dm-crypt¶
设备映射器（Device-Mapper）的“crypt”目标通过内核加密 API 提供块设备的透明加密。
有关支持参数的更详细说明，请参阅：https://gitlab.com/cryptsetup/cryptsetup/wikis/DMCrypt
参数
<cipher> <key> <iv_offset> <device path> \
<offset> [<#opt_params> <opt_params>]
- <cipher>
加密算法、加密模式和初始向量 (IV) 生成器。
加密算法规范格式为
cipher[:keycount]-chainmode-ivmode[:ivopts]
示例
aes-cbc-essiv:sha256 aes-xts-plain64 serpent-xts-plain64
加密算法格式也支持直接使用内核加密 API 格式进行指定（通过 capi: 前缀选择）。IV 规范与第一种格式类型相同。此格式主要用于指定认证模式。
加密 API 算法规范格式为
capi:cipher_api_spec-ivmode[:ivopts]
示例
capi:cbc(aes)-essiv:sha256 capi:xts(aes)-plain64
认证模式示例
capi:gcm(aes)-random capi:authenc(hmac(sha256),xts(aes))-random capi:rfc7539(chacha20,poly1305)-random
/proc/crypto 包含当前已加载的加密模式列表。
- <key>
用于加密的密钥。它编码为十六进制数字，或者对于驻留在内核密钥环服务中的密钥，可以作为以单个冒号字符（‘:’）为前缀的 <key_string> 传递。您只能使用与所选算法和 IV 模式组合有效的密钥大小。请注意，对于某些 IV 模式，密钥字符串可以包含额外的密钥（例如 IV 种子），因此密钥包含多个连接成单个字符串的部分。
- <key_string>
内核密钥环密钥由以下格式的字符串标识：<key_size>:<key_type>:<key_description>。
- <key_size>
加密密钥大小（以字节为单位）。内核密钥负载大小必须与传递给 <key_size> 的值匹配。
- <key_type>
可以是“logon”、“user”、“encrypted”或“trusted”内核密钥类型。
- <key_description>
dm-crypt 目标在加载 <key_type> 类型的密钥时应查找的内核密钥环密钥描述。
- <keycount>
多密钥兼容模式。您可以定义 <keycount> 个密钥，然后扇区根据其偏移量进行加密（扇区 0 使用 key0；扇区 1 使用 key1 等）。<keycount> 必须是 2 的幂。
- <iv_offset>
IV 偏移量是在创建 IV 之前添加到扇区号的扇区计数。
- <device path>
这是将用作后端并包含加密数据的设备。您可以将其指定为路径（如 /dev/xxx）或设备号 <major>:<minor>。
- <offset>
设备内加密数据开始的起始扇区。
- <#opt_params>
可选参数的数量。如果没有可选参数，则可以跳过可选参数部分，或者将 #opt_params 设置为零。否则，#opt_params 是后面参数的数量。
- 可选参数部分示例
3 allow_discards same_cpu_crypt submit_from_crypt_cpus
- allow_discards
块丢弃请求（即 TRIM）通过加密设备传递。默认是忽略丢弃请求。
警告：在启用此选项之前，请仔细评估具体的安全风险。例如，如果丢弃的块以后可以很容易地在设备上定位，则允许在加密设备上丢弃可能会导致有关密文设备的信息泄露（文件系统类型、已用空间等）。
- same_cpu_crypt
使用提交 IO 的同一个 CPU 执行加密。默认是使用无绑定工作队列，以便在可用 CPU 之间自动平衡加密工作。
- high_priority
将 dm-crypt 工作队列和写入线程设置为高优先级。这可以提高 dm-crypt 的吞吐量和延迟，同时降低系统的整体响应速度。
- submit_from_crypt_cpus
禁用加密后将写入操作卸载到单独的线程。在某些情况下，将写入生物（bios）从加密线程卸载到单个线程会显著降低性能。默认是将写入生物卸载到同一个线程，因为这有助于 CFQ 在使用相同上下文提交写入时受益。
- no_read_workqueue
绕过 dm-crypt 内部工作队列并同步处理读取请求。
- no_write_workqueue
绕过 dm-crypt 内部工作队列并同步处理写入请求。对于主机管理的区域块设备（例如，主机管理的 SMR 硬盘），此选项会自动启用。
- integrity:<bytes>:<type>
设备需要每个扇区额外的 <bytes> 元数据，存储在每个生物的完整性结构中。此元数据必须由底层的 dm-integrity 目标提供。
如果元数据仅用于持久 IV，则 <type> 可以是“none”。
对于带有附加数据（AEAD）的认证加密，<type> 是“aead”。AEAD 模式额外计算并验证加密设备的完整性。额外的空间用于存储认证标签（如果需要，还存储持久 IV）。
- integrity_key_size:<bytes>
如果完整性密钥大小与摘要大小不同，则可选设置完整性密钥大小。它允许使用密钥大小独立于加密密钥大小的封装密钥算法。
- sector_size:<bytes>
使用 <bytes> 作为加密单元，而不是 512 字节扇区。此选项的范围可以在 512 - 4096 字节之间，并且必须是 2 的幂。虚拟设备将宣布此大小为最小 I/O 和逻辑扇区。
- iv_large_sectors
IV 生成器将使用以 <sector_size> 单元（而不是默认的 512 字节扇区）计数的扇区号。
例如，如果 <sector_size> 是 4096 字节，则第二个扇区的 plain64 IV 将是 8（不带此标志），如果存在 iv_large_sectors 则为 1。如果指定此标志，<iv_offset> 必须是 <sector_size> 的倍数（以 512 字节为单位）。
- integrity_key_size:<bytes>
使用 <bytes> 大小的完整性密钥，而不是使用所用 HMAC 算法摘要大小的完整性密钥大小。
- 模块参数：
- max_read_size
读取请求的最大大小。当接收到大于此大小的请求时，dm-crypt 将拆分请求。拆分可以提高并发性（拆分的请求可以由多个核心并行加密），但也会导致开销。用户应调整此参数以适应实际工作负载。
- max_write_size
写入请求的最大大小。当接收到大于此大小的请求时，dm-crypt 将拆分请求。拆分可以提高并发性（拆分的请求可以由多个核心并行加密），但也会导致开销。用户应调整此参数以适应实际工作负载。
示例脚本¶
LUKS (Linux Unified Key Setup) 现在是使用“cryptsetup”实用程序设置 dm-crypt 磁盘加密的首选方式，请参阅 https://gitlab.com/cryptsetup/cryptsetup
#!/bin/sh
# Create a crypt device using dmsetup
dmsetup create crypt1 --table "0 `blockdev --getsz $1` crypt aes-cbc-essiv:sha256 babebabebabebabebabebabebabebabe 0 $1 0"
#!/bin/sh
# Create a crypt device using dmsetup when encryption key is stored in keyring service
dmsetup create crypt2 --table "0 `blockdev --getsize $1` crypt aes-cbc-essiv:sha256 :32:logon:my_prefix:my_key 0 $1 0"
#!/bin/sh
# Create a crypt device using cryptsetup and LUKS header with default cipher
cryptsetup luksFormat $1
cryptsetup luksOpen $1 crypt1