企业级加密文件系统 eCryptfs
openkk
12年前
eCryptfs 是在 Linux 内核 2.6.19 版本中引入的一个功能强大的企业级加密文件系统，堆叠在其它文件系统之上（如 Ext2, Ext3, ReiserFS, JFS 等），为应用程序提供透明、动态、高效和安全的加密功能。
本 质上，eCryptfs 就像是一个内核版本的 Pretty Good Privacy（PGP）[3] 服务，插在 VFS（虚拟文件系统层）和 下层物理文件系统之间，充当一个“过滤器”的角色。用户应用程序对加密文件的写请求，经系统调用层到达 VFS 层，VFS 转给 eCryptfs 文件系统组件（后面会介绍）处理，处理完毕后，再转给下层物理文件系统；读请求（包括打开文件）流程则相反。
eCryptfs 的设计受到OpenPGP 规范的影响，使用了两种方法来加密单个文件：
- eCryptfs 先使用一种对称密钥加密算法来加密文件的内容，推荐使用 AES-128 算法，密钥 FEK（File Encryption Key）随机产生。有些加密文件系统为多个加密文件或整个系统使用同一个 FEK（甚至不是随机产生的），这会损害系统安全性，因为：a. 如果 FEK 泄漏，多个或所有的加密文件将被轻松解密；b. 如果部分明文泄漏，攻击者可能推测出其它加密文件的内容；c. 攻击者可能从丰富的密文中推测 FEK。
- 显然 FEK 不能以明文的形式存放，因此 eCryptfs 使用用户提供的口令（Passphrase）、公开密钥算法（如 RSA 算法）或 TPM（Trusted Platform Module）的公钥来加密保护刚才提及的 FEK。如果使用用户口令，则口令先被散列函数处理，然后再使用一种对称密钥算法加密 FEK。口令/公钥称为 FEFEK（File Encryption Key Encryption Key），加密后的 FEK 则称为 EFEK（Encrypted File Encryption Key）。由于允许多个授权用户访问同一个加密文件，因此 EFEK 可能有多份。
这种综合的方式既保证了加密解密文件数据的速度，又极大地提高了安全性。虽然文件名没有数据那么重要，但是入侵者可以通过文件名获得有用的信息或者确定攻击目标，因此，最新版的 eCryptfs 支持文件名的加密。