida si limiterà ad esaminare il caso di una unica chiave e di una unica passphrase. Ecco un esempio di primo montaggio con ecryptfs:

Key type: passphrase
Passphrase: FraseDiCifraturaCortaEMoltoDebole
Cypher: aes
Key byte: 16
Plaintext passtrough: no
Filename encryption: no
Add signature to cache: yes 

Analizziamo le varie voci:

  • La passphrase è la passphrase di montaggio che sarà combinata con un salt (un valore, il più delle volte casuale, che in crittografia viene aggiunto alla chiave per aumentare la robustezza della stessa): del risultato ottenuto verrà calcolato l'hash e quest'ultimo sarà poi inserito nel portachiavi del kernel.
    • In ambito eCryptfs, il risultato del precedente passaggio è definito come "chiave di cifratura", o fekek.
  • eCryptfs supporta alcuni cifrari: AES, Blowfish, Twofish... E' possibile informarsi su di essi sulla Wikipedia.
  • "Plaintext passtrough" permette di salvare nella cartella cifrata file non cifrati.
  • La cifratura dei nomi dei file ("Filename encryption") è disponibile dal kernel Linux 2.6.29 e permette di rendere illeggibili anche i nomi dei file, non solo il loro contenuto.
    • In ambito eCryptfs, la chiave utilizzata per proteggere i nomi dei file è nota come "chiave di cifratura dei nomi dei file" ("Filename encryption key"), o fnek.
  • La firma digitale della chiave (o delle chiavi) sarà salvata in /root/.ecryptfs/sig-cache.txt

Il setup è adesso completato e la cartella risulterà montata. E' ora possibile salvare qualunque dato nella cartella ~/Private, che sarà subito crittografato. Prima di proseguire è bene ispezionare il file /etc/mtab, in particolare la voce relativa ad ecryptfs (l'importanza di ciò sarà trattata a breve).

Per verificare se il setup è stato correttamente eseguito, basta copiare alcuni file nella cartella privata e poi smontarla: dovrebbero apparire illeggibili, cioè cifrati. Per riportarli alla normalità dobbiamo rieseguire il montaggio della cartella:

Montare la cartella

Quando si rende necessario accedere ai file protetti basta ripetere la precedente operazione di montaggio utilizzando la stessa passphrase e le stesse opzioni se si vuole accedere ai file precedentemente cifrati oppure utilizzare una passphrase differente (e volendo anche opzioni diverse) se per qualche ragione si vuole avere differenti chiavi a protezione di differenti dati (un possibile scenario è quello in cui un'unica cartella è condivisa da più utenti, i quali salvano i propri file utilizzando ognuno la propria chiave).

In ogni caso il dover ogni volta ripetere questa procedura può risultare alla fine un po' noioso. La prima soluzione è quella di fornire tutte le opzioni al comando mount (a questo punto entra in gioco il file mtab che è stato esaminato in precedenza), eccezion fatta per la passphrase, che sarà inserita su richiesta:

$ sudo mount -t ecryptfs -o ecryptfs_cipher=aes,ecryptfs_key_bytes=16,key=passphrase,ecryptfs_unlink_sigs,ecryptfs_passthrough=no,ecryptfs_enable_filename_crypto=no

La seconda soluzione è quella di inserire nel file /etc/fstab il punto di montaggio della cartella privata:

# eCryptfs mount points
/home/username/Private /home/username/Private ecryptfs rw,user,noauto,ecryptfs_sig=XXXXXXXXXX,ecryptfs_cipher=aes,ecryptfs_key_bytes=16,ecryptfs_unlink_sigs 0 0

Alcune precisazioni:

  • l'opzione user è stata inserita per permettere all'utente di poter montare la cartella privata;
  • nell'opzione ecryptfs_sig va sostituito il valore "XXXXXXXXXX" con la firma digitale della propria chiave, ricavabile dal file mtab (come detto precedentemente) oppure dal file sig-cache.txt.

C'è un solo "problema" riguardo a questa soluzione: la passphrase. Quando la cartella privata viene smontata, la chiave viene cancellata dal portachiavi del kernel, per cui per poter eseguire un successivo montaggio bisogna inserirla in detto portachiavi un'altra volta. Per far ciò si può utilizzare una fra le utility ecryptfs-add-passphrase e ecryptfs-manager (contenute nel pacchetto ecryptfs-utils), che si appoggiano a loro volta all'utility keyctl contenuta nel pacchetto keyutils, installato come dipendenza.

Una volta che la chiave è stata inserita nel portachiavi, si può effettuare il montaggio della cartella:

$ ecryptfs-add-passphrase
  Passphrase: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

$ mount -i /home/username/Private

You will notice that we used the "-i" option this time. It disables invoking the mount helper. Speaking of which, using "-i" by default mounts with: nosuid, noexec and nodev. If you want to have at least executable files in your private directory you can add the exec option to the fstab line.

Removing

If you want to move a file out of the private directory just move it to it's new destination while ~/Private is mounted. Also note that there are no special steps involved if you want to remove your private directory. Make sure it is un-mounted and delete it, along with all the files.

Advanced

This covers the basic setup of a private encrypted directory. There is another article on eCryptfs and Arch Linux that covers encryption of your entire $HOME and encrypting swap space without breaking hibernation (suspend to disk). It includes many more steps (i.e. using PAM modules and automatic mounting) and the author decided not to replicate it here because there is just no single "right" way to do it. The author proposes some solutions and discusses the security implications, but they are his solutions and as such might not be the best nor are they endorsed by the eCryptfs project in any way.

You can read the article here: eCryptfs and $HOME

PAM_Mount

The above article uses a profile to mount the home directory. The same can be done using pam_mount with the benefit that home is unmounted when all sessions are logged out. As eCryptfs needs the -i switch, the lclmount setting will need to be changed. I use the following in pam_mount.conf.xml

<lclmount>mount -i %(VOLUME) "%(before=\"-o\" OPTIONS)"</lclmount>

To avoid wasting time needlessly unwrapping the passphrase you can create a script that will check pmvarrun to see the number of open sessions.

#!/bin/sh
#/usr/bin/doecryptfs
exit $(/usr/sbin/pmvarrun -u$PAM_USER -o0)

With the following line added before the unwrap module

auth    [success=ignore default=1]    pam_exec.so     quiet /usr/bin/doecryptfs
auth    required                      pam_ecryptfs.so unwrap

The article suggests adding these to /etc/pam.d/login, but the changes will need to be added to all other places you login, such as /etc/pam.d/kde