Guide pratique de cryptoloop

Version française du guide pratique Cryptoloop HOWTO

Ralf Hölzer

Adaptation française : Éric Madesclair

Relecture de la version française : Encolpe Degoute, Bernard
Gisbert

Préparation de la publication de la v.f. : Jean-Philippe Guérard

Version : 1.2.fr.1.1

15 août 2005

+----------------------------------------------------------------+
| Historique des versions |
|----------------------------------------------------------------|
| Version 1.2.fr.1.1 | 2005-08-15 | EM, ED, BG, JPG |
|----------------------------------------------------------------|
| Quelques mises à jour mineures de présentation. |
|----------------------------------------------------------------|
| Version 1.2.fr.1.0 | 2005-03-14 | EM, ED, BG, JPG |
|----------------------------------------------------------------|
| Première traduction française |
|----------------------------------------------------------------|
| Version 1.2 | 2004-03-12 | RH |
|----------------------------------------------------------------|
| Ajout d'information sur dm-crypt et sur la sécurité, mise à |
| jour des informations sur loop-AES. Added information on |
| dm-crypt, updated loop-AES info, added more info on security. |
|----------------------------------------------------------------|
| Version 1.1 | 2004-01-24 | RH |
|----------------------------------------------------------------|
| Mise à jour des informations sur util-linux, Loop-AES, Best |
| Crypt. Updated information on patching util-linux, Loop-AES, |
| Best Crypt. |
|----------------------------------------------------------------|
| Version 1.0 | 2004-01-17 | RH |
|----------------------------------------------------------------|
| Première version, relu par TM du LDP. Initial release, |
| reviewed by TM at LDP. |
|----------------------------------------------------------------|
| Version 0.9 | 2004-01-15 | RH |
|----------------------------------------------------------------|
| Mise à jour et conversion au format DocBook XML. Updated and |
| converted to DocBook XML. |
+----------------------------------------------------------------+

Résumé

Ce document explique comment créer un système de fichiers chiffré
en utilisant les fonctionnalités de cryptoloop. Cryptoloop est une
partie du CryptoAPI des versions 2.6 des noyaux Linux.

------------------------------------------------------------------

Table des matières

1. À propos de ce guide

1.1. Droits d'utilisation et licence (Copyright and
License)

1.2. Limitations de responsabilité (Disclaimer)

1.3. Remerciements / Contributeurs

1.4. Commentaires et corrections

2. Introduction

3. Configurer le noyau

4. Obtenir les outils utilisateurs

5. Configurer le périphérique de boucle

6. Monter le système de fichiers chiffré

7. Utiliser un fichier au lieu d'une partition

1. À propos de ce guide

Ce guide pratique explique comment utiliser le périphérique de
boucle de chiffrement cryptoloop avec les versions 2.6 des noyaux
Linux. Cryptoloop permet de créer un système de fichiers chiffré à
l'intérieur d'une partition ou d'un fichier dans un autre système
de fichiers. Ce fichier chiffré peut être déplacé sur un CD-ROM,
un DVD, une clef mémoire USB, et cætera. Cryptoloop utilise le
périphérique de boucle. Ce périphérique est un pseudo-périphérique
qui sert comme une « boucle » à travers duquel chaque appel au
système de fichier doit passer. De cette façon, les données
peuvent être traitées afin d'être chiffrées et déchiffrées. Depuis
les noyaux 2.6, l'interface de programmation Crypto a été intégrée
directement dans le noyau, et donc la configuration d'un système
de fichiers chiffré en est rendue plus facile. Aucun correctif du
noyau n'est nécessaire. Par contre une mise à jour de certains
utilitaires est requise. Malheureusement, l'utilisation de
cryptoloop n'est pas encore bien documentée. Ce guide est un essai
pour rendre plus facile pour tout le monde la création d'un
système de fichiers chiffré utilisant les fonctionnalités
standards de cryptoloop. Cryptoloop est basé sur l'API Crypto des
noyaux Linux 2.6. Il ne faut pas confondre avec Loop-AES qui est
un projet totalement différent. Cryptoloop est similaire à l'API
Crypto qui était disponible comme un correctif séparé pour les
versions 2.4 du noyau. Cette nouvelle version n'est pas compatible
avec l'ancienne.

1.1. Droits d'utilisation et licence (Copyright and License)

This document, Cryptoloop HOWTO, is copyrighted © 2004 by Ralf
Hölzer.

Permission est donnée de copier, distribuer ou modifier ce
document selon les termes de la Licence de documentation libre GNU
[GFDL], version 1.1 ou suivante, telle que publié par la Free
Software Foundation ; sans sections invariables, sans texte de
première de couverture, ni texte de quatrième de couverture. Une
copie de la licence est disponible sur
http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html
[http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html].

Permission is granted to copy, distribute and/or modify this
document under the terms of the GNU Free Documentation License,
Version 1.1 or any later version published by the Free Software
Foundation; with no Invariant Sections, with no Front-Cover Texts,
and with no Back-Cover Texts. A copy of the license is available
at http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html
[http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html].

Linux est une marque déposée de Linus Torvalds.

Linux is a registered trademark of Linus Torvalds.

1.2. Limitations de responsabilité (Disclaimer)

Aucune responsabilité pour le contenu de ces documents ne pourra
être acceptée. Utilisez les concepts, exemples et autre contenu à
vos propres risques. Il peut y avoir des erreurs et des
imprécisions, qui peuvent bien entendu endommager votre système.
Procédez avec précaution, et bien que ce soit hautement
improbable, l'auteur n'en acceptera aucune responsabilité.

No liability for the contents of this document can be accepted.
Use the concepts, examples and information at your own risk. There
may be errors and inaccuracies, that could be damaging to your
system. Proceed with caution, and although this is highly
unlikely, the author(s) do not take any responsibility.

Tous les droits d'auteur sont détenus par leurs propriétaires
respectifs, sauf mention contraire expresse. L'utilisation d'un
terme dans ce document ne doit pas être vue comme affectant la
valeur d'une marque de fabrique ou d'une marque de service. La
mention de produits particuliers ou de marques ne doit pas être
considérée comme un acte d'approbation.

All copyrights are held by their by their respective owners,
unless specifically noted otherwise. Use of a term in this
document should not be regarded as affecting the validity of any
trademark or service mark. Naming of particular products or brands
should not be seen as endorsements.

1.3. Remerciements / Contributeurs

Je remercie les personnes suivantes pour l'aide qu'elles m'ont
apporté dans la rédaction de ce guide :

o Dennis Kaledin

o Binh Nguyen

o David Lawyer

o Tabatha Marshall

o Kian Spongsveen

1.4. Commentaires et corrections

Les réactions sur ce document sont les bienvenues. Envoyez en
anglais vos ajouts, commentaires et critiques à l'adresse
suivante : <cryptoloop CHEZ ralfhoelzer POINT com>.

N'hésitez pas à faire parvenir tout commentaire relatif à la
version française de ce document à <commentaires CHEZ traduc POINT
org> en précisant son titre, sa date et sa version.

2. Introduction

Il existe plusieurs alternatives à l'utilisation de cryptoloop.
Loop-AES (http://loop-aes.sourceforge.net
[http://loop-aes.sourceforge.net]) est probablement le plus connu.
Il fournit des fonctions similaires à cryptoloop. Aes-loop est
probablement plus mature que cryptoloop et est aussi plus rapide
(environ deux fois plus rapide, selon l'auteur de loop-AES) parce
qu'il utilise une implémentation hautement optimisée d'un
assembleur pour AES. Cela ne veut pas dire que cryptoloop est
lent. Je n'ai pas noté de différence significative de vitesse
entre une partition chiffrée avec cryptoloop et une partition non
chiffrée durant mon travail avec un nombre normal d'entrée/sortie
(I/O). A moins que les performances I/O soient extrêmement
importantes pour vous, cryptoloop est suffisant. Loop-AES offre
certaines fonctionnalités qui ne sont pas encore présentes dans
l'implémentation noyau de cryptoloop. Loop-AES demande de modifier
certains utilitaires utilisateur (mount, losetup) et ces
modifications sont incompatibles avec une utilisation de
cryptoloop. Vous ne pouvez pas utiliser cryptoloop et Loop-AES en
même temps.

En terme de sécurité, cryptoloop est bon. La clef est généralement
créée depuis un mot de passe et un hachage de cette clef est
utilisé comme pour les clefs AES. Ce qui laisse la possibilité
d'une attaque à texte clair connu [http://lwn.net/Articles/67216/]
(« known-plaintext attack »). Loop-AES est de ce point de vue
supérieur, parce qu'il génère une clef aléatoire et chiffre cette
clé séparément, rendant une attaque par texte clair connu plus
difficile. Loop-AES utilise aussi un mode à plusieurs clefs, où
chaque secteur est chiffré avec 64 clefs AES différentes. En
général, une attaque sur votre mot de passe peut réussir, si vous
choisissez un mot de passe trop simple. Pour être sécurisé, votre
mot de passe doit avoir au moins 20 caractères. Cependant une
attaque par force brute sur votre mot de passe sera sans doute
plus facile que d'essayer directement sur les données chiffrées
par AES.

Les fonctionnalités de cryptoloop dans le noyau standard
fournissent une implémentation stable et propre sans avoir besoin
de rajouter des correctifs. Puisqu'il est encore récent, il peut
ne pas avoir suffisamment de critique en terme de sécurité. Vous
devez décider par vous-même ce qui vous convient.

[1][Important] Important
Cryptoloop est considéré comme obsolète dans les
derniers noyaux 2.6. Il semble qu'il ne sera plus
maintenu encore longtemps. Le successeur de
cryptoloop sera dm-crypt
[http://www.saout.de/misc/dm-crypt/]. Dm-crypt est
disponible dans le noyau principal 2.6.4.
Cryptoloop sera encore disponible dans le noyau
pendant encore quelque temps, mais dm-crypt devrait
devenir la méthode choisit pour le chiffrement des
disques durs dans le futur. Dm-crypt est basé sur
le device mapper et offre plus ou moins les même
fonctionnalités que cryptoloop. Il est encore très
récent et il existe encore peu d'outils utilisateur
simples, disponibles. Le code de dm-crypt est
considéré comme plus propre que celui de
cryptoloop, il existe des différences notables
entre les deux. Par exemple, la création d'un
système de fichiers chiffré autrement que dans un
fichier, nécessite encore de passer par un
périphérique de boucle, mais la gestion est encore
en développement.

Il existe d'autres outils vous permettant de créer un système de
fichiers chiffrés. BestCrypt est un produit commercial de Jetico.
Il vous permet de créer un récipient chiffré et d'utiliser un
large éventail d'algorithme de chiffrement. Il offre également
certains dispositifs ingénieux tels que les récipients cachés. Il
est disponible pour les systèmes Windows et Linux, ce qui fait
qu'il est préférable pour l'échange de récipient chiffré entre
Window et Linux. BestCrypt se compile maintenant très bien sur les
noyaux 2.6. Cryptoloop peut également créer des récipients pouvant
être déplacés, en créant un système de fichiers chiffré dans un
fichier comme décrit ci-dessous. Je ne sais pas comment accéder à
un fichier chiffré avec cryptoloop depuis un autre système
d'exploitation comme Windows. Dans ce cas, BestCrypt est peut être
votre seul choix.

Il existe d'autres outils commerciaux de chiffrement de disque
comme PGP, mais à ma connaissance il n'y a pas de support Linux
pour eux.

3. Configurer le noyau

Avant de pouvoir utiliser cryptoloop, vous devez activer certaines
options dans le noyau. Vous avez la possibilité de compiler
cryptoloop comme module ou alors directement dans le noyau. Les
étapes suivantes activeront cryptoloop en tant que module. Si vous
n'êtes pas familiarisé avec la compilation d'un noyau 2.6, vous
devriez consulter le Guide pratique du noyau Linux
[http://www.traduc.org/docs/howto/lecture/Kernel-HOWTO.html]^[1].
Les instructions suivantes présentent seulement les principales
étapes de la compilation du noyau.

1. Allez dans le répertoire contenant l'arborescence des sources
du noyau (généralement /usr/src/linux/) et commencez la
configuration :

make menuconfig

2. Activez la gestion du périphérique de boucle. Cochez
« Loopback device support » sous :

Device Drivers -> Block Devices -> Loopback device support

3. Dans la même section activez la gestion de cryptoloop. Cette
option devient accessible dès que vous avez activé la gestion
du périphérique de bouclage.

4. Activez l'API cryptographic en allant dans le menu
« Cryptographic options » depuis le menu principal. Vous
pouvez sans risque choisir la plupart des algorithmes ici. Je
vous recommande d'activer les suivants :

-- Cryptographic API
<*> HMAC support
< > Null algorithms
<*> MD4 digest algorithm
<*> MD5 digest algorithm
<*> SHA1 digest algorithm
<*> SHA256 digest algorithm
<*> SHA384 and SHA512 digest algorithms
<*> DES and Triple DES EDE cipher algorithms
<*> Blowfish cipher algorithm
<*> Twofish cipher algorithm
<*> Serpent cipher algorithm
<*> AES cipher algorithms
<*> CAST5 (CAST-128) cipher algorithm
<*> CAST6 (CAST-256) cipher algorithm
<*> Deflate compression algorithm
< > Testing module

Si vous avez décidé de les compiler en module, assurez-vous de
charger les modules appropriés (cryptoloop, aes, et cætera) au
démarrage avant de continuer.

5. Construisez le noyau et les modules et installez les. Par
exemple, si vous utilisez lilo sur une machine x86, vous
pouvez tapez les commandes suivantes :

make
make modules_install
cp arch/i386/boot/bzImage /boot/kernel-2.6.1
lilo

6. Chargez les modules nécessaires au démarrage. Cela peut être
fait de différente façon suivant les distributions. Par
exemple sur la distribution Gentoo, les modules peuvent être
ajoutés dans le fichier /etc/modules.autoload/kernel-2.6. Si
vous avez compilé cryptoloop en tant que module, il doit être
chargé en premier. Le module du périphérique de boucle sera
alors automatiquement chargé. Vous pouvez aussi charger
manuellement le module avec la commande suivante :

modprobe cryptoloop

4. Obtenir les outils utilisateurs

Le pilote cryptoloop demande une mise à jour des outils
utilisateur pour pouvoir créer et monter le système de fichiers
chiffré. Une mise à jour du paquet util-linux est nécessaire et
peut être obtenu à l'adresse suivante :
http://ftp.cwi.nl/aeb/util-linux/util-linux-2.12.tar.gz
[http://ftp.cwi.nl/aeb/util-linux/util-linux-2.12.tar.gz]. La
version la plus récente est la version 2.12. Il y aura sûrement de
nouvelles versions introduisant probablement des changements
majeurs. Pour être sûr vous devriez vérifier les mises à jours de
ce guide pratique avant de mettre à jour vers une version plus
récente. Malheureusement, il existe plusieurs correctifs pour le
paquet util-linux. Il y a différentes façons de créer et de monter
une partition chiffrée. Afin d'utiliser la version 2.12 de
l'utilitaire util-linux avec un noyau 2.6, les deux correctifs
suivants doivent être appliqués :

1. Correctif combiné losetup : losetup-combined.patch
[http://www.paranoiacs.org/~sluskyb/hacks/util-linux/losetup-combined.patch]

2. Correctif util-linux 2.6 : util-linux-2.12-kernel-2.6.patch
[http://www.ece.cmu.edu/~rholzer/cryptoloop/util-linux-2.12-kernel-2.6.patch]

Téléchargez le paquetage util-linux et les deux correctifs
disponibles. Premièrement extraire l'archive util-linux et
appliquez les correctifs :

tar xvfz util-linux-2.12.tar.gz

cd util-linux-2.12

patch -p1 < /chemin_vers_le_correctif/losetup-combined.patch

patch -p1 < /chemin_vers_le_correctif/util-linux-2.12-kernel-2.6.patch

Après avoir appliqué les correctifs, compilez et installez
util-linux en suivant les instructions du fichier INSTALL.

Je recommande d'utiliser le Linux Gentoo [http://gentoo.org], car
ces correctifs sont automatiquement appliqués quand apparaissent
les correctifs pour util-linux. D'autres distributions peuvent
avoir aussi des versions de util-linux disponibles et avoir aussi
appliqué ces correctifs.

5. Configurer le périphérique de boucle

Cryptoloop peut aussi bien être utilisé sur un fichier que sur un
système de fichiers entier. La suite décrit la façon de le
configurer sur une partition particulière. cette partition peut
être n'importe quelle partition que vous désirez, l'exemple
utilisé dans la suite est /dev/sda1. J'ai choisit d'utiliser
l'algorithme de chiffrement AES, mais vous pouvez le remplacer par
n'importe quel autre algorithme activé dans votre noyau. Vous
pouvez obtenir une liste de tous les algorithmes gérés par votre
noyau actuel en éditant le fichier /proc/crypto. Le livre de Bruce
Scheier, Applied Cryptography and Practical Cryptography, est un
excellent ouvrage présentant les différents algorithmes de
chiffrement. Les algorithmes AES et Serpent sont probablement le
choix le plus raisonnable. AES a été beaucoup utilisé pour le
chiffrement et aucune vulnérabilité sérieuse n'a été trouvée
depuis longtemps. Serpent n'a pas encore été beaucoup analysé,
mais il est considéré être un peu plus sécurisé que AES.
Cependant, Serpent est par contre plus lent que AES. N'utilisez
pas DES, il est le plus lent et le moins sécurisé. Triple-Des peut
aussi être une possibilité, mais AES est probablement plus
sécurisé et plus rapide, donc il n'existe pas réellement de raison
d'utiliser triple-DES.

1. Il est recommandé de formater la partition et de la remplir
avec des données aléatoires avant de créer le système de
fichiers chiffré dessus. Ce qui rendra plus difficile à un
pirate la détection des signatures dans votre partition
chiffrée.

[2][Avertissement] Attention !
Faite très attention au nom de la partition
que vous inscrivez. Si vous faites une
erreur, vous pouvez facilement écraser une
autre partition avec des données
aléatoires.

Une partition remplie avec des données aléatoires peut être
obtenue grâce à la commande suivante :

dd if=/dev/urandom of=/dev/sda1 bs=1M

Vous pouvez avoir un message d'erreur indiquant que le
périphérique est plein. Vous pouvez l'ignorer.

2. Sélectionnez un algorithme et une taille de clef. Une liste
d'algorithmes gérée par votre noyau peut être obtenu depuis le
fichier /proc/crypto. Je recommande l'utilisation de AES avec
une clef de 256 bits.

3. Configurez le périphérique de boucle. Vous pouvez utiliser la
commande losetup provenant du paquet util-linux. La commande
suivante crée un système de fichiers chiffré sur le
périphérique de boucle 0 en utilisant l'algorithme de
chiffrage AES avec une clef de 256 bits sur le périphérique
/dev/sda1 :

losetup -e aes-256 /dev/loop0 /dev/sda1

La commande vous demandera un mot de passe. Choisissez un mot
de passe robuste et essayez de vous en souvenir sans utiliser
un post-it collé à votre moniteur. C'est le mauvais côté de
l'utilisation de cryptoloop. Puisque le mot de passe est haché
pour créer la clef de chiffrement, il n'est pas facile après
de changer de mot de passe. La meilleur manière de changer un
mot de passe est de créer une nouvelle partition ou un nouveau
fichier chiffré et de déplacer toute les données dessus. Pour
cette raison, soyez sûr de choisir un mot de passe robuste dès
le début. AES peut être un algorithme de chiffrement très
robuste, mais si vous choisissez un mauvais mot de passe,
alors la sécurité ne sera pas bonne.

Si la commande losetup échoue avec le message d'erreur INVALID
ARGUMENT, le problème vient du paquet util-linux. Assurez-vous
d'avoir suivi les instructions précédentes sur la façon
d'installer le correctif pour util-linux. Les anciennes
versions ainsi que les versions non corrigés utilisent une
méthode différente pour passer la taille de la clef et ne
fonctionnent pas avec l'API Crypto 2.6.

4. Créez un système de fichier. Vous pouvez choisir le type de
système de fichier que vous souhaitez. L'exemple suivant crée
un système de fichiers ext3 sur le périphérique de boucle :

mkfs.ext3 /dev/loop0

5. Montez le système de fichiers chiffré. Premièrement vous devez
créer un point de montage, par exemple /mnt/crypto :

mkdir /mnt/crypto

Ensuite vous devez monter le système de fichiers. À ce niveau,
vous devez indiquer explicitement à la commande mount le
périphérique de boucle utilisé :

mount -t ext3 /dev/loop0 /mnt/crypto

6. Vous pouvez maintenant jouer avec votre fichier chiffré
jusqu'à l'ennui.

7. Démontez le système de fichiers. Après avoir suffisamment joué
avec, démontez le système de fichiers :

umount /mnt/crypto

8. Détachez le périphérique de boucle. Le périphérique de boucle
est encore attaché à votre partition, détachez le avec la
commande :

losetup -d /dev/loop0

6. Monter le système de fichiers chiffré

Pour toutes les opérations sur le périphérique cryptoloop, il est
important que les modules nécessaires soient chargés. Vous avez
besoin de charger au moins le module cryptoloop et les modules
pour chaque algorithme de chiffrement avec la commande modprobe.
Si les options ont été compilées directement dans le noyau, alors
ce n'est pas nécessaire.

Afin de monter le système de fichiers chiffré créé ci-dessus, vous
pouvez employer la commande mount du paquet util-linux.

mount -t ext3 /dev/sda1 /mnt/crypto/ -o encryption=aes-256

Le mot de passe vous sera demandé et ensuite le système de
fichiers sera monté comme n'importe quel autre. L'option
« encryption » indique que le périphérique contient un système de
fichiers chiffré, la sélection du périphérique de boucle se fera
automatiquement parmi les périphériques disponibles.

Quand vous aurez fini de travailler, vous pouvez le démonter avec
la commande :

umount /mnt/crypto

Vous pouvez ajouter la ligne suivante dans le fichier /etc/fstab :

/dev/sda1 /mnt/crypto ext3 noauto,encryption=aes-256 0 0

Maintenant vous pouvez simplement monter le périphérique avec :

mount /mnt/crypto

C'est tout. Amusez-vous.

7. Utiliser un fichier au lieu d'une partition

Il est très facile de créer un système de fichiers chiffré
directement à l'intérieur d'un fichier. Ceci est particulièrement
intéressant, si vous souhaitez sauvegarder ce fichier sur un DVD,
ou sur tout autre média. Il vous sera aussi très facile de
déplacer ce fichier sur d'autres machines.

Pour commencer, créez un fichier de 100 Mo contenant des données
aléatoires en utilisant la commande suivante :

dd if=/dev/urandom of=/mestrucs.aes bs=1k count=100000

Si vous souhaitez changer la taille du fichier, changez la valeur
de count. La commande précédente crée 100 000 blocs d'une taille
de 1 ko, mais vous pouvez mettre la valeur que vous désirez.
Assurez-vous juste qu'elle ne soit pas trop petite et qu'il pourra
contenir le système de fichiers que vous avez choisi. Vous pouvez
remplacer /mestrucs.aes par n'importe quel nom de fichier du
moment que vous avez suffisamment de place libre sur la partition.

Vous pouvez créer le système de fichiers chiffré dans ce fichier,
de la même façon que nous l'avons fait précédemment :

losetup -e aes-256 /dev/loop0 /mestrucs.aes

Maintenant créez le système de fichiers :

mkfs.ext3 /dev/loop0

et montez le :

mount -t ext3 /dev/loop0 /mnt/crypto

Pour finir, démontez et détachez le périphérique de boucle

umount /mnt/crypto
losetup -d /dev/loop0

Vous pourrez alors monter le système de fichiers plus tard avec la
commande :

mount /mestrucs.aes /mnt/crypto -oencryption=aes-256

Si vous souhaitez déplacer le fichier ou le graver sur un CD-ROM
ou un DVD, assurez-vous qu'il ait bien été démonté avant.

--------------

^[1] N.D.T. : ce document est obsolète. Un document de
remplacement est en cours de préparation par le Projet de
documentation Linux (LDP). En attendant, vous pouvez consulter
l'article de la Gazette Linux « Compiler le noyau Linux » ou le
Guide pratique de reconstruction du noyau Linux
[http://www.digitalhermit.com/~kwan/kernel.html] (en anglais) de
Kwan Lowe.