列出 LUKS 的可用加密方法

Question

我一直在寻找一种有效且最新的硬盘加密方式。经过一番研究，我遇到了LUKS并决定试一试。因此，我查找了一些有关如何使用它正确加密 HDD 的示例，如下所示：

cryptsetup --verbose --cipher aes-xts-plain64 --key-size 512 --hash sha512 --iter-time 5000 --use-random luksFormat /dev/sda3

其中的--cipher和--hash部分对我来说最有趣，所以我试图让自己了解专门用于 LUKS 的不同密码和哈希。除了打开一个文件外，我找不到任何有用的信息，该文件以当前使用的 Linux 的机器友好格式显示可用的加密形式。但正如我被告知的那样，即使这个文件也可能缺少所有加密方式的全部内容，而且对于不每天处理它的人来说很难阅读，无论如何。

我的问题：是否有用于 LUKS 加密的完整密码/哈希列表？

一个简单地向我展示我可以选择什么......并且可能会简要描述这些不同方式之间的确切区别。

Answer 1

这基本上取决于您的内核，因此“ See /proc/crypto ”应该是“答案”。cryptsetup 手册页是这样说的：

NOTES ON SUPPORTED CIPHERS, MODES, HASHES AND KEY SIZES

   The available combinations of ciphers, modes, hashes and key  sizes  depend
   on  kernel  support.  See /proc/crypto for a list of available options. You
   might need to load additional kernel crypto modules in order  to  get  more
   options.

   For  the  --hash option, if the crypto backend is libgcrypt, then all algo?
   rithms supported by the gcrypt library are  available.   For  other  crypto
   backends some algorithms may be missing.

但是，我/proc/crypto没有提到任何蛇或 xts(aes)，因此我建议您查看cryptsetup benchmark报告（它也会显示（ram）速度）。例如：

$ cryptsetup benchmark
# Tests are approximate using memory only (no storage IO).
PBKDF2-sha1       292752 iterations per second
PBKDF2-sha256     221362 iterations per second
PBKDF2-sha512     142010 iterations per second
PBKDF2-ripemd160  277124 iterations per second
PBKDF2-whirlpool  155727 iterations per second
#  Algorithm | Key |  Encryption |  Decryption
     aes-cbc   128b   164.7 MiB/s   164.5 MiB/s
 serpent-cbc   128b   119.5 MiB/s   205.0 MiB/s
 twofish-cbc   128b   163.5 MiB/s   208.6 MiB/s
     aes-cbc   256b   148.4 MiB/s   147.9 MiB/s
 serpent-cbc   256b   128.1 MiB/s   205.3 MiB/s
 twofish-cbc   256b   202.3 MiB/s   213.1 MiB/s
     aes-xts   256b   165.4 MiB/s   145.3 MiB/s
 serpent-xts   256b   150.0 MiB/s   194.5 MiB/s
 twofish-xts   256b   206.4 MiB/s   206.9 MiB/s
     aes-xts   512b   149.4 MiB/s   147.5 MiB/s
 serpent-xts   512b   181.7 MiB/s   195.0 MiB/s
 twofish-xts   512b   207.1 MiB/s   208.6 MiB/s

哈希值是前几行（sha1、sha256、sha512、ripemd160、whirlpool）。密码位于 Algorithm 标题下。

查看默认值也可以很好地了解什么被认为是“相当不错”：

$ cryptsetup --help|tail -n 8
Default compiled-in key and passphrase parameters:
    Maximum keyfile size: 8192kB, Maximum interactive passphrase length 512 (characters)
Default PBKDF2 iteration time for LUKS: 1000 (ms)

Default compiled-in device cipher parameters:
    loop-AES: aes, Key 256 bits
    plain: aes-cbc-essiv:sha256, Key: 256 bits, Password hashing: ripemd160
    LUKS1: aes-xts-plain64, Key: 256 bits, LUKS header hashing: sha1, RNG: /dev/urandom

并且使用更大的密钥大小（带--key-size）应该只会更强，如果稍微慢一点。

   --key-size, -s <bits>
          Sets  key  size in bits. The argument has to be a multiple of 8.
          The possible key-sizes are limited by the cipher and mode used.

          See /proc/crypto for more information.  Note  that  key-size  in
          /proc/crypto is stated in bytes.

Answer 2

参考用户 notdavidcronenberg 的工作：我找到的唯一答案是在文档LUKS 磁盘格式规范(PDF) 中。

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有效的密码名称

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• aes高级加密标准 - FIPS PUB 197
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• twofishTwofish：128 位分组密码 - https://www.schneier.com/paper-twofish-paper.html
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• serpent https://www.cl.cam.ac.uk/~rja14/serpent.html
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• cast5RFC 2144
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• cast6RFC 2612
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有效的密码模式

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• ecb直接使用密码输出。
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• cbc-plain密码以 CBC 模式运行。CBC 链接被切割为每个扇区，并使用扇区号作为初始向量重新初始化（转换为 32 位和小端字节序）。此模式在 [Fru05b] 第 4 章中指定。
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• cbc-essiv:{hash}密码在 ESSIV 模式下运行，使用哈希为原始密钥生成 IV 密钥。例如，当使用 sha256 作为哈希时，密码模式规范为 \xe2\x80\x9ccbcessiv:sha256\xe2\x80\x9d。ESSIV\n 在 [Fru05b] 第 4 章中指定。
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• xts-plain64plain64 是普通初始向量的 64 位版本
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有效的哈希规范

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• sha1RFC 3174 - 美国安全哈希算法 1 (SHA1)
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• sha256符合 FIPS 180-2 的 SHA 变体
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• sha512符合 FIPS 180-2 的 SHA 变体
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• ripemd160 http://www.esat.kuleuven.ac.be/~bosselae/ripemd160.html
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