Dm-crypt: Unterschied zwischen den Versionen

Aus wiki.archlinux.de
K (Die Einleitung braucht keine Überschrift)
(Die ersten beiden Anleitungen auf den aktuellen Stand gebracht und näher an den gewöhnlichen Installationsanleitungen geschrieben. Redundanzien wurden gelöscht.)
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[[en:System_Encryption_with_LUKS_for_dm-crypt]]
[[en:System_Encryption_with_LUKS_for_dm-crypt]]
{{veraltet}}
{{achtung|Nach der Verschlüsselung der Festplatte sind etwaige vorherige Daten nicht mehr zu rekonstruieren! In jedem Fall sollte also ein Backup alter Daten erstellt werden}}
 
Eine komplett verschlüsselte Festplatte kann in vielen Fällen sinnvoll sein. Zum Beispiel kann es sehr schnell passieren, dass der private Laptop mit den privaten Daten irgendwo liegen gelassen oder geklaut wird. In solchen Fällen ist es immer besser, wenn niemand auf die Daten zugreifen kann. In diesem Beitrag werden zwei Varianten vorgestellt wie sich Festplatten bereits während der Installation von Arch Linux verschlüsseln lassen. Beide Varianten sind gleich sicher, erstere Variante verlangt allerdings weniger Konfigurationsaufwand.
Eine komplett verschlüsselte Festplatte kann in vielen Fällen sinnvoll sein. Zum Beispiel kann es sehr schnell passieren, dass der private Laptop mit den privaten Daten irgendwo liegen gelassen oder geklaut wird. In solchen Fällen ist es immer besser, wenn niemand auf die Daten zugreifen kann. In diesem Beitrag werden zwei Varianten vorgestellt wie sich Festplatten bereits während der Installation von Arch Linux verschlüsseln lassen. Beide Varianten sind gleich sicher, erstere Variante verlangt allerdings weniger Konfigurationsaufwand.


==Festplatte Verschlüsseln==
==Festplatte Verschlüsseln==
Das Ver- und Entschlüsseln wird über das Kryptographie-Modul des Devicemappers des Kernels abgewickelt. Dieser stellt uns ein virtuelles Device zu Verfügung, über das auf die verschlüsselten Partitionen zugegriffen werden kann.
Den Verschlüsselungsalgorithmus, die Größe des Schlüssels und viele weitere Dinge die die Verschlüsselung beeinflussen, können selber festgelegt werden. Nähere Informationen zu den verfügbaren Parametern gibt es hier auf der Seite von dm-crypt [http://www.saout.de/misc/dm-crypt/]
Informationen über die Geschwindigkeit der einzelnen Algorithmen gibt es hier [http://web.archive.org/web/20070519171434/http://www.saout.de/tikiwiki/tiki-index.php?page=UserPageChonhulio] übersichtlich dargestellt.
===Verschlüsselte LVM Partition(Variante 1)===
===Verschlüsselte LVM Partition(Variante 1)===
Dies ist die meist verbreitete Variante zumal viele andere Distributionen solch eine Verschlüsselung automatisch bei der Installation anbieten. Diese Anleitung geht davon aus, dass die [[Arch_Linux_installieren|Installation]] beherrscht wird sowie die [[Partitionierung|Partitionierungstools]] angewendet werden können.
Dies ist die meist verbreitete Variante zumal viele andere Distributionen solch eine Verschlüsselung automatisch bei der Installation anbieten. Man kann der normalen [[Installationsanleitung|Arch Install Scripts]] bzw. der für [[Anfänger|Anleitung für Einsteiger]] folgen und muss nur an einigen Punkten abweichen.


====Partitionslayout====
====Partitionslayout====
Das Grundlayout solch einer Festplatte sieht vor, dass bis auf eine kleine Bootpartition die gesamte Platte verschlüsselt wird. Innerhalb des verschlüsselten Bereichs wird eine [[LVM]] angelegt. In dieser können wiederum eine unbegrenzte Anzahl von Logical Volumes angelegt werden.
Man folge den Anleitungen bis zur Partitionierung, danach folge man dieser Anleitung bis auf weiteres.
Bevor man also beginnt, sollte das Partitionslayout so aussehen:
 
Das Grundlayout solch einer Festplatte sieht vor, dass bis auf eine kleine Bootpartition die gesamte Platte verschlüsselt wird. Innerhalb des verschlüsselten Bereichs wird eine [[LVM]] angelegt. In dieser können wiederum eine unbegrenzte Anzahl von Logical Volumes angelegt werden. D.h. man partitioniert die Festplatte wie in der Anleitung mit dem Unterschied, dass man nur zwei Partitionen benötigt, einmal die besagte Bootpartition und einmal eine die verschlüsselt wird und in der später logische Partitionen für z.B. die Root- oder Homepartition angelegt werden. Ein beispielhaftes Layout auf einem reinen Linuxsystem könnte also so aussehen:


  /dev/sda1 - ca. 100MB(Bootpartition)
  /dev/sda1 - ca. 100MB(Bootpartition)
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====Verschlüsselung anlegen====
====Verschlüsselung anlegen====
Zuallererst sollte man die zu verschlüsselnde Partition mit zufälligen Daten überschreiben:
Nun sollte man die zu verschlüsselnde Partition mit zufälligen Daten überschreiben:
  # shred -v /dev/sda2
  # shred -v /dev/sda2
shred überschreibt die Festplatte dreimal mit Zufallswerten. Wem einmal überschreiben reicht kann auch "shred -v -n 1 /dev/sda2" aufrufen.
shred überschreibt die Festplatte dreimal mit Zufallswerten. Eine schnelle Alternative wäre die Partition nur mit Nullen zu überschreiben.
# shred -vnz 0 /dev/sda2
Ob einem das reicht, muss man selber entscheiden, laut einem Experten in Folge CR144 im [http://chaosradio.ccc.de/chaosradio.html Chaosradio] vom 25.03.2009 reicht dies bei modernen Festplatten.


Dann müssen die benötigten Kernelmodule geladen werden:
Dann müssen die benötigten Kernelmodule geladen werden:
  # modprobe dm-crypt
  # modprobe dm-crypt
# modprobe aes-i586 //meist nicht notwendig, bzw. aes-x86_64 unter 64bit
Danach verschlüsselt man sda2 mit folgendem Befehl:
Danach verschlüsselt man sda2 mit folgendem Befehl:
  # cryptsetup -c aes-xts-plain -y -s 512 luksFormat /dev/sda2
  # cryptsetup -c aes-xts-plain -y -s 512 luksFormat /dev/sda2
{{Hinweis|Für Volumes größer als 2TiB sollte '''aes-xts-plain64''' verwendet werden. Kernelunterstützung hierfür gibt es seit Kernel 2.6.33.}}
{{Hinweis|Für Volumes größer als 2TiB sollte '''aes-xts-plain64''' verwendet werden. Kernelunterstützung hierfür gibt es seit Kernel 2.6.33.}}
Den Befehl bestätigen und das gewünschte Passwort eingeben. (Je länger das Passwort umso sicherer ist es)
Den Befehl bestätigen und das gewünschte Passwort eingeben, wobei man beachte, dass das Passwort [https://de.wikipedia.org/wiki/Passwort#Wahl_sicherer_Passw.C3.B6rter sicher] ist. Beim AES-Algorithmus bringen Passwörter, die länger als 32 Zeichen sind, keinen Sicherheitsgewinn.
 
Zur Auswahl alternativer Algorithmen konsultiere man die Manpage von Cryptsetup:
# man cryptsetup
 
Für die weiteren Schritte muss man die eben verschlüsselte Partition gleich einbinden:
Für die weiteren Schritte muss man die eben verschlüsselte Partition gleich einbinden:
  # cryptsetup luksOpen /dev/sda2 lvm
  # cryptsetup luksOpen /dev/sda2 lvm
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  # lvcreate -L 3072M -n swap main
  # lvcreate -L 3072M -n swap main


====Arch Linux installieren====
====Arch Linux installieren und konfigurieren====
Nun startet man mit
Nun folgt man der gewöhnlichen Installationsanleitung. Wenn man während der Installation die Mountpoints festlegt, muss man jedoch natürlich die eben erstellen Partitionen wählen. In unserem Beispiel muss /boot auf /dev/sda1 angelegt werden, /home auf /dev/mapper/main-home, / auf /dev/mapper/main-root und die swap-Partition ist in diesem Fall /dev/mapper/main-swap. /dev/sda2 und /dev/mapper/lvm bleiben indes unangetastet.
# /arch/setup
wie gewohnt die Installation. Wenn man während der Installtion die Filesystem Mountpoints festlegt, muss man die eben erstellen Partitionen wählen und ein Filesystem seiner Wahl anlegen lassen. (Außer swap welches natürlich das swap Filesystem bekommt). /boot muss auf /dev/sda1 angelegt werden. /dev/sda2 und /dev/mapper/lvm bleiben indes unangetastet.


Im Vergleich zur normalen Installation müssen folgende Änderungen an den Konfigurationsdateien vorgenommen werden:
Im Vergleich zur normalen Installation müssen ab der Erstellung des Linux-Kernels Änderungen beachtet werden. Zuerst muss man /etc/mkinitcpio.conf editieren:


/etc/rc.conf
{hc|nano /etc/mkinitcpio.conf|
USELVM=”yes”
HOOKS="base udev autodetect modconf block filesystems encrypt lvm2 fsck"
 
Es ist besonders darauf zu achten, dass "encrypt" '''vor''' "lvm2" erscheint! Wünscht man bei der Abfrage der Passworts ein deutsches Tastaturlayout, sollte man noch "keymap" vor "encrypt" einfügen. Benutzt man eine USB-Tastatur (oder hat man vor, dies irgendwann zu tun), so müssen zusätzlich noch "keyboard" vor "encrypt" eingesetzt werden.
/etc/mkinitcpio.conf
HOOKS="base udev autodetect pata scsi sata encrypt lvm2 filesystems"
Es ist besonders darauf zu achten, dass "encrypt" '''vor''' "lvm2" erscheint! Wünscht man bei der Abfrage der Passworts ein deutsches Tastaturlayout, sollte man noch "keymap" vor "encrypt" einfügen. Benutzt man eine USB-Tastatur (oder hat man vor, dies irgendwann zu tun), so müssen zusätzlich noch "usb" und "usbinput" vor "encrypt" eingesetzt werden.
Insgesamt sollte es also wie folgt aussehen:
Insgesamt sollte es also wie folgt aussehen:
  HOOKS="base udev autodetect pata scsi sata usb usbinput keymap encrypt lvm2 filesystems"
  HOOKS="base udev autodetect modconf block filesystems keyboard keymap encrypt lvm2 fsck"
 
/boot/grub/menu.lst
 
Bei den beiden Booteinträgen "Arch Linux" und "Arch Linux Fallback" muss “cryptdevice=/dev/sda2:main” zwischen "/vmlinuz26" und "root=/dev/mapper/main-root" eingetragen werden, sodass die Kernelzeile am Ende wie folgt aussieht:


kernel /vmlinuz26 cryptdevice=/dev/sda2:main root=/dev/mapper/main-root ro
Nachdem ''grub-bios'' installiert wurde, muss vor der Erstellung der Konfigurationsdate mit ''grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg'' noch die Kernelparameter anpassen. Dazu ändere man in /etc/default/grub den Eintrag '''GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT''' wie folgt:


Sollte "keymap" in die mkinitcpio.conf eingetragen worden sein, so müssen noch "lang=de" und "locale=de_DE.UTF-8" in die Kernelzeile eingetragen werden.
{hc|nano /etc/default/grub|
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=cryptdevice=/dev/sda2:main}


Grub selbst sollte auf /dev/sda installiert werden.
Sollte "keymap" in die mkinitcpio.conf eingetragen worden sein, so müssen noch "lang=de" und "locale=de_DE.UTF-8" in die Kernelzeile eingetragen werden. Danach kann man nach der normalen Anleitung weitermachen. Grub selbst sollte auf /dev/sda installiert werden.


Nachdem die Installation beendet ist startet man neu und genießt seine frisch verschlüsselte Festplatte.
Nachdem die Installation beendet ist startet man neu und genießt seine frisch verschlüsselte Festplatte.
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===Partitionen einzeln verschlüsseln(Variante 2)===
===Partitionen einzeln verschlüsseln(Variante 2)===
 
Eine weitere Variante verfährt ohne LVM. Diese Anleitung ähnelt trotzdem stark der ersten, daher wird auf die einzelnen Punkte nur rudimänter eingegangen.
 
Für alle folgenden Schritte wird keine Haftung übernommen! Es wird empfohlen, vorher ein komplettes Backup aller wichtigen Daten zu erstellen.  


====Partitionslayout festlegen====
====Partitionslayout festlegen====
Die Festplatte (in meinem Fall /dev/sda) sollte für alle folgenden Schritte folgendermaßen partitioniert sein:
Wieder verfährt man nach Anleitung bis zur Partitionierung. Diesmal partitioniert man jedoch die Festplatte schon von vornherein so, wie man sie später haben will. Ein beispielhaftes Layout:


  /dev/sda1 -> /boot (32-64MB, bis zu 100MB)
  /dev/sda1 -> /boot (100MB)
  /dev/sda2 -> swap (je nach Größe des Arbeitsspeichers, 1,2 x Arbeitsspeicher)
  /dev/sda2 -> swap (2 x Arbeitsspeicher)
  /dev/sda3 -> / (10-15GB, ggf. 20?)
  /dev/sda3 -> / (10-15GB)
  /dev/sda4 -> /home
  /dev/sda4 -> /home (restliche Festplatte


Die Größe der einzelnen Partitionen kann variieren.
Die Größe der einzelnen Partitionen kann natürlich variieren.


====Crypto-Devices anlegen====
====Crypto-Devices anlegen====
Das Ver- und Entschlüsseln wird über das Kryptographie-Modul des Devicemappers des Kernels abgewickelt. Dieser stellt uns ein virtuelles Device zu Verfügung, über das auf die verschlüsselten Partitionen zugegriffen werden kann.
Den Verschlüsselungsalgorithmus, die Größe des Schlüssels und viele weitere Dinge die die Verschlüsselung beeinflussen, können selber festgelegt werden. Nähere Informationen zu den verfügbaren Parametern gibt es hier auf der Seite von dm-crypt [http://www.saout.de/misc/dm-crypt/]
Informationen über die Geschwindigkeit der einzelnen Algorithmen gibt es hier [http://web.archive.org/web/20070519171434/http://www.saout.de/tikiwiki/tiki-index.php?page=UserPageChonhulio] übersichtlich dargestellt.
Für die folgenden Verschlüsselung wurde der AES-Algorithmus mit SHA-256 als Hash und mit einer Schlüssellänge von 256 Bit gewählt.
Laden der benötigten Kernelmodule:
Laden der benötigten Kernelmodule:


  modprobe dm-crypt
  modprobe dm-crypt   
modprobe aes-x86-64 # aes-i586 für nicht 64-bit Systeme    


Anlegen des Crypto-Devices:
Anlegen des Crypto-Devices:


  # cryptsetup luksFormat /dev/sda3 --cipher aes-cbc-essiv:sha256 --verify-passphrase --key-size 256
  # cryptsetup luksFormat /dev/sda3 --cipher aes-xts-plain -y -s 512
  -> Passwort zweimal eingeben.
   
'''ACHTUNG:''' Das Passwort sollte ausreichend lang sein, also mindestens 16 stellig.
 
'''Hinweis: '''Da das Passwort während des Bootvorgangs abgefragt wird steht noch keine deutsche Tastaturbelegung zur Verfügung. Es stehen also keine Umlaute (ä;ö;ü;ß) zur Verfügung und Sonderzeichen sowie y und z befinden sich auf anderen Tasten. Um Probleme zu vermeiden sollte das Passwort mit der amerikanischen Tastaturbelegung erstellt werden.
 
'''Ergänzung: '''Das Tastaturlayout beim Boot kann dahingehend angepasst werden, indem man eine HOOKS-Option in der /etc/mkinitcpio.conf hinzufügt und die Boot-Optionen für den Kernel erweitert. In der /etc/mkinitcpio.conf muss die Option "keymap" vor "filesystems" hinzugefügt werden, also etwa so aussehen HOOKS="base udev autodetect keymap sata encrypt filesystems". Unter /boot/grub/menu.lst erweitert man die Kernel-Zeile um die Sprachinformationen, also etwa so "kernel /boot/vmlinuz26 lang=de locale=de_DE.UTF-8 root=/dev/sda1 ro". Damit steht die deutsch Tastaturbelegung auch während des Bootvorgangs zur Verfügung.
 
 
Öffnen des eben erstellten Crypto-Devices:
Öffnen des eben erstellten Crypto-Devices:


# mkdir /mnt/root
  # cryptsetup luksOpen /dev/sda3 root
  # cryptsetup luksOpen /dev/sda3 root
-> Passwort eingeben


Formatieren und mounten der Partition:  
Formatieren und mounten der Partition:  


  # mke2fs -j /dev/mapper/root (mit ext3)
  # mkfs.ext4 -j /dev/mapper/root
  # mount /dev/mapper/root /mnt/root
  # mount /dev/mapper/root /mnt


Für die home-Partition wollen wir kein extra Passwort verwenden, sondern ein Keyfile, damit wir nicht bei jedem Start des Systems zwei Passwörter eingeben müssen. Das Keyfile für die Home-Partition legen wir in /crypto/home.key ab. Allerdings ist es sehr wichtig dieses Keyfile zu sichern. Sollte die Root-Partition einmal beschädigt und nicht wiederherstellbar sein, ist die Home-Partition mit allen Daten ebenfalls verloren. Eine andere Möglichkeit wäre es auch hier eine 16-stelliges Passwort zu benutzen, dieses in der /etc/crypttab anzugeben und es an einem sehr sicheren Ort aufzubewahren. So muss das Passwort nicht auf einem physikalischen Datenträger abgelegt werden. Man kann es sich entweder merken oder z.B. in einem Bankschließfach ablegen ;)
Für die Homepartition wollen wir kein extra Passwort verwenden, sondern ein Keyfile, damit wir nicht bei jedem Start des Systems zwei Passwörter eingeben müssen. Das Keyfile für die Partition legen wir in /crypto/home.key ab. Allerdings ist es sehr wichtig dieses Keyfile zu sichern. Sollte die Root-Partition einmal beschädigt und nicht wiederherstellbar sein, ist die Home-Partition mit allen Daten ebenfalls verloren.  


Das Keyfile erstellen wir uns zufällig, indem wir einen 2048 Byte großen Block aus /dev/urandom kopieren.
'''Ergänzung:''' Eine andere Möglichkeit wäre es auch hier eine Passwort zu benutzen und dieses dann in der /etc/crypttab anzugeben. So muss das Passwort nicht auf einem physikalischen Datenträger abgelegt werden.


# mkdir /mnt/root/crypto
Das Keyfile werden zufällig erstellt, indem man einen 2048 Byte großen Block aus /dev/urandom kopiert.
# dd if=/dev/urandom of=/mnt/root/crypto/home.key bs=1k count=2


Anlegen des Crypto-Devices:
# mkdir /mnt/crypto
# dd if=/dev/urandom of=/mnt/crypto/home.key bs=1k count=2
 
Anlegen des nächsten Crypto-Devices:


  # cryptsetup luksFormat /dev/sda4 /mnt/root/crypto/home.key --cipher aes-cbc-essiv:sha256 --key-size 256
  # cryptsetup luksFormat /dev/sda4 /mnt/crypto/home.key --cipher aes-xts-plain -s 512
  # cryptsetup luksOpen /dev/sda4 home --key-file /mnt/root/crypto/home.key
  # cryptsetup luksOpen /dev/sda4 home --key-file /mnt/root/crypto/home.key


Formatieren und mounten der Partition:  
Formatieren und mounten der Partition:  


  # mke2fs -j /dev/mapper/home (mit ext3)
  # mkfs.ext4 -j /dev/mapper/home
  # mkdir /mnt/root/home
  # mkdir /mnt/home
  # mount /dev/mapper/home /mnt/root/home
  # mount /dev/mapper/home /mnt/home
 
====ArchLinux installieren====
Zuerst müssen wir noch unsere Boot-Partition erstellen und mounten.
 
# mke2fs /dev/sda1
# mkdir /mnt/root/boot
# mount /dev/sda1 /mnt/root/boot
 
Um eine Verbindung zum Internet aufbauen zu können, muss eine IP-adresse beim Router angefragt werden.
 
# dhcpcd eth0
 
Jetzt kopieren wir alle wichtigen Dateien für das System in unsere verschlüsselte root-Partition.
 
# /arch/quickinst ftp /mnt/root ftp://ftp.archlinux.org/current/os/i686
 
bzw.
 
# /arch/quickinst ftp /mnt/root ftp://ftp.archlinux.org/current/os/x86_64
 
Nun brauchen wir für das neue System auch noch einen Kernel.
 
# /mnt/root/usr/bin/pacman.static -r /mnt/root --config /tmp/pacman.conf -S kernel26
 
Und damit wir das System nachher auch bequem starten können einen Bootloader, in diesem Fall nehmen wir [[GRUB]].
 
Zuerst mounten wir alle wichtigen Systemverzeichnisse,
 
# mount -o bind /dev /mnt/root/dev
# mount -o bind /proc /mnt/root/proc
# mount -o bind /sys /mnt/root/sys
 
und wechseln mit chroot das Root-Verzeichnis.
 
# chroot /mnt/root /bin/bash
 
Schnell GRUB installieren.
 
# install-grub /dev/sda /dev/sda1
 
Und /boot/grub/menu.lst anpassen:
 
# (0) Arch Linux
title  Arch Linux
root  (hd0,0)
kernel /vmlinuz26 cryptdevice=/dev/sda3:root root=/dev/mapper/root ro
initrd /kernel26.img
 
Damit dürfte das System im Prinzip schon einsatzbereit sein. Das initrd-image erkennt automatisch die verschlüsselte Partition und fragt nach dem Passwort. Sollte das nicht der Fall sein, muss noch mit [[mkinitcpio]] ein neues initrd-image erstellt werden, welches den hook für "encrypt" enthält. Dieser hook sollte in jedem Fall vor "filesystem" stehen. Dazu die Konfigurationsdatei /etc/mkinitcpio.conf bearbeiten und mit dem Befehl mkinitcpio das neue Image erzeugen.
 
Den hook encrypt einfügen.
 
# nano /etc/mkinitcpio.conf
 
und dann das Image neu schreiben.
 
# mkinitcpio -g /boot/kernel26.img
 
'''ACHTUNG:''' Sollte der Fall eintreten, dass sich während des Installationsprozesses die Kernel-Version im Repository ändert, z.B. weil der Kernel auf dem Installationsmedium älter ist (wie 2.6.24 anstatt 2.6.25) und man sich aber online die aktuellen Packages besorgt hat, kommt es zu Problemen beim Erstellen des neuen initrd-Images, weil nicht alle entsprechenden Treiber gefunden werden (wie die für die Verschlüsselung)! Abhilfe schafft ein …
 
# mkinitcpio '''-k 2.6.25-ARCH -p kernel26''' -g /boot/kernel26.img
 
… in der chroot-Umgebung: ''-k'' für den neuen Kernel (hier 2.6.25) und ''-p'' damit u.a. auch ein Fallback erstellt wird; nähere Infos siehe [[manpage]].


Um später zum gewohnten …
====Arch Linux installieren und konfigurieren====
Man verfährt nun nach der normalen Installationsanleitung.


# mkinitcpio -g /boot/kernel26.img
Die Konfigurationsdateien für Grub und mkinitcpio müssen analog zur ersten Anleitung angepasst werden.


… zurückzukommen, muss der Kernel irgendwann im laufenden System nochmal installiert werden.
Damit unser System auch die Home-Partition korrekt einbindet und die Swap-Partition bei jedem Start mit einem neuen zufälligen Schlüssel verschlüsselt, müssen wir noch folgendes machen:


====Konfiguration anpassen====
Zunächst tragen wir erstmal die Boot und die Root Partition in die /etc/[[fstab]] ein.
# <file system>        <dir>      <type>  <options>    <dump> <pass>
  /dev/sda1                    /boot      ext2        defaults      0      0
  /dev/mapper/root        /            ext3        defaults      0      0
Damit unser System auch die Home-Partition korrekt einbindet und die Swap-Partition bei jedem Start mit einem neuen zufälligen Schlüssel verschlüsselt, müssen wir noch folgendes machen.
=====Home-Partition=====
Zuerst öffnen wir /etc/crypttab und tragen unsere Home-Partition samt Schlüssel, der ja auf der Root-Partition in /crypto/home.key liegt, ein.
Zuerst öffnen wir /etc/crypttab und tragen unsere Home-Partition samt Schlüssel, der ja auf der Root-Partition in /crypto/home.key liegt, ein.


Zeile 253: Zeile 168:


  # <file system>        <dir>      <type>  <options>    <dump> <pass>
  # <file system>        <dir>      <type>  <options>    <dump> <pass>
  /dev/mapper/home     /home      ext3     defaults      0      0
  /dev/mapper/home       /home      ext4     defaults      0      0


=====Swap Partition=====
Auch die Swap Partition tragen wir in die /etc/crypttab ein.
Auch die Swap Partition tragen wir in die /etc/crypttab ein.


Zeile 261: Zeile 175:


  # NAME          SOURCE DEVICE          PASSWORD                OPTIONS
  # NAME          SOURCE DEVICE          PASSWORD                OPTIONS
  swap               /dev/sda2                     SWAP                       -c aes-cbc-essiv:sha256 -s 256
  swap           /dev/sda2               SWAP                   -c aes-xts-plain -s 512


Jetzt müssen wir nur noch /dev/mapper/swap in die fstab Datei eintragen.
Jetzt müssen wir nur noch /dev/mapper/swap in die fstab Datei eintragen.


  # <file system>        <dir>      <type>  <options>    <dump> <pass>
  # <file system>        <dir>      <type>  <options>    <dump> <pass>
Zeile 274: Zeile 188:


Achtung: Dies überschreibt die Partition mit Nullen - hierbei ist unbedingt darauf zu achten, dass es sich bei sda2 auch tatsächlich um die besagte SWAP-Partition handelt, da man sonst eine andere Partition überschreibt!
Achtung: Dies überschreibt die Partition mit Nullen - hierbei ist unbedingt darauf zu achten, dass es sich bei sda2 auch tatsächlich um die besagte SWAP-Partition handelt, da man sonst eine andere Partition überschreibt!
====Aufräumen & Neustarten====
Zum Schluss müssen wir nur noch chroot mit Strg+d verlassen alle Partitionen wieder unmounten und die Crypto-Container schließen.
# umount /mnt/root/boot /mnt/root/home
# umount -l /mnt/root
# cryptsetup luksClose root
# cryptsetup luksClose home
# rm -r /mnt/root
Jetzt braucht es nur noch einen Restart und es sollte ein komplett verschlüsseltes ArchLinux starten ;)
# shutdown -r now


==System per USB-Stick entschlüsseln==
==System per USB-Stick entschlüsseln==

Version vom 6. Juni 2013, 14:44 Uhr

Achtung: Nach der Verschlüsselung der Festplatte sind etwaige vorherige Daten nicht mehr zu rekonstruieren! In jedem Fall sollte also ein Backup alter Daten erstellt werden


Eine komplett verschlüsselte Festplatte kann in vielen Fällen sinnvoll sein. Zum Beispiel kann es sehr schnell passieren, dass der private Laptop mit den privaten Daten irgendwo liegen gelassen oder geklaut wird. In solchen Fällen ist es immer besser, wenn niemand auf die Daten zugreifen kann. In diesem Beitrag werden zwei Varianten vorgestellt wie sich Festplatten bereits während der Installation von Arch Linux verschlüsseln lassen. Beide Varianten sind gleich sicher, erstere Variante verlangt allerdings weniger Konfigurationsaufwand.

Festplatte Verschlüsseln

Das Ver- und Entschlüsseln wird über das Kryptographie-Modul des Devicemappers des Kernels abgewickelt. Dieser stellt uns ein virtuelles Device zu Verfügung, über das auf die verschlüsselten Partitionen zugegriffen werden kann. Den Verschlüsselungsalgorithmus, die Größe des Schlüssels und viele weitere Dinge die die Verschlüsselung beeinflussen, können selber festgelegt werden. Nähere Informationen zu den verfügbaren Parametern gibt es hier auf der Seite von dm-crypt [1] Informationen über die Geschwindigkeit der einzelnen Algorithmen gibt es hier [2] übersichtlich dargestellt.

Verschlüsselte LVM Partition(Variante 1)

Dies ist die meist verbreitete Variante zumal viele andere Distributionen solch eine Verschlüsselung automatisch bei der Installation anbieten. Man kann der normalen Arch Install Scripts bzw. der für Anleitung für Einsteiger folgen und muss nur an einigen Punkten abweichen.

Partitionslayout

Man folge den Anleitungen bis zur Partitionierung, danach folge man dieser Anleitung bis auf weiteres.

Das Grundlayout solch einer Festplatte sieht vor, dass bis auf eine kleine Bootpartition die gesamte Platte verschlüsselt wird. Innerhalb des verschlüsselten Bereichs wird eine LVM angelegt. In dieser können wiederum eine unbegrenzte Anzahl von Logical Volumes angelegt werden. D.h. man partitioniert die Festplatte wie in der Anleitung mit dem Unterschied, dass man nur zwei Partitionen benötigt, einmal die besagte Bootpartition und einmal eine die verschlüsselt wird und in der später logische Partitionen für z.B. die Root- oder Homepartition angelegt werden. Ein beispielhaftes Layout auf einem reinen Linuxsystem könnte also so aussehen:

/dev/sda1 - ca. 100MB(Bootpartition)
/dev/sda2 - Rest der Festplatte

Verschlüsselung anlegen

Nun sollte man die zu verschlüsselnde Partition mit zufälligen Daten überschreiben:

# shred -v /dev/sda2

shred überschreibt die Festplatte dreimal mit Zufallswerten. Eine schnelle Alternative wäre die Partition nur mit Nullen zu überschreiben.

# shred -vnz 0 /dev/sda2

Ob einem das reicht, muss man selber entscheiden, laut einem Experten in Folge CR144 im Chaosradio vom 25.03.2009 reicht dies bei modernen Festplatten.

Dann müssen die benötigten Kernelmodule geladen werden:

# modprobe dm-crypt

Danach verschlüsselt man sda2 mit folgendem Befehl:

# cryptsetup -c aes-xts-plain -y -s 512 luksFormat /dev/sda2

Hinweis: Für Volumes größer als 2TiB sollte aes-xts-plain64 verwendet werden. Kernelunterstützung hierfür gibt es seit Kernel 2.6.33.

Den Befehl bestätigen und das gewünschte Passwort eingeben, wobei man beachte, dass das Passwort sicher ist. Beim AES-Algorithmus bringen Passwörter, die länger als 32 Zeichen sind, keinen Sicherheitsgewinn.

Zur Auswahl alternativer Algorithmen konsultiere man die Manpage von Cryptsetup:

# man cryptsetup

Für die weiteren Schritte muss man die eben verschlüsselte Partition gleich einbinden:

# cryptsetup luksOpen /dev/sda2 lvm

In dem Ordner /dev/mapper erscheint jetzt die neue Gerätedatei lvm.

LVM einrichten

Mit

# pvcreate /dev/mapper/lvm
# vgcreate main /dev/mapper/lvm

richtet man jetzt die LVM und eine Volume Group ein. Jetzt muss man noch die jeweiligen Logical Volumes einrichten. Logical Volumes sind so etwas wie virtuelle Partitionen, die von Linux wie richtige Partitionen gemountet und verwendet werden können. Zuallererst sollte man sich über das gewünschte Layout im klaren sein.

/ -> etwa 10GB (evtl. mehr, einige Pakete wie urbanterror (>1GB) oder auch texlive-full (=1GB) füllen schnell 10GB)
/swap -> doppelte Arbeitsspeichergröße
/home -> restlicher Festplattenplatz

Das Layout ist nur eine Empfehlung und kann beliebig verändert werden.

Um obiges Layout im LVM anzulegen muss man folgende Befehle verwenden.

# lvcreate -L 10GB -n root main
# lvcreate -L 2GB -n swap main
# lvcreate -l 100%FREE -n home main

Möchte man statt GB mit MB-Größen arbeiten, lässt sich auch Folgendes anwenden:

# lvcreate -L 3072M -n swap main

Arch Linux installieren und konfigurieren

Nun folgt man der gewöhnlichen Installationsanleitung. Wenn man während der Installation die Mountpoints festlegt, muss man jedoch natürlich die eben erstellen Partitionen wählen. In unserem Beispiel muss /boot auf /dev/sda1 angelegt werden, /home auf /dev/mapper/main-home, / auf /dev/mapper/main-root und die swap-Partition ist in diesem Fall /dev/mapper/main-swap. /dev/sda2 und /dev/mapper/lvm bleiben indes unangetastet.

Im Vergleich zur normalen Installation müssen ab der Erstellung des Linux-Kernels Änderungen beachtet werden. Zuerst muss man /etc/mkinitcpio.conf editieren:

{hc|nano /etc/mkinitcpio.conf| HOOKS="base udev autodetect modconf block filesystems encrypt lvm2 fsck" Es ist besonders darauf zu achten, dass "encrypt" vor "lvm2" erscheint! Wünscht man bei der Abfrage der Passworts ein deutsches Tastaturlayout, sollte man noch "keymap" vor "encrypt" einfügen. Benutzt man eine USB-Tastatur (oder hat man vor, dies irgendwann zu tun), so müssen zusätzlich noch "keyboard" vor "encrypt" eingesetzt werden. Insgesamt sollte es also wie folgt aussehen:

HOOKS="base udev autodetect modconf block filesystems keyboard keymap encrypt lvm2 fsck"

Nachdem grub-bios installiert wurde, muss vor der Erstellung der Konfigurationsdate mit grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg noch die Kernelparameter anpassen. Dazu ändere man in /etc/default/grub den Eintrag GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT wie folgt:

{hc|nano /etc/default/grub| GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=cryptdevice=/dev/sda2:main}

Sollte "keymap" in die mkinitcpio.conf eingetragen worden sein, so müssen noch "lang=de" und "locale=de_DE.UTF-8" in die Kernelzeile eingetragen werden. Danach kann man nach der normalen Anleitung weitermachen. Grub selbst sollte auf /dev/sda installiert werden.

Nachdem die Installation beendet ist startet man neu und genießt seine frisch verschlüsselte Festplatte.

LVM manuell mounten

Möchte man ein mit LVM eingerichtetes und verschlüsseltes System manuell mounten, beispielsweise beim Start von einer Live-CD, so ist wie im Folgenden zu verfahren.

Verschlüsselte Partition einbinden:

# cryptsetup luksOpen /dev/sda2 lvm

Unter /dev/mapper erscheint nun die Gerätedatei lvm. Im nächsten Schritt ist mitunter der folgende Befehl nötig, um die Volume-Group - in diesem Fall lautet sie main - zu aktivieren.

# vgchange -ay

Nun sollte es möglich sein, einzelne Partitionen aus dieser Volume-Group ins System einzubinden.

# mount -t ext4 /dev/main/root /mnt

Partitionen einzeln verschlüsseln(Variante 2)

Eine weitere Variante verfährt ohne LVM. Diese Anleitung ähnelt trotzdem stark der ersten, daher wird auf die einzelnen Punkte nur rudimänter eingegangen.

Partitionslayout festlegen

Wieder verfährt man nach Anleitung bis zur Partitionierung. Diesmal partitioniert man jedoch die Festplatte schon von vornherein so, wie man sie später haben will. Ein beispielhaftes Layout:

/dev/sda1 -> /boot (100MB)
/dev/sda2 -> swap (2 x Arbeitsspeicher)
/dev/sda3 -> / (10-15GB)
/dev/sda4 -> /home (restliche Festplatte

Die Größe der einzelnen Partitionen kann natürlich variieren.

Crypto-Devices anlegen

Laden der benötigten Kernelmodule:

modprobe dm-crypt   

Anlegen des Crypto-Devices:

# cryptsetup luksFormat /dev/sda3 --cipher aes-xts-plain -y -s 512

Öffnen des eben erstellten Crypto-Devices:

# cryptsetup luksOpen /dev/sda3 root

Formatieren und mounten der Partition:

# mkfs.ext4 -j /dev/mapper/root
# mount /dev/mapper/root /mnt

Für die Homepartition wollen wir kein extra Passwort verwenden, sondern ein Keyfile, damit wir nicht bei jedem Start des Systems zwei Passwörter eingeben müssen. Das Keyfile für die Partition legen wir in /crypto/home.key ab. Allerdings ist es sehr wichtig dieses Keyfile zu sichern. Sollte die Root-Partition einmal beschädigt und nicht wiederherstellbar sein, ist die Home-Partition mit allen Daten ebenfalls verloren.

Ergänzung: Eine andere Möglichkeit wäre es auch hier eine Passwort zu benutzen und dieses dann in der /etc/crypttab anzugeben. So muss das Passwort nicht auf einem physikalischen Datenträger abgelegt werden.

Das Keyfile werden zufällig erstellt, indem man einen 2048 Byte großen Block aus /dev/urandom kopiert.

# mkdir /mnt/crypto
# dd if=/dev/urandom of=/mnt/crypto/home.key bs=1k count=2

Anlegen des nächsten Crypto-Devices:

# cryptsetup luksFormat /dev/sda4 /mnt/crypto/home.key --cipher aes-xts-plain -s 512
# cryptsetup luksOpen /dev/sda4 home --key-file /mnt/root/crypto/home.key

Formatieren und mounten der Partition:

# mkfs.ext4 -j /dev/mapper/home
# mkdir /mnt/home
# mount /dev/mapper/home /mnt/home

Arch Linux installieren und konfigurieren

Man verfährt nun nach der normalen Installationsanleitung.

Die Konfigurationsdateien für Grub und mkinitcpio müssen analog zur ersten Anleitung angepasst werden.

Damit unser System auch die Home-Partition korrekt einbindet und die Swap-Partition bei jedem Start mit einem neuen zufälligen Schlüssel verschlüsselt, müssen wir noch folgendes machen:

Zuerst öffnen wir /etc/crypttab und tragen unsere Home-Partition samt Schlüssel, der ja auf der Root-Partition in /crypto/home.key liegt, ein.

# NAME        SOURCE DEVICE      PASSWORD          OPTIONS
home          /dev/sda4          /crypto/home.key
....

Um die Partitionen über die UUID einzubinden, benutzen wir die aus folgendem Befehl resultierende UUID

$ cryptsetup luksDump /dev/sda4 | grep UUID:

Damit wird bei jedem Systemstart die Home-Partition automatisch geöffnet. Jetzt können wir /dev/mapper/home ganz normal in unsere fstab-Datei eintragen, damit /home auch korrekt gemountet wird.

# <file system>         <dir>      <type>   <options>     <dump> <pass>
/dev/mapper/home        /home      ext4     defaults      0       0

Auch die Swap Partition tragen wir in die /etc/crypttab ein.

Achtung: unbedingt darauf achten, dass hier das richtige Device angegeben wird, da sonst Datenverlust droht!

# NAME          SOURCE DEVICE           PASSWORD                OPTIONS
swap            /dev/sda2               SWAP                    -c aes-xts-plain -s 512

Jetzt müssen wir nur noch /dev/mapper/swap in die fstab Datei eintragen.

# <file system>         <dir>      <type>   <options>     <dump> <pass>
/dev/mapper/swap        swap       swap     defaults      0      0


  • ANMERKUNG: Falls nach dem Neustart die Swap-Partition nicht richtig eingebunden wird, kann folgender Befehl Abhilfe schaffen:
dd if=/dev/zero of=/dev/sda2

Achtung: Dies überschreibt die Partition mit Nullen - hierbei ist unbedingt darauf zu achten, dass es sich bei sda2 auch tatsächlich um die besagte SWAP-Partition handelt, da man sonst eine andere Partition überschreibt!

System per USB-Stick entschlüsseln

Wer nicht jedesmal beim Booten das LUKS Passwort für die root Partition eingeben will kann auch ein Keyfile auf einem USB-Stick speichern. Wenn der Stick beim Booten eingesteckt ist wird das System automatisch aufgeschlossen. Es gibt zwei Möglichkeiten den Key auf dem Stick zu speichern. Als einfache (sichtbare) klartext Datei, oder zwischen dem MBR und der ersten Partition des Sticks.

Vorbereitungen

Bei beiden Methoden muss zunächst erstmal eine Udev Regel für den Stick erstellt werden. Wie das geht wird hier beschrieben. Ab jetzt wird angenommen, dass die Udev Regel den Stick usbstick nennt und die erste Partition des Sticks usbstick1.

Jetzt erstellt man ein Keyfile und speichert es auf dem USB-Stick. Soll das Keyfile als klartext Datei gespeichert werden, darf der Name keine Sonderzeichen, Punkte (versteckte Dateien) etc. enthalten, da der encrypt HOOK die Datei sonst beim Booten nicht findet.

USB-Stick mounten

mkdir /mnt/usb-stick
mount /dev/usbstick1 /mnt/usb-stick

Keyfile erstellen und auf dem Stick speichern.

dd if=/dev/urandom of=/mnt/usb-stick/archkey bs=512 count=4

Jetzt kann das Keyfile zu den Schlüsseln für die root Partition (hier /dev/sda3) hinzugefügt werden. Das alte LUKS Passwort sollte man nicht löschen. Falls das Keyfile mal verloren geht, oder das Entschlüsseln per USB-Stick nicht auf Anhieb funktioniert, kommt man immer noch ins System.

cryptsetup luksAddKey /dev/sda3 /mnt/usb-stick/archkey

/dev/sda3 gegebenen Falls anpassen...

Als nächstes wird die /etc/mkinitcpio.conf angepasst. Die Udev-Regel wird in die FILES="" Zeile eingetragen und zu den HOOKS usb hinzugefügt (vor encrypt).

FILES="/etc/udev/rules.d/50-myusb.rules"
HOOKS="... usb encrypt filesystems ..."

Soll das Keyfile als klartext Datei gespeichert werden, müssen noch zwei Module zur MODULES="" Zeile hinzugefügt werden. Eins für das Dateisystem des Sticks (hier vfat) und eins für die Codepage

MODULES="ata_generic ata_piix nls_cp437 vfat"

Die Module für das Dateisystem und die Codepage müssen durch die passenden ersetzt werden, falls der USB-Stick ein anderes Dateisystem hat (z.B. ext2). Benutzer des Arch-stock Kernels sollten die hier genannte Codepage verwenden.

Jetzt kann das neue initrd-image erstellt werden. (evtl. das alte vorher sichern)

mkinitcpio -p kernel26

Ab dem Kernel 3.0-ARCH wird stattdessen dieser Befehl benötigt

mkinitcpio -p linux

Schlüssel als Klartext-Datei speichern

Da das Keyfile ja bereits auf dem Stick existiert, muss nur noch die Kernelzeile in der /boot/grub/menu.lst angepasst werden.

kernel /vmlinuz26 cryptdevice=/dev/sda3:root root=/dev/mapper/root ro vga=771 cryptkey=/dev/usbstick1:vfat:/archkey

/dev/usbstick1 ist dabei die FAT-Partition mit dem Keyfile.

Wenn alles geklappt hat, sollte das System beim nächsten Booten automatisch "aufgeschlossen" werden, vorausgesetzt der USB-Stick ist eingesteckt.

Schlüssel zwischen MBR und erster Partition speichern

ACHTUNG: Man sollte das hier nur machen, wenn man weiß, was man tut. Es kann zu Datenverlust kommen und die Partitionen oder der MBR des Sticks beschädigt werden.

Sollte auf dem Stick ein Bootloader installiert sein, müssen einige Werte angepasst werden. GRUB braucht z. B. die ersten 16 Sektoren. Man müsste also seek=4 durch seek=16 ersetzen. Andernfalls würden Teile von GRUB überschrieben werden. Im Zweifelsfall kann man sich die ersten 64 Sektoren anschauen und nach einem genügend großen freien Bereich suchen.

dd if=/dev/usbstick of=64sectors bs=512 count=64   # kopiert die ersten 64 Sektoren
hexcurse 64sectors                                                      # freien Platz suchen

Den Schlüssel auf den Stick schreiben:

dd if=/mnt/usb-stick/archkey of=/dev/usbstick bs=512 seek=4

Wenn das geklappt hat kann das (Klartext-) Keyfile vom Stick gelöscht werden:

shred --remove --zero /mnt/usb-stick/archkey

Jetzt muss noch die Kernelzeile in der menu.lst (GRUB) Datei angepasst werden:

kernel /vmlinuz26 cryptdevice=/dev/sda3:root root=/dev/mapper/root ro vga=771 cryptkey=/dev/usbstick:2048:2048

Das Format für die cryptkey Option sieht so aus:

cryptkey=BLOCKDEVICE:OFFSET:SIZE

Die Werte für OFFSET und SIZE passen für dieses Beispiel, da das Keyfile die Länge 2048 hat (bs=512 count=4) und ab OFFSET 2048 (bs=512 seek=4) auf dem Stick gespeichert ist. Gegebenen Falls müssen die Werte angepasst werden.

Das wars, wenn alles geklappt hat, sollte das System beim nächsten Booten automatisch "aufgeschlossen" werden, vorausgesetzt der USB-Stick ist eingesteckt.

Padlock Fehlermeldung

FATAL: Error inserting padlock_aes (/lib/modules/2.6.24-ARCH/kernel/drivers/crypto/padlock-aes.ko): No such device

Wenn diese Fehlermeldung beim Booten erscheint, ist das nicht weiter schlimm. Die padlock-Module können nur mit speziellen Mini-ITX-Mainboards von VIA mit C7- oder Eden-CPU benutzt werden. Diese Mainboards enthalten eine Verschlüsselungseinheit namens Padlock, die unter anderem einen Hardware-Zufallsgenerator bereitstellt sowie hardwarebeschleunigte AES-Ver-/Entschlüsselung ermöglicht.

Die Module werden an zwei Stellen versucht zu Laden:

  • in der initrd
  • durch udev

Um die Meldung weg zu bekommen kan mann folgendes machen:

a)
Der encrypt-Hook bewirkt beim Erstellen des initrd-Images das alle Module die in Verzeichnissen namens crypto liegen eingebunden und versucht zu laden werden. Das kann man steuern durch den Parameter CRYPTO_MODULES in der /etc/mkinitcpio.conf ähnlich des MODULES Parameters dort. D.h., man muss alle Crypto-Module, die zum Aufschließen der verschlüsselten Root-Partition nötig sind, dort explizit aufführen da der encrypt-Hook diese nicht mehr automatisch einfügt. Die benötigten Module kann man durch lsmod im laufenden System finden. Wer seine crypto-Module anhand des Namens nicht eindeutig identifizieren kann findet sie auf diesen Weg:

cd /lib/modules/$(uname -r)
source /lib/initcpio/functions 
m="$(all_modules "/crypto/") "
echo $m

Diese Module würde der encrypt-Hook automatisch einbinden (darunter auch die padlock). Zum Abgleich mit den eigenen Modulen jetzt einfach lsmod mit dieser Liste vergleichen.

Der nötige Eintrag in der /etc/mkinitcpio.conf kann z.B. so aussehen:

CRYPTO_MODULES="blowfish sha256_generic aes_i586 aes_generic"

Jetzt noch das initrd-Image erstellen(als root):

mkinitcpio -g /boot/kernel26.img

b)
Damit das Modul durch udev nicht versucht wird zu laden. Es reicht nicht (bzw. hat keine Auswirkung) die Module in der rc.conf mit ! vom Laden ausschließen zu wollen. Erst das explizite Blacklisten bei udev führte bei mir zum Erfolg. Also Datei /etc/modprobe.d/modprobe.conf editieren

blacklist padlock-aes
blacklist padlock-sha

Nachtrag:
Durch das Update auf 2.6.27 hat sich bei den notwendigen CRYPTO_MODULES wieder einiges geändert. Ich konnte meinen Laptop erstmal nicht normal starten, da in meinen vorgegebenen Modulen welche fehlten. Um das (und das padlock-Problem zu umgehen) habe ich nun die CRYPTO_MODULES Zeile wieder rausgenommen und habe einfach die Module selbst in lib/modules/2.6.27-ARCH/kernel/drivers/crypto/padlock-* gelöscht. Dann das initrd neu erstellt. Somit taucht diese Meldung ebenfalls nicht mehr auf (ich verwende nie eine Hardware für das ich dieses padlock brauchen würde).

lrw-benbi

Wer wie im US-Arch-Wiki mit lrw-benbi verschlüsseln will, muss ebenso die /etc/mkinitcpio.conf anpassen:

CRYPTO_MODULES="blowfish lrw sha256_generic aes_i586 aes_generic"

Bei einem Dateisystem-Prüffehler

Sollte der seltene Fall eintreten, dass die Dateisystem-Überprüfung einer entschlüsselten Partition fehlschlägt (etwa nach einem Crash des Betriebssystems mit anschließendem Kaltstart) und man dieses mit fsck händisch machen muss, ist unbedingt darauf zu achten, die betroffene Partition (wie üblich) vorher mit umount auszuhängen!

Bei folgendem Boot-Szenario hängt die Überprüfung bei /dev/mapper/root, das mit ext3 formatiert ist:

...
:: Running Hook [keymap]
:: Loading keymap...done.
:: Running Hook [encrypt]
...
EXT3-fs: barriers not enabled
EXT3-fs (dm-0): mounted filesystem with writeback data mode
kjournald starting.  Commit interval 5 seconds
INIT: version 2.88 booting

 > Arch Linux
...
   ---------------------------                                         [DONE]
:: Starting UDev Daemon                                                [DONE]
:: Triggering UDev uevents                                             [DONE]
:: Loading Modules                                                     [DONE]
:: Waiting for EDev uevents to be processed                            [DONE]
:: Bringing up loopback interface                                      [DONE]
:: Unlocking encrypted volumes: home..ok                               [DONE]
:: Mounting Root Read-only                                             [BUSY]
:: Checking Filesystems
/dev/mapper/root contains a file system with errors, check forced.
...
Inode 90689 has imagic flag set.		

/dev/mapper/root: UNEXPECTED INCONSISTENCY; RUN fsck MANUALLY.
      (i.e., without -a or -p options)
                                                                       [FAIL]
**************** FILESYSTEM CHECK FAILED *****************
*                                                        *
* Please repair manually and reboot. Note that the root  *
* file system is currently mounted read-only. To remount *
* it read-write write: mount -n -o remount,rw /          *
* When you exit the maintenance shell the system will    *
* reboot automatically.                                  *
*                                                        *
**********************************************************

Give root password for maintenance
(or type Control-D to continue): _

Wie zu sehen, hängt die Überprüfung bei einer bestimmten Adresse (inode) -- es muss aber bei weitem nicht die einzige sein! Außerdem ist die entschlüsselte /dev/mapper/root-Partition bereits als / (Root) "read-only" eingehängt.

Nachdem man sich nun in der Wartungsumgebung (maintenance shell) als root eingeloggt hat, hängt man die Root-Partition (oder eben eine andere betroffene Partition) also wieder aus:

# umount /

und repariert sie anschließend mit:

# fsck.ext3 /dev/mapper/root

(oder je nach Format mit einer anderen fsck-Variante.) Fsck gibt dann laufend Statusmeldungen aus, und je nachdem, ob es viele Fehler gibt (was man vorher nicht wissen, aber wovon ausgehen kann), muss man häufig bestätigen. Um dies zu vermeiden, gibt man alternativ ein:

# fsck.ext3 -y /dev/mapper/root

Die Reparatur kann einige Zeit in Anspruch nehmen, man darf sie aber auf keinen Fall abbrechen, sonst wird die Partition zerstört! -- Schließlich startet man das System neu, und das Problem ist behoben.

Weblinks