第8章 LUKS を使用したブロックデバイスの暗号化

ディスクの暗号化は、それを暗号化することにより、ブロックデバイス上のデータを保護します。デバイスで復号したコンテンツにアクセスするには、パスフレーズまたは鍵を認証として提供する必要があります。これは、モバイルコンピューターや、リムーバブルメディアの場合に特に重要になります。これにより、デバイスをシステムから物理的に削除した場合でも、デバイスのコンテンツを保護するのに役立ちます。LUKS 形式は、Red Hat Enterprise Linux におけるブロックデバイスの暗号化のデフォルト実装です。

8.1. LUKS ディスクの暗号化

LUKS (Linux Unified Key Setup-on-disk-format) は、ブロックデバイスを暗号化でき、暗号化したデバイスの管理を簡素化するツールセットを提供します。LUKS を使用すれば、複数のユーザー鍵が、パーティションのバルク暗号化に使用されるマスター鍵を複号できるようになります。

LUKS の機能

  • LUKS は、ブロックデバイス全体を暗号化するため、脱着可能なストレージメディアやノート PC のディスクドライブといった、モバイルデバイスのコンテンツを保護するのに適しています。
  • 暗号化されたブロックデバイスの基本的な内容は任意であり、スワップデバイスの暗号化に役立ちます。また、とりわけデータストレージ用にフォーマットしたブロックデバイスを使用する特定のデータベースに関しても有用です。
  • LUKS は、既存のデバイスマッパーのカーネルサブシステムを使用します。
  • LUKS は、パラフレーズの強化を提供し、辞書攻撃から保護します。
  • LUKS デバイスには複数のキースロットが含まれ、ユーザーはこれを使用してバックアップキーやパスフレーズを追加できます。
LUKS が 行わない こと

  • LUKS は、多くのユーザーが、同じデバイスにアクセスする鍵をそれぞれ所有することが必要となるアプリケーションには適していません。LUKS1 形式は鍵スロットを 8 個提供し、LUKS2 形式は鍵スロットを最大 32 個提供します。
  • LUKS は、ファイルレベルの暗号化を必要とするアプリケーションには適していません。

8.1.1. RHEL における LUKS の実装

Red Hat Enterprise Linux は、LUKS を使用してファイルシステムを暗号化します。デフォルトではインストール時に、ファイルシステムを暗号化するオプションが指定されていません。ハードドライブを暗号化するオプションを選択すると、コンピューターを起動するたびにパスフレーズが尋ねられます。このパスフレーズは、パーティションの複号に用いられるバルク暗号化鍵の「ロックを解除」します。デフォルトのパーティションテーブルの変更を選択すると、暗号化するパーティションを選択できます。この設定は、パーティションテーブル設定で行われます。

Red Hat Enterprise Linux 8 におけるデフォルトの形式は LUKS2 です。従来の LUKS (LUKS1) は完全にサポートされ、後方互換性がある形式として提供されます。LUKS2 形式は LUKS1 により提供され、特定の状況で LUKS1 から変換できます。具体的には、以下のシナリオでは変換ができません。

  • LUKS1 デバイスが、Policy-Based Decryption (PBD - Clevis) ソリューションにより使用されているとマークされている。cryptsetup ツールは、luksmeta メタデータが検出されると、そのデバイスを変換することを拒否します。
  • デバイスがアクティブになっている。デバイスが非アクティブ状態でなければ、変換することはできません。

LUKS2 形式は、今後も、バイナリー構造を変更することなく、さまざまな要素を更新できるように設計されています。LUKS2 は、内部的にメタデータに JSON テキスト形式を使用し、メタデータの冗長性を提供し、メタデータの破損を検出し、メタデータコピーからの自動修正を可能にします。

重要

LUKS1 にのみ対応する以前のシステムとの互換性を必要とする実稼働システムでは、LUKS2 を使用しないでください。Red Hat Enterprise Linux 7 は、バージョン 7.6 以降の LUKS2 形式に対応していることに注意してください。

LUKS に使用されるデフォルトの暗号は aes-xts-plain64 です。LUKS のデフォルトの鍵サイズは 512 ビットです。Anaconda (XTS モード) を使用した LUKS のデフォルトの鍵サイズは 512 ビットです。利用可能な暗号は以下のとおりです。

  • AES (Advanced Encryption Standard) - FIPS PUB 197
  • Twofish (128 ビットブロック暗号)
  • Serpent