Linux 黑话解析：什么是 LUKS 加密？

导读	LUKS 是 Linux 用户中流行的磁盘加密机制。在这篇术语解析文章中，可以了解更多关于 LUKS 的信息。

计算机安全旨在保护私密信息。有许多方法可以保护系统。一些用户使用简单的用户名/密码登录方案进行基本保护。其他用户可能会通过加密以不同的方式增加额外的保护，如使用 VPN 和磁盘加密。

如果你的计算机上有敏感的客户数据（你可能在经营一家企业），或被视为知识产权的材料，或者你对隐私非常谨慎，你可能要考虑磁盘加密。

磁盘加密的一些好处包括：

1. 保护系统免受黑客的攻击
2. 防止数据泄露
3. 保护你免受潜在的责任问题

磁盘加密软件可以防止台式机硬盘驱动器、便携式 USB 存储设备或笔记本电脑被访问，除非用户输入正确的身份验证数据。如果你的笔记本电脑丢失或被盗，加密会保护磁盘上的数据。

如今，新的 Windows 系统默认配备了 BitLocker 加密。在 Linux 上，LUKS 是最常用的磁盘加密方式。

想知道什么是 LUKS？我会为你简要介绍这个主题。

技术术语

在继续之前，需要定义一些术语。LUKS 有很多内容，因此将其拆解为细项将有助于你进一步了解。

卷Volume：卷是一个逻辑存储区域，可用于存储数据。在磁盘加密的场景中卷指的是已加密以保护其内容的磁盘部分。

参数Parameters：参数是控制加密算法运行方式的设置。参数可能包括所使用的加密算法、密钥大小以及有关如何执行加密的其他详细信息。

加密类型Cipher type**：它是指用于加密的数学算法。它指的是用于保护加密卷上数据的具体加密算法。

密钥大小Key size：密钥大小是衡量加密算法强度的指标：密钥大小越大，加密强度越高。通常以位数表示，例如 128 位加密或 256 位加密。

头部Header：头部是加密卷开头的特殊区域，包含有关加密的信息，例如所使用的加密算法和加密密钥。

下一个定义对于新手来说可能有些棘手，但了解它还是很重要的，尤其在处理 LUKS 时，这会非常有用。

容器Container：容器是一个特殊的文件，类似于虚拟加密卷。它可以用于存储加密数据，就像加密分区一样。不同之处在于容器是一个文件，可以存储在未加密的分区上，而加密分区是整个磁盘的一部分，已经完全加密。因此，容器是 充当虚拟加密卷的文件。

LUKS 是什么以及它能做什么？

LUKS（Linux 统一密钥设置Linux Unified Key Setup）是由 Clemens Fruhwirth 在 2004 年创建的磁盘加密规范，最初用于 Linux。它是一种知名的、安全的、高性能的磁盘加密方法，基于改进版本的 cryptsetup，使用 dm-crypt 作为磁盘加密后端。LUKS 也是网络附加存储（NAS）设备中常用的加密格式。

LUKS 还可以用于创建和运行加密容器。加密容器具有与 LUKS 全盘加密相同的保护级别。LUKS 还提供多种加密算法、多种加密模式和多种哈希函数，有 40 多种可能的组合。

LUKS 结构示意图

任何文件系统都可以进行加密，包括交换分区。加密卷的开头有一个未加密的头部，它允许存储多达 8 个（LUKS1）或 32 个（LUKS2）加密密钥，以及诸如密码类型和密钥大小之类的加密参数。

这个头部的存在是 LUKS 和 dm-crypt 的一个重要区别，因为头部允许使用多个不同的密钥短语，并能轻松更改和删除它们。然而，值得提醒的是，如果头部丢失或损坏，设备将无法解密。

LUKS 有两个版本，LUKS2 具有更强的头部损坏抗击性，并默认使用 Argon2 加密算法（LUKS1 使用 PBKDF2）。在某些情况下，可以在两个版本之间进行转换，但是 LUKS1 可能不支持某些功能。

希望了解更多信息？

希望本文有助于你对 LUKS 和加密有一些了解。关于使用 LUKS 创建和使用加密分区的确切步骤会因个人需求而异，因此我不会在此处涵盖安装和设置方面的内容。

如果你想要一份指南来帮助你设置 LUKS，可以在这篇文章中找到一个很好的指南：《使用 LUKS 对 Linux 分区进行基本加密指南》。如果你对此还不熟悉，并且想要尝试使用 LUKS，可以在虚拟机或闲置计算机上进行安全学习，以了解其工作原理。