18.13. LUKS を使用したブロックデバイスの暗号化

手順

1. 暗号化するデバイスにあるファイルシステムのマウントをすべて解除します。次に例を示します。

   # umount /dev/mapper/vg00-lv00

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2. LUKS ヘッダーを保存するための空き容量を確認します。シナリオに合わせて、次のいずれかのオプションを使用します。

   • 論理ボリュームを暗号化する場合は、以下のように、ファイルシステムのサイズを変更せずに、論理ボリュームを拡張できます。以下に例を示します。

     # lvextend -L+32M /dev/mapper/vg00-lv00

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   • parted などのパーティション管理ツールを使用してパーティションを拡張します。
   • このデバイスのファイルシステムを縮小します。ext2、ext3、または ext4 のファイルシステムには resize2fs ユーティリティーを使用できます。XFS ファイルシステムは縮小できないことに注意してください。

3. 暗号化を初期化します。

   # cryptsetup reencrypt --encrypt --init-only --reduce-device-size 32M /dev/mapper/vg00-lv00 lv00_encrypted
   
   /dev/mapper/lv00_encrypted is now active and ready for online encryption.

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4. デバイスをマウントします。

   # mount /dev/mapper/lv00_encrypted /mnt/lv00_encrypted

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5. 永続的なマッピングのエントリーを /etc/crypttab ファイルに追加します。

   1. luksUUID を見つけます。

      # cryptsetup luksUUID /dev/mapper/vg00-lv00
      
      a52e2cc9-a5be-47b8-a95d-6bdf4f2d9325

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   2. 任意のテキストエディターで /etc/crypttab を開き、このファイルにデバイスを追加します。

      $ vi /etc/crypttab
      
      lv00_encrypted UUID=a52e2cc9-a5be-47b8-a95d-6bdf4f2d9325 none

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      a52e2cc9-a5be-47b8-a95d-6bdf4f2d9325 は、デバイスの luksUUID に置き換えます。

   3. dracut で initramfs を更新します。

      $ dracut -f --regenerate-all

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6. /etc/fstab ファイルに永続的なマウントのエントリーを追加します。

   1. アクティブな LUKS ブロックデバイスのファイルシステムの UUID を見つけます。

      $ blkid -p /dev/mapper/lv00_encrypted
      
      /dev/mapper/lv00-encrypted: UUID="37bc2492-d8fa-4969-9d9b-bb64d3685aa9" BLOCK_SIZE="4096" TYPE="xfs" USAGE="filesystem"

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   2. 任意のテキストエディターで /etc/fstab を開き、このファイルにデバイスを追加します。次に例を示します。

      $ vi /etc/fstab
      
      UUID=37bc2492-d8fa-4969-9d9b-bb64d3685aa9 /home auto rw,user,auto 0

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      37bc2492-d8fa-4969-9d9b-bb64d3685aa9 は、ファイルシステムの UUID に置き換えます。

7. オンライン暗号化を再開します。

   # cryptsetup reencrypt --resume-only /dev/mapper/vg00-lv00
   
   Enter passphrase for /dev/mapper/vg00-lv00:
   Auto-detected active dm device 'lv00_encrypted' for data device /dev/mapper/vg00-lv00.
   Finished, time 00:31.130, 10272 MiB written, speed 330.0 MiB/s

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検証

1. 既存のデータが暗号化されているかどうかを確認します。

   # cryptsetup luksDump /dev/mapper/vg00-lv00
   
   LUKS header information
   Version: 2
   Epoch: 4
   Metadata area: 16384 [bytes]
   Keyslots area: 16744448 [bytes]
   UUID: a52e2cc9-a5be-47b8-a95d-6bdf4f2d9325
   Label: (no label)
   Subsystem: (no subsystem)
   Flags: (no flags)
   
   Data segments:
     0: crypt
   	offset: 33554432 [bytes]
   	length: (whole device)
   	cipher: aes-xts-plain64
   [...]

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2. 暗号化された空のブロックデバイスのステータスを表示します。

   # cryptsetup status lv00_encrypted
   
   /dev/mapper/lv00_encrypted is active and is in use.
     type:    LUKS2
     cipher:  aes-xts-plain64
     keysize: 512 bits
     key location: keyring
     device:  /dev/mapper/vg00-lv00

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手順

1. 以下のように、そのデバイスのファイルシステムをすべてアンマウントします。

   # umount /dev/<nvme0n1p1>

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   <nvme0n1p1> は、アンマウントするパーティションに対応するデバイス識別子に置き換えます。

2. 暗号化を初期化します。

   # cryptsetup reencrypt --encrypt --init-only --header </home/header> /dev/<nvme0n1p1> <nvme_encrypted>
   
   WARNING!
   ========
   Header file does not exist, do you want to create it?
   
   Are you sure? (Type 'yes' in capital letters): YES
   Enter passphrase for </home/header>:
   Verify passphrase:
   /dev/mapper/<nvme_encrypted> is now active and ready for online encryption.

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   以下を置き換えます。

   • </home/header> には、独立した LUKS ヘッダーを含むファイルへのパスを指定します。後で暗号化したデバイスのロックを解除するために、独立した LUKS ヘッダーにアクセスできる必要があります。
   • <nvme_encrypted> は、暗号化後に作成されるデバイスマッパーの名前に置き換えます。

3. デバイスをマウントします。

   # mount /dev/mapper/<nvme_encrypted> /mnt/<nvme_encrypted>

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4. 永続的なマッピングのエントリーを /etc/crypttab ファイルに追加します。

   # <nvme_encrypted> /dev/disk/by-id/<nvme-partition-id> none header=</home/header>

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   <nvme-partition-id> は、NVMe パーティションの識別子に置き換えます。

5. dracut を使用して initramfs を再生成します。

   # dracut -f --regenerate-all -v

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6. /etc/fstab ファイルに永続的なマウントのエントリーを追加します。

   1. アクティブな LUKS ブロックデバイスのファイルシステムの UUID を見つけます。

      $ blkid -p /dev/mapper/<nvme_encrypted>
      
      /dev/mapper/<nvme_encrypted>: UUID="37bc2492-d8fa-4969-9d9b-bb64d3685aa9" BLOCK_SIZE="4096" TYPE="xfs" USAGE="filesystem"

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   2. テキストエディターで /etc/fstab を開き、このファイルにデバイスを追加します。次に例を示します。

      UUID=<file_system_UUID> /home auto rw,user,auto 0

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      <file_system_UUID> を、前の手順で見つかったファイルシステムの UUID に置き換えます。

7. オンライン暗号化を再開します。

   # cryptsetup reencrypt --resume-only --header </home/header> /dev/<nvme0n1p1>
   
   Enter passphrase for /dev/<nvme0n1p1>:
   Auto-detected active dm device '<nvme_encrypted>' for data device /dev/<nvme0n1p1>.
   Finished, time 00m51s,   10 GiB written, speed 198.2 MiB/s

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検証

1. 独立したヘッダーがある LUKS2 を使用するブロックデバイスの既存のデータが暗号化されているかどうかを確認します。

   # cryptsetup luksDump </home/header>
   
   LUKS header information
   Version:       	2
   Epoch:         	88
   Metadata area: 	16384 [bytes]
   Keyslots area: 	16744448 [bytes]
   UUID:          	c4f5d274-f4c0-41e3-ac36-22a917ab0386
   Label:         	(no label)
   Subsystem:     	(no subsystem)
   Flags:       	(no flags)
   
   Data segments:
     0: crypt
   	offset: 0 [bytes]
   	length: (whole device)
   	cipher: aes-xts-plain64
   	sector: 512 [bytes]
   [...]

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2. 暗号化された空のブロックデバイスのステータスを表示します。

   # cryptsetup status <nvme_encrypted>
   
   /dev/mapper/<nvme_encrypted> is active and is in use.
     type:    LUKS2
     cipher:  aes-xts-plain64
     keysize: 512 bits
     key location: keyring
     device:  /dev/<nvme0n1p1>

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手順

1. 暗号化した LUKS パーティションとしてパーティションを設定します。

   # cryptsetup luksFormat /dev/nvme0n1p1
   
   WARNING!
   ========
   This will overwrite data on /dev/nvme0n1p1 irrevocably.
   Are you sure? (Type 'yes' in capital letters): YES
   Enter passphrase for /dev/nvme0n1p1:
   Verify passphrase:

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2. 暗号化した LUKS パーティションを開きます。

   # cryptsetup open /dev/nvme0n1p1 nvme0n1p1_encrypted
   
   Enter passphrase for /dev/nvme0n1p1:

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   これにより、パーティションのロックが解除され、デバイスマッパーを使用してパーティションが新しいデバイスにマッピングされます。暗号化されたデータを上書きしないように、このコマンドは、デバイスが暗号化されたデバイスであり、/dev/mapper/device_mapped_name パスを使用して LUKS を通じてアドレス指定されることをカーネルに警告します。

3. 暗号化されたデータをパーティションに書き込むためのファイルシステムを作成します。このパーティションには、デバイスマップ名を介してアクセスする必要があります。

   # mkfs -t ext4 /dev/mapper/nvme0n1p1_encrypted

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4. デバイスをマウントします。

   # mount /dev/mapper/nvme0n1p1_encrypted mount-point

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検証

1. 空のブロックデバイスが暗号化されているかどうかを確認します。

   # cryptsetup luksDump /dev/nvme0n1p1
   
   LUKS header information
   Version:       	2
   Epoch:         	3
   Metadata area: 	16384 [bytes]
   Keyslots area: 	16744448 [bytes]
   UUID:          	34ce4870-ffdf-467c-9a9e-345a53ed8a25
   Label:         	(no label)
   Subsystem:     	(no subsystem)
   Flags:       	(no flags)
   
   Data segments:
     0: crypt
   	offset: 16777216 [bytes]
   	length: (whole device)
   	cipher: aes-xts-plain64
   	sector: 512 [bytes]
   [...]

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2. 暗号化された空のブロックデバイスのステータスを表示します。

   # cryptsetup status nvme0n1p1_encrypted
   
   /dev/mapper/nvme0n1p1_encrypted is active and is in use.
     type:    LUKS2
     cipher:  aes-xts-plain64
     keysize: 512 bits
     key location: keyring
     device:  /dev/nvme0n1p1
     sector size:  512
     offset:  32768 sectors
     size:    20938752 sectors
     mode:    read/write

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手順

1. RHEL 8 Web コンソールにログインします。

   詳細は、Web コンソールへのログイン を参照してください。

2. パネルで、Storage をクリックします。
3. ストレージ テーブルで、暗号化するストレージデバイスのメニューボタン ⋮ をクリックし、フォーマット をクリックします。
4. Encryption field で、暗号化仕様 LUKS1 または LUKS2 を選択します。
5. 新しいパスフレーズを設定し、確認します。
6. オプション: その他の暗号化オプションを変更します。
7. フォーマット設定の最終処理
8. Format をクリックします。

手順

1. RHEL 8 Web コンソールにログインします。

   詳細は、Web コンソールへのログイン を参照してください。

2. パネルで、Storage をクリックします。
3. Storage テーブルで、暗号化されたデータを含むディスクを選択します。
4. ディスクページで、Keys セクションまでスクロールし、編集ボタンをクリックします。

5. パスフレーズの変更 ダイアログウィンドウで、以下を行います。

   1. 現在のパスフレーズを入力します。
   2. 新しいパスフレーズを入力します。
   3. 新しいパスフレーズを確認します。
6. Save をクリックします。

手順

1. LUKS 暗号化デバイスの既存のパスフレーズを変更します。

   # cryptsetup luksChangeKey /dev/<device_ID>

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   <device_ID> は、デバイス指定子 (例: sda) に置き換えます。

   複数のキースロットが設定されている場合は、使用するスロットを指定できます。

   # cryptsetup luksChangeKey /dev/<device_ID> --key-slot <slot_number>

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   <slot_number> は、変更するキースロットの番号に置き換えます。

2. 現在のパスフレーズと新しいパスフレーズを入力します。

   Enter passphrase to be changed:
   Enter new passphrase:
   Verify passphrase:

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3. 新しいパスフレーズを検証します。

   # cryptsetup --verbose open --test-passphrase /dev/<device_ID>

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検証

1. 新しいパスフレーズでデバイスのロックを解除できることを確認します。

   Enter passphrase for /dev/<device_ID>:
   Key slot <slot_number> unlocked.
   Command successful.

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手順

1. 機密性の高い変数を暗号化されたファイルに保存します。

   1. vault を作成します。

      $ ansible-vault create ~/vault.yml
      New Vault password: <vault_password>
      Confirm New Vault password: <vault_password>

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   2. ansible-vault create コマンドでエディターが開いたら、機密データを <key>: <value> 形式で入力します。

      luks_password: <password>

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   3. 変更を保存して、エディターを閉じます。Ansible は vault 内のデータを暗号化します。

2. 次の内容を含む Playbook ファイル (例: ~/playbook.yml) を作成します。

   ---
   - name: Manage local storage
     hosts: managed-node-01.example.com
     vars_files:
       - ~/vault.yml
     tasks:
       - name: Create and configure a volume encrypted with LUKS
         ansible.builtin.include_role:
           name: redhat.rhel_system_roles.storage
         vars:
           storage_volumes:
             - name: barefs
               type: disk
               disks:
                 - sdb
               fs_type: xfs
               fs_label: <label>
               mount_point: /mnt/data
               encryption: true
               encryption_password: "{{ luks_password }}"

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   Playbook で使用されるすべての変数の詳細は、コントロールノードの /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.storage/README.md ファイルを参照してください。

3. Playbook の構文を検証します。

   $ ansible-playbook --ask-vault-pass --syntax-check ~/playbook.yml

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   このコマンドは構文を検証するだけであり、有効だが不適切な設定から保護するものではないことに注意してください。

4. Playbook を実行します。

   $ ansible-playbook --ask-vault-pass ~/playbook.yml

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検証

1. LUKS 暗号化ボリュームの luksUUID 値を見つけます。

   # ansible managed-node-01.example.com -m command -a 'cryptsetup luksUUID /dev/sdb'
   
   4e4e7970-1822-470e-b55a-e91efe5d0f5c

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2. ボリュームの暗号化ステータスを表示します。

   # ansible managed-node-01.example.com -m command -a 'cryptsetup status luks-4e4e7970-1822-470e-b55a-e91efe5d0f5c'
   
   /dev/mapper/luks-4e4e7970-1822-470e-b55a-e91efe5d0f5c is active and is in use.
     type:    LUKS2
     cipher:  aes-xts-plain64
     keysize: 512 bits
     key location: keyring
     device:  /dev/sdb
   ...

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3. 作成された LUKS 暗号化ボリュームを確認します。

   # ansible managed-node-01.example.com -m command -a 'cryptsetup luksDump /dev/sdb'
   
   LUKS header information
   Version:        2
   Epoch:          3
   Metadata area:  16384 [bytes]
   Keyslots area:  16744448 [bytes]
   UUID:           4e4e7970-1822-470e-b55a-e91efe5d0f5c
   Label:          (no label)
   Subsystem:      (no subsystem)
   Flags:          (no flags)
   
   Data segments:
     0: crypt
           offset: 16777216 [bytes]
           length: (whole device)
           cipher: aes-xts-plain64
           sector: 512 [bytes]
   ...

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