随机化高清的快速方法？

Question

我已经阅读了有关如何使硬盘驱动器安全加密的信息，其中一个步骤是将随机位写入驱动器，以使加密数据与硬盘驱动器上的其余数据无法区分。

但是，当我dd if=/dev/urandom of=/dev/sda过去尝试使用时，预计 ETA 会在几天之内。我看到了一些关于使用badblocks代替 urandom 的内容，但这似乎并没有多大帮助。我只想知道是否有任何方法可以帮助我加快速度，例如dd我可能缺少的选项或其他内容，或者速度是否只是 HD 的限制。

Answer 1

dd if=/dev/urandom of=/dev/sda，或者简单地说 cat /dev/urandom >/dev/sda，不是用随机数据填充磁盘的最快方法。Linux/dev/urandom并不是最快的加密 RNG。有没有 /dev/urandom 的替代方案？有一些建议。特别是，OpenSSL 包含一个更快的加密 PRNG：

openssl rand $(</proc/partitions awk '$4=="sda" {print $3*1024}') >/dev/sda

请注意，最终是否有改进取决于哪个部分是瓶颈：CPU或磁盘。

好消息是，用随机数据填充磁盘几乎没有用。首先，消除一个常见的神话，在今天的硬件上用零擦除同样好。使用 1980 年代的硬盘技术，用零覆盖硬盘会留下少量的残余电荷，可以用一些昂贵的硬件来恢复；需要使用随机数据进行多次覆盖（“Gutmann 擦除”）。今天，即使是用零进行一次覆盖，也会留下即使在实验室条件下也无法实际恢复的数据。

加密分区时，为了加密数据的机密性，不需要用随机数据填充磁盘。只有当您需要使加密数据使用的空间与未使用的空间无法区分时，它才有用。在非随机容器之上构建加密卷会显示加密卷曾经使用过哪些磁盘块。这对文件系统的最大大小给出了一个很好的提示（尽管随着时间的推移它会变得越来越糟糕），仅此而已。

Answer 2

您可以让 OpenSSL/dev/zero使用随机密码进行加密，从而非常快地提供不错的伪随机数据（如果您的 CPU 支持加速）。

openssl enc -aes-256-ctr -pass pass:"$(dd if=/dev/urandom bs=128 count=1 2>/dev/null | base64)" -nosalt < /dev/zero | dd of=/dev/sda

您可以通过管道pv获取进度/预计到达时间。我现在正在运行的命令（在 root shell 中）是：

DISK="sda"
DISKSIZE=$(</proc/partitions awk '$4=="'"$DISK"'" {print sprintf("%.0f",$3*1024)}')
apt-get install pv
openssl enc -aes-256-ctr -nosalt \
  -pass pass:"$(dd if=/dev/urandom bs=128 count=1 2>/dev/null | base64)" \
  < /dev/zero |
  pv --progress --eta --rate --bytes --size "$DISKSIZE" |
  dd of=/dev/"$DISK" bs=2M

在遇到与非理性约翰相同的问题之后，我从这个答案中得到了这个想法，他在上面评论了吉尔斯的答案。这将我对新 RAID 阵列的擦除速度从 11?MB/s 提高到大约 300?MB/s，将需要一周的时间缩短到 10 小时。

我要补充一点，你应该能够使用 而不是上面更复杂的语句，但是有一个错误，它只允许产生 16?MB 的输出。（此错误已于 2016 年 1 月提交。）openssl rand #of_bytesopenssl enc ...ssl

而且，根据对这个问题的回答，并继续假设 CPU 是瓶颈，通过openssl在单独的内核上运行多个并行进程，使用 FIFO 将它们组合起来，可以进一步提高速度。

Answer 3

openssl 似乎对我不起作用。我在提供的解决方案中遇到了“未知选项”和其他问题。所以我最终选择了程序 fio。

fio -name="fill" -ioengine=libaio -direct=1 -bs=512m -rw=write -iodepth=4 -size=100% -filename=/dev/md0

这似乎需要 3 个小时才能在 24 个 HDD 上实现 19TB。所以大约 1,800 MB/s

smp-016:~ # fdisk -l /dev/md0
Disk /dev/md0: 18890.1 GB, 18890060464128 bytes

smp-016:~ # fio -name="fill" -ioengine=libaio -direct=1 -bs=512m -rw=write -iodepth=4 -size=100% -filename=/dev/md0
fill: (g=0): rw=write, bs=512M-512M/512M-512M/512M-512M, ioengine=libaio, iodepth=4
fio-2.2.10
Starting 1 process
Jobs: 1 (f=1): [W(1)] [2.7% done] [0KB/1536MB/0KB /s] [0/3/0 iops] [eta 03h:01m:11s]

我希望这实际上是随机数据。手册页说 fio“默认：用随机数据填充缓冲区。” http://linux.die.net/man/1/fio

我这样做不是为了安全/加密目的，只是想确保我以后的读取测试是实际数据，而不仅仅是 0。同样的 fio 命令可用于 SSD/NVMe 预处理。因为仅使用 /dev/zero 会导致磁盘级压缩“欺骗”实际写入的数量。虽然我会-loops=2为它添加一个标志，但如果它是用于基准测试的新 SSD。

如果您确实希望它是安全的，您可以使用该-randrepeat=bool 选项，因为这将切换“以可预测的方式为随机数生成器播种，以便结果在运行中可重复。默认值：true。”，但我仍然没有确定这将是多么安全。

此外，一些企业级 HDD 有 SED（自加密驱动器），允许您旋转加密密钥以立即安全地擦除所有写入的数据。

最后，我过去曾使用 DBAN（又名 Darik 的 Boot 和 Nuke），它具有 CD 和 USB 可启动选项，并且“是托管在 SourceForge 上的开源项目。该程序旨在安全地擦除硬盘，直到其数据被永久删除已删除且不再可恢复”