Блочное системное шифрование Windows Linux установленных систем. Двойная зашифрованная загрузка. Защита и атака на GRUB209.11.2018 11:34

Ковбойская стратегия:

[A] блочное системное шифрование Windows 7 установленной системы;
[B] блочное системное шифрование GNU/Linux (Debian) установленной системы (включая /boot);
[C] настройка GRUB2, защита загрузчика цифровой подписью, защита аутентификацией;
[D] зачистка — уничтожение нешифрованных данных;
[E] универсальное резервное копирование зашифрованных ОС;
[F] атака на загрузчик GRUB2;
[G] полезная документация.

Схема :

* шифрование не скрытое;
* Windows 7 установленная — шифрование полное системное;
* GNU/Linux установленная (Debian и производные дистрибутивы) — шифрование полное системное (/, включая /boot; swap);
* независимые загрузчики: загрузчик VeraCrypt установлен в MBR, загрузчик GRUB2 установлен в расширенный раздел;
* установка/переустановка ОС не требуется;
* используемое криптографическое ПО: VeraCrypt, Cryptsetup, GnuPG, Seahorse, GRUB2 — свободное/бесплатное.

Вышеописанная схема частично решает проблему «выносной boot на флэшку», позволяет наслаждаться зашифрованными Windows/Linux и обмениваться данными по «зашифрованному каналу» из одной ОС в другую.

Порядок загрузки ПК:

включение машины;
загрузка загрузчика VeraCrypt (верный ввод пароля продолжит загрузку Windows 7);
нажатие клавиши «Esc» загрузит загрузчик GRUB2;
загрузчик GRUB2 (выбор дистрибутива/ GNU/Linux/CLI), затребует аутентификацию GRUB2-суперпользователя <логин/пароль>;
после успешной аутентификации и выбора дистрибутива, потребуется ввод парольной фразы для разблокировки »/boot/initrd.img»;
после ввода безошибочных паролей в GRUB2 «потребуется» ввод пароля (третьего по счету, пароль BIOS или пароль учетки пользователя GNU/Linux — not consider) для разблокирования и загрузки ОС GNU/Linux, или автоматическая подстановка секретного ключа (два пароля + ключ);
внешнее вторжение в конфигурацию GRUB2 заморозит процесс загрузки GNU/Linux.

При разметке жесткого диска (таблица MBR) ПК может иметь не более 4-х главных разделов, или 3-х главных и одного расширенного, а также не размеченную область. Расширенный раздел в отличие от главного может содержать подразделы (логические диски=расширенный раздел). Иными словами, «расширенный раздел» на HDD заменяет LVM для текущей задачи: полного системного шифрования. Если ваш диск размечен на 4 главные раздела, вам необходимо использовать lvm, либо трансформировать (с форматированием) раздел с главного на расширенный, либо грамотно воспользоваться всеми четырьмя разделами и оставить всё, как есть, получив желаемый результат. Даже если у вас на диске один раздел, Gparted поможет разбить HDD (на дополнительные разделы) без потери данных, но все же с небольшой расплатой за такие действия.

Схема разметки жесткого диска, относительно которой пойдет вербализация всей статьи представлена в таблице ниже.

Таблица (№1) разделов 1Тб.

Что-то подобное должно быть и у вас.
Sda1 — главный раздел №1 NTFS (зашифрованный);
sda2 — расширенный раздел маркер;
sda6 — логический диск (на него установлен загрузчик GRUB2);
sda8 — swap (зашифрованный файл подкачки);
sda9 — тестовый логический диск;
sda5 — логический диск для любопытных;
sda7 — ОС GNU/Linux (перенесенная ОС на зашифрованный логический диск);
sda3 — главный раздел №2 с ОС Windows 7 (шифрованный);
sda4 — главный раздел №3 (в нем располагалось незашифрованная GNU/Linux, используется под бэкап).

[А] Блочное системное шифрование Windows 7

А1. VeraCrypt

спойлер

Загрузка с официального сайта, либо с зеркала sourceforge установочной версии криптографического ПО VeraCrypt (на момент публикации статьи v1.23, портативная версия VeraCrypt не подойдет для системного шифрования). Чекните контрольную сумму загруженного софта

$ Certutil -hashfile "C:\VeraCrypt Setup 1.23.exe" SHA256

и сравните полученный результат с выложенной КС на сайте разработчика VeraCrypt.

Если установлено ПО HashTab, еще проще: ПКМ (VeraCrypt Setup 1.23.exe)-свойства-хэш суммы файлов.

Для проверки подписи программы в системе должно быть установлено ПО gnuPG; gpg4win.

А2. Установка/запуск ПО VeraCrypt с правами администратора

А3. Выбор параметров системного шифрования активного раздела

VeraCrypt — Система — Зашифровать системный радел/диск — Обычный — Зашифровать системный раздел Windows — Мультизагрузка — (предупреждение: «Неопытным пользователям не рекомендуется использовать этот метод» и это правда, соглашаемся «Да») — Загрузочный диск («да», даже если не так, все равно «да») — Число системных дисков »2 и более» — Несколько систем на одном диске «Да» — Не Windows загрузчик «Нет» (по факту «Да», но загрузчики VeraCrypt/GRUB2 не поделят MBR между собой, точнее, в MBR/загрузочной дорожке хранится лишь наименьшая часть кода загрузчика, основная его часть располагается в пределах файловой системы) — Мультизагрузка — Настройки параметров шифрования…

Если отклониться от вышеописанных шагов (схемы блочного системного шифрования), то VeraCrypt выкатит предупреждение и не позволит шифровать раздел.

На следующем шаге, к целенаправленной защите данных, проведите «Тест» и выбирайте алгоритм шифрования. Если у вас несовременный CPU, то скорее всего самым быстрым окажется алгоритм шифрования Twofish. Если CPU мощный, разницу заметите: AES — шифрование по результатам теста будет в несколько раз скоростнее своих криптоконкурентов. AES — популярный алгоритм шифрования, аппаратная часть современных CPU специально оптимизирована на «секрет» так и на «взлом».

VeraCrypt поддерживает возможность криптовать диски каскадом AES(Twofish)/и другими комбинациями. На 2-х ядерном CPU Intel 2.20ГГц десятилетней давности (без аппаратной поддержки AES, шифрование каскадом А/Т) снижение производительности в сущности незаметное. (у CPU AMD той же эпохи/~параметров —производительность немного снижена). ОС работает в динамике и потребление ресурсов на прозрачное шифрование — незаметное. В отличие, как например, заметное снижение производительности из-за установленного тестового нестабильного desktop environment Mate v1.20.1 (или v1.20.2 точно не помню) в GNU/Linux, или из-за работы подпрограммы телеметрии в Windows7↑. Обычно искушенные пользователи до шифрования проводят тесты на производительность железа. Например, в Aida64/Sysbench/systemd-analyze и сравнивают с результатами этих же тестов после криптования системы, тем самым, для себя опровергая миф, «системное шифрование — это вредно». Замедление машины и неудобство ощутимо при резервном копировании/восстановлении зашифрованных данных, потому что сама по себе операция «системного резервного копирования данных» измеряется не в мс, и добавляются те самые <расшифровать/зашифровать на лету>. В конечном итоге каждый пользователь выбирает алгоритм шифрования относительно удовлетворения поставленных задач и степени своей паранойи.

Параметр PIM лучше оставить по умолчанию, чтобы при загрузке ОС каждый раз не вводить точные значения итераций. VeraCrypt применяет огромное кол-во итераций для создания действительно «медленного хэша». Атака на такую «криптоулитку» методом Brute force/радужных таблиц имеет смысл только при короткой «простой» парольной фразе и персонального charset-лист жертвы. Расплата за стойкость пароля — задержка при верном вводе пароля при загрузке ОС (монтирование томов VeraCrypt в GNU/Linux — существенно быстрее).
Свободный софт для реализации brute force атаки (извлечение парольной фразы из заголовка диска VeraCrypt/LUKS) Hashcat и John the Ripper, последний не умеет работать с Twofish например.

По причине криптографической стойкости алгоритмов шифрования, неудержимые криптопанки разрабатывают софт с другим вектором атаки. Например, извлечения метаданных/ключей из ОЗУ (атака холодным ботинком/прямым доступом к памяти), существует специализированное свободное и несвободное ПО для этих целей.

По окончанию настройки/генерации «уникальных метаданных» шифруемого активного раздела, VeraCrypt предложит перезагрузить ПК и протестировать работоспособность своего загрузчика. После reboot-а/старта Windows, VeraCrypt подгрузится в режиме ожидания, останется лишь подтвердить процесс шифрования — Y.

На финальном шаге системного шифрования VeraCrypt предложит создать резервную копию заголовка активного зашифрованного раздела в виде «veracrypt rescue disk.iso» — сделать нужно обязательно — в этом софте такая операция является требованием (в LUKS, как требование — это к сожалению, опущено, но подчеркнуто в документации). Rescue disk пригодится всем, а кому-то и не один раз. Утеря (перезапись заголовка/MBR) резервной копии заголовка навсегда лишит доступа к дешифрованному разделу с OS Windows.

А4. Создание спасательного диска VeraCrypt

По умолчанию VeraCrypt предлагает прожечь «метаданные ~2–3 мБ» на компакт-диск, но не у всех людей есть диски или приводы DWD-ROM-ы, а создание загрузочной флэшки «VeraCrypt Rescue disk» для кого-то окажется техническим сюрпризом: Rufus/GUIdd-ROSA ImageWriter и другой подобный софт — не смогут справиться с поставленной задачей, потому что помимо копирования смещенных метаданных на загрузочную флэшку, нужно из образа сделать copy/paste за пределами файловой системы usb-накопителя, короче, правильно скопировать MBR/дорожу на брелок. Из-под ОС GNU/Linux создать загрузочную флэшку, можно воспользовавшись утилитой «dd», глядя на эту табличку.

Создание спасательного диска в среде Windows — иначе. Разработчик VeraCrypt не включил решение этой задачки в официальную документацию по «rescue disk», но предложил решение другим путем: выложил дополнительное ПО по созданию «usb rescue disk» в свободный доступ, на своем форуме VeraCrypt. Архивариус этого ПО для Windows — «создание usb veracrypt rescue disk». После сохранения rescue disk.iso начнется процесс блочного системного шифрования активного раздела. Во время шифрования работа ОС не останавливается, перезагрузка ПК не требуется. По завершению операции криптования, активный раздел становится полностью зашифрованным, можно пользоваться. Если при запуске ПК не появляется загрузчик VeraCrypt, и не помогает операция восстановления заголовка, то проверьте флаг «boot», он должен быть установлен на раздел, где присутствует Windows (независимо от шифрования и других ОС, см. таблица №1).
На этом описание блочного системного шифрования с ОС Windows закончено.

[B] LUKS. Шифрование GNU/Linux (~Debian) установленной ОС. Алгоритм и Шаги

Для того чтобы зашифровать установленный Debian/производный дистрибутив, требуется сопоставить подготовленный раздел с виртуальным блочным устройством, перенести на сопоставленный диск GNU/Linux, и установить/настроить GRUB2. Если у вас не голый сервер, и вы дорожите своим временем, то пользоваться необходимо GUI, а большинство терминальных команд, описанных ниже, подразумевается водить в «режиме Чак-Норрис».

B1. Загрузка ПК с live usb GNU/Linux

«Провести криптотест на производительность железа»

lscpu && сryptsetup benchmark

Если вы счастливый владелец мощной тачки с аппаратной поддержкой AES, то цифры будут похожи на правую часть терминала, если вы счастливый, но с античным железом — на левую часть.

B2. Разметка диска. монтирование/форматирование фс логического диска HDD в Ext4 (Gparted)

B2.1. Создание зашифрованного заголовка раздела sda7

Описывать имена разделов, здесь и далее, буду согласно относительно своей таблицы разделов, выложенной выше. Согласно вашей разметке диска, вы должны подставлять свои имена разделов.

Сопоставление шифрования логического диска (/dev/sda7 > /dev/mapper/sda7_crypt).
#Простое создание «LUKS-AES-XTS раздела»

cryptsetup -v -y luksFormat /dev/sda7

Опции:

* luksFormat -инициализация LUKS заголовка;
* -y -парольная фраза (не ключ/файл);
* -v -вербализация (вывод информации в терминале);
* /dev/sda7 -ваш логический диск из расширенного раздела (туда, куда планируется перенос/шифрование GNU/Linux).

По умолчанию алгоритм шифрования UKS1: aes-xts-plain64, Key: 256 bits, LUKS header hashing: sha256, RNG: /dev/urandom> (зависит от версии cryptsetup).

#Проверка default-алгоритма шифрования
cryptsetup  --help #самая последняя строка в выводе терминала.

При отсутствии аппаратной поддержки AES на CPU, лучшим выбором будет создание расширенного «LUKS-Twofish-XTS-раздела».

B2.2. Расширенное создание «LUKS-Twofish-XTS-раздела»

cryptsetup luksFormat /dev/sda7 -v -y -c twofish-xts-plain64 -s 512 -h sha512 -i 1500 --use-urandom

Опции:
* luksFormat -инициализация LUKS заголовка;
* /dev/sda7 ваш будущий зашифрованный логический диск;
* -v вербализация;
* -y парольная фраза;
* -c выбор алгоритма шифрования данных;
* -s размер ключа шифрования;
* -h алгоритм хеширования/криптофункция, используется ГСЧ (--use-urandom) для генерации уникального ключа шифрования/дешифрирования заголовка логического диска, вторичного ключа заголовка (XTS); уникального мастер ключа хранящегося в зашифрованном заголовке диска, вторичного XTS ключа, все эти метаданные и подпрограмма шифрования, которая с помощью мастер ключа и вторичного XTS-ключа шифруют/дешифруют любые данные на разделе (кроме заголовка раздела) хранятся в ~3 мБ на выбранном разделе жесткого диска.
* -i итерации в миллисекундах, вместо «количества» (задержка по времени при обработке парольной фразы, влияет на загрузку ОС и криптостойкость ключей). Для сохранения баланса криптостойкости при простом пароле типа «russian» требуется увеличивать значение -(i), при сложном пароле типа »?8dƱob/øfh» значение можно уменьшать.
* --use-urandom генератор случайных чисел, генерирует ключи и соль.

После сопоставления раздела sda7 > sda7_crypt (операция быстрая, так как создается зашифрованный заголовок с метаданными ~3 мБ и на этом всё), нужно отформатировать и смонтировать файловую систему sda7_crypt.

B2.3. Сопоставление

cryptsetup open /dev/sda7 sda7_crypt
#выполнение данной команды запрашивает ввод секретной парольной фразы.

опции:
* open -сопоставить раздел «с именем»;
* /dev/sda7 -логический диск;
* sda7_crypt -сопоставление имени, которое используется для монтирования зашифрованного раздела или его инициализации при загрузке ОС.

B2.4. Форматирование файловой системы sda7_crypt в ext4. Монтирование диска в ОС

(Примечание: в Gparted работать с шифрованным разделом уже не получится)

#форматирование блочного шифрованного устройства
mkfs.ext4 -v -L DebSHIFR /dev/mapper/sda7_crypt

опции:
* -v -вербализация;
* -L -метка диска (которая отображается в проводнике среди других дисков).

Далее, следует примонтировать виртуальное-шифрованное блочное устройство /dev/sda7_crypt в систему

mount /dev/mapper/sda7_crypt /mnt

Работа с файлами в папке /mnt приведет к автоматическому шифрованию/дешифрированию данных в sda7.

Удобнее сопоставлять и монтировать раздел в проводнике (nautilus/caja GUI), раздел уже будет в списке выбора дисков, останется ввести только парольную фразу для открытия/расшифрования диска. Сопоставляемое имя при этом будет выбрано автоматически и не «sda7_crypt», а что-то вроде /dev/mapper/Luks-xx-xx…

B2.5. Резервное копирование заголовка диска (метаданные ~3 мБ)

Одна из самых важных операций, которую необходимо сделать, не откладывая — резервная копия заголовка «sda7_crypt». Если перезаписать/повредить заголовок (например, установкой GRUB2 в раздел sda7 и тд.), зашифрованные данные будут потеряны окончательно без какой-либо возможности их восстановить, потому что невозможно будет повторно сгенерировать одинаковые ключи, ключи создаются уникальные.

#Бэкап заголовка раздела
cryptsetup luksHeaderBackup --header-backup-file ~/Бэкап_DebSHIFR /dev/sda7

#Восстановление заголовка раздела
cryptsetup luksHeaderRestore --header-backup-file

опции:
* luksHeaderBackup --header-backup-file -команда бэкап;
* luksHeaderRestore --header-backup-file -команда восстановления;
* ~/Бэкап_DebSHIFR — файл резервной копии;
* /dev/sda7 -раздел, чью резервную копия шифрованного заголовка диска требуется сохранить.
На этом шаге <создание и редактирование зашифрованного раздела> закончено.

B3. Перенос ОС GNU/Linux (sda4) на зашифрованный раздел (sda7)

Создаем папку /mnt2 (Примечание — мы все еще работаем с live usb, в точку /mnt смонтирован sda7_crypt), и монтируем наш GNU/Linux в /mnt2, который необходимо зашифровать.

mkdir /mnt2
mount /dev/sda4 /mnt2

Осуществляем корректный перенос ОС с помощью ПО Rsync

rsync -avH --progress /mnt2/ /mnt

Опции Rsync описаны в п.E1.
Перенос и синхронизация [GNU/Linux > GNU/Linux-зашифрованная] на этом шаге закончены.

В4. Настройка GNU/Linux на зашифрованном разделе sda7

После успешного переноса ОС /dev/sda4 > /dev/sda7 необходимо войти в GNU/Linux на зашифрованном разделе, и осуществить дальнейшую настройку (без перезагрузки ПК) относительно зашифрованной системы. То есть находиться в live usb, но команды выполнять «относительно корня шифрованной ОС». Симулировать подобную ситуацию будет. Чтобы оперативно получать информацию с какой ОС вы в данный момент времени работаете (в шифрованной или нет, так как данные в sda4 и sda7 синхронизированы), рассинхронизируйте ОС-ы. Создайте в корневых каталогах (sda4/sda7_crypt) пустые файлы-маркеры, например, /mnt/шифрованнаяОС и /mnt2/дешифрованнаяОС. Быстрая проверка в какой ОС вы находитесь (в том числе и на будущее):

ls /

B4.1. «Симуляция входа в зашифрованную ОС»

mount --bind /dev /mnt/dev
mount --bind /proc /mnt/proc
mount --bind /sys /mnt/sys
chroot /mnt

B4.2. Проверка, что работа осуществляется относительно зашифрованной системы

ls /mnt 
#и видим файл "/шифрованнаяОС"

history
#в выводе терминала должна появиться история команд su рабочей ОС.

B4.3. Создание/настройка зашифрованного swap (раздел подкачки), правка crypttab/fstab

Так как файл подкачки при каждом старте ОС форматируется, то не имеет смысла создавать и сопоставлять swap с логическим диском сейчас, и набивать команды, как в п.B2.2. Для Swap-а при каждом старте будут автоматически генерироваться свои временные шифровальные ключи. Жизненный цикл ключей swap-a: размонтирование/отключение swap-раздела (+очистка ОЗУ); или перезапуск ОС. Настройка swap, открываем файл, отвечающий за конфигурацию блочных шифрованных устройств (аналог fstab-файла, но отвечающий за крипто).

nano /etc/crypttab

правим

#«target name» «source device» «key file» «options»
swap /dev/sda8 /dev/urandom swap, cipher=twofish-xts-plain64, size=512, hash=sha512

Опции
* swap -сопоставленное имя при шифровании /dev/mapper/swap.
* /dev/sda8 -используйте ваш логический раздел под swap.
* /dev/urandom -генератор случайных ключей шифрования для swap (с каждой новой загрузкой ОС — созданные новые ключи). Генератор /dev/urandom менее случайный, чем /dev/random, как-никак /dev/random используется при работе в опасных параноидальных обстоятельствах. При загрузке ОС /dev/random тормозит загрузку на несколько ± минут (см. systemd-analyze).
* swap, cipher=twofish-xts-plain64, size=512, hash=sha512: -раздел знает, что он swap и форматируется «соответственно»; алгоритм шифрования.

#Открываем и правим fstab
nano /etc/fstab

правим

# swap was on /dev/sda8 during installation
/dev/mapper/swap none swap sw 0 0

/dev/mapper/swap -имя , которое задали в crypttab.
Настройка раздела подкачки завершена.

B4.4. Настройка зашифрованной GNU/Linux (правка файлов crypttab/fstab)

Файл /etc/crypttab, как написал выше, описывает зашифрованные блочные устройства, которые настраиваются во время загрузки системы.

#правим /etc/crypttab 
nano /etc/crypttab

если сопоставляли раздел sda7>sda7_crypt как в п.B2.1

# «target name» «source device» «key file» «options»
sda7_crypt UUID=81048598–5bb9–4a53-af92-f3f9e709e2f2 none luks

если сопоставляли раздел sda7>sda7_crypt как в п.B2.2

# «target name» «source device» «key file» «options»
sda7_crypt UUID=81048598–5bb9–4a53-af92-f3f9e709e2f2 none cipher=twofish-xts-plain64, size=512, hash=sha512

если сопоставляли раздел sda7>sda7_crypt как в п.B2.1 or B2.2, но не хотите повторно вводить пароль для разблокировки и загрузки ОС, то вместо пароля можно подставить секретный ключ/случайный файл

# «target name» «source device» «key file» «options»
sda7_crypt UUID=81048598–5bb9–4a53-af92-f3f9e709e2f2 /etc/skey luks

Описание
* none -сообщает, что при загрузке ОС, для разблокировки корня требуется ввод секретной парольной фразы.
* UUID -идентификатор раздела. Чтобы узнать свой идентификатор набираете в терминале (напоминание, что все это время и далее, вы работаете в терминале в среде chroot, а не в другом терминале live usb).

fdisk -l #проверка всех разделов
blkid #должно быть что-то подобное

/dev/sda7: UUID=»81048598–5bb9–4a53-af92-f3f9e709e2f2» TYPE=«crypto_LUKS» PARTUUID=»0332d73c-07»
/dev/mapper/sda7_crypt: LABEL=«DebSHIFR» UUID=»382111a2-f993–403c-aa2e-292b5eac4780» TYPE=«ext4»

эту строчку видно при запросе blkid из терминала live usb при смонтированном sda7_crypt).
UUID берете именно от вашего sdaX (не sdaX_crypt!, UUID sdaX_crypt — автоматом уйдет при генерации конфига grub.cfg).
* cipher=twofish-xts-plain64, size=512, hash=sha512 -luks шифрование в расширенном режиме.
* /etc/skey -секретный файл-ключ, который подставляется автоматически для разблокировки загрузки ОС (вместо ввода 3-го пароля). Файл можно указать любой до 8 мБ, но считываться данные будут

#Создание "генерация" случайного файла <секретного ключа> размером 691б.
head -c 691 /dev/urandom > /etc/skey

#Добавление секретного ключа (691б) в 7-й слот заголовка luks
cryptsetup luksAddKey --key-slot 7 /dev/sda7 /etc/skey

#Проверка слотов "пароли/ключи luks-раздела"
cryptsetup luksDump /dev/sda7

Выглядеть будет примерно так:

(сделайте сами и сами увидите).

/etc/fstab содержит описательную информацию о различных файловых системах.

#Правим /etc/fstab
nano /etc/fstab

# «file system» «mount poin» «type» «options» «dump» «pass»
# / was on /dev/sda7 during installation
/dev/mapper/sda7_crypt / ext4 errors=remount-ro 0 1

опция
* /dev/mapper/sda7_crypt -имя сопоставления sda7>sda7_crypt, которое указано в файле /etc/crypttab.
Настройка crypttab/fstab закончена.

B4.5. Редактирование файлов конфигурации

B4.5.1. Редактирование конфига /etc/initramfs-tools/conf.d/resume

#Если у вас ранее был активирован swap раздел, отключите его. 
nano /etc/initramfs-tools/conf.d/resume

и закомментируйте (если существует) »#» строчку «resume». Файл должен быть полностью пустой.

B4.5.2. Редактирование конфига /etc/initramfs-tools/conf.d/cryptsetup

nano /etc/initramfs-tools/conf.d/cryptsetup

должно соответствовать

# /etc/initramfs-tools/conf.d/cryptsetup
CRYPTSETUP=yes
export CRYPTSETUP

B4.5.3. Редактирование конфига /etc/default/grub (именно этот конфиг отвечает за умение генерировать grub.cfg при работе с зашифрованным /boot)

nano /etc/default/grub

добавляем строку «GRUB_ENABLE_CRYPTODISK=y»
значение 'y', grub-mkconfig и grub-install будут проверять наличие зашифрованных дисков и генерировать дополнительные команды, необходимые для их доступа во время загрузки (insmod-ы ).
должно быть подобие

GRUB_DEFAULT=0
GRUB_TIMEOUT=10
GRUB_DISTRIBUTOR=`lsb_release -i -s 2> /dev/null || echo Debian`
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=«acpi_backlight=vendor»
GRUB_CMDLINE_LINUX=«quiet splash noautomount»
GRUB_ENABLE_CRYPTODISK=y

B4.5.4. Редактирование конфига /etc/cryptsetup-initramfs/conf-hook

nano /etc/cryptsetup-initramfs/conf-hook

проверьте, что строка закомментирована .
В будущем (и даже уже сейчас, этот параметр не будет иметь никакого значения, но иногда он мешает обновлять образ initrd.img).

B4.5.5. Редактирование конфига /etc/cryptsetup-initramfs/conf-hook

nano /etc/cryptsetup-initramfs/conf-hook

добавляем

KEYFILE_PATTERN=»/etc/skey»
UMASK=0077

Это упакует секретный ключ «skey» в initrd.img, ключ необходим для разблокировки корня при загрузке ОС (если нет желания вводить пароль повторно, авто подставляется ключ «skey»).

B4.6. Обновление /boot/initrd.img«version»

Чтобы упаковать секретный ключ в initrd.img и применить исправления cryptsetup, обновляем образ

update-initramfs -u

при обновлении initrd.img (как говорится «Возможно, но это не точно») появятся предупреждения, связанные с cryptsetup, или, например, уведомление о потере модулей Nvidia — это нормальное явление. После обновления файла, проверяйте, что он действительно обновился см. по времени (относительно chroot среды) /boot/initrd.img.
На это шаге настройка файлов конфигурации завершена.

[С] Установка и настройка GRUB2 простая конфигурация

C1. При необходимости отформатируйте выделенный раздел для загрузчика (разделу достаточно не менее 20 мБ)

mkfs.ext4 -v -L GRUB2 /dev/sda6

C2. Монтирование /dev/sda6 в /mnt

Так мы работаем в chroot, то в корне не будет каталога /mnt2, а папка /mnt — будет пустой.
монтируем раздел GRUB2

mount /dev/sda6 /mnt

Если у вас установлена старая версия GRUB2, в каталоге /mnt/boot/grub/i-386-pc (возможна другая платформа, например, не «i386-pc») отсутствуют криптомодули (короче, в папке должны находиться модули, включая эти .mod: cryptodisk; luks; gcry_twofish; gcry_sha512; signature_test.mod), в таком случае GRUB2 необходимо встряхнуть.

apt-get update
apt-get install grub2

Важно! Во время обновления пакета GRUB2 из репозитория, на вопрос «о выборе» в какое место устанавливать загрузчик — необходимо отказаться от инсталляции (причина — попытка установки GRUB2 — в «MBR» или на live usb). В противном случае вы повредите заголовок/загрузчик VeraCrypt. После обновления пакетов GRUB2, и отмены установки, загрузчик нужно инсталлировать вручную на логический диск, а не в «MBR». Если в вашем репозитории устаревшая версия GRUB2, попробуйте апдейтить его с официального сайта — не проверял (работал со свежими загрузчиками GRUB 2.02 ~BetaX).

C3. Инсталляция GRUB2 в расширенный раздел «sda6»

У вас должен быть смонтирован раздел [п.C.2]

grub-install --force --root-directory=/mnt /dev/sda6

опции
* --force -установка загрузчика, минуя все предупреждения, которые практически всегда существуют и блокируют установку (обязательный флаг).
* --root-directory -установка каталога в корень sda6.
* /dev/sda6 -ваш sdaХ раздел (не пропустите <пробел> между /mnt /dev/sda6).

C4. Создание файла конфигурации

Забудьте о команде «update-grub2», и используйте полноценную команду генерации файла конфигурации

grub-mkconfig -o /mnt/boot/grub/grub.cfg

после завершения генерации/обновления файла grub.cfg, в терминале вывода должны быть строчки (а) с найденными ОС на диске («grub-mkconfig» возможно найдет и подхватит ОС с live usb, если у вас мультизагрузочная флэшка с Windows 10 и кучей живых дистрибутивов — это нормально). Если в терминале «пусто», файл «grub.cfg» не сгенерирован, то это тот самый случай, когда в системе GRUBые баги (и скорее всего загрузчик из тестовой ветки репозитория), переустановите GRUB2 из надежных источников.
Установка «простая конфигурация» и настройка GRUB2 завершена.

C5. Proof-test зашифрованной ОС GNU/Linux

Корректное завершаем криптомиссию. Аккуратно покидаем зашифрованную GNU/Linux (выход из среды chroot).

umount -a #размонтирование всех смонтированных разделов шифрованной GNU/Linux
Ctrl+d #выход из среды chroot
umount /mnt/dev
umount /mnt/proc
umount /mnt/sys
umount -a #размонтирование всех смонтированных разделов на live usb
reboot

После перезагрузки ПК должен загрузиться загрузчик VeraCrypt.

*Ввод пароля для активного раздела — начнется загрузка ОС Windows.
*Нажатие клавиши «Esc» передаст управление GRUB2, при выборе зашифрованной GNU/Linux — потребуется пароль (sda7_crypt) для разблокировки /boot/initrd.img.

*В зависимости от того, как вы настроили систему (см. п.B4.4/4.5) после верного ввода пароля для разблокировки образа /boot/initrd.img, потребуется пароль для загрузки ядра/корня ОС, либо автоматически подставится секретный ключ «skey», избавляя от повторного ввода парольной фразы.

(скрин «автоматическая подстановка секретного ключа»).

*Далее понесется знакомый процесс загрузки GNU/Linux с аутентификацией учетки пользователя.

*После авторизации пользователя и входа в ОС, нужно повторно обновить /boot/initrd.img (см В4.6).

update-initramfs –u

А в случае лишних строк в меню GRUB2 (из подхвата ОС-м с live usb) избавиться от них

mount /dev/sda6 /mnt
grub-mkconfig -o /mnt/boot/grub/grub.cfg

Краткий итог по системному шифрованию GNU/Linux:

GNU/Linuxinux зашифрован полностью, включая /boot/kernel and initrd;
секретный ключ упакован в initrd.img;
текущая схема авторизации (ввод пароля на разблокировку initrd; пароль/ключ на загрузку ОС; пароль авторизации учетки Linux).

«Простая конфигурация GRUB2» системное шифрование блочного раздела закончено.

С6. Расширенная настройка GRUB2. Защита загрузчика цифровой подписью + защита аутентификацией

GNU/Linux зашифрован полностью, но загрузчик шифровать нельзя — такое условие продиктовано BIOS. По этой причине цепочная зашифрованная загрузка GRUB2 невозможна, но возможна/доступна простая цепочная загрузка, с точки зрения защиты — ненужно [см. П. F].
Для «уязвимого» GRUB2 разработчики реализовали алгоритм защиты загрузчика «подписью/аутентификацией».

При защите загрузчика «своей цифровой подписью» внешняя модификация файлов, либо попытка загрузить в данном загрузчике дополнительные модули — приведет процесс загрузки к блокировке.
При защите загрузчика аутентификацией для выбора загрузки какого-либо дистрибутива, либо ввод дополнительных команд в CLI, потребуется ввести логин и пароль суперпользователя-GRUB2.

С6.1. Защита загрузчика аутентификацией

Проверьте, что вы работаете в терминале в зашифрованной ОС

ls / #обнаружить файл-маркер

создайте пароль суперпользователя для авторизации в GRUB2

grub-mkpasswd-pbkdf2 #введите/повторите пароль суперпользователя.

Получите хэш пароля. Что-то похоже на это

grub.pbkdf2.sha512.10000.DE10E42B01BB6FEEE46250FC5F9C3756894A8476A7F7661A9FFE9D6CC4D0A168898B98C34EBA210F46FC10985CE28277D0563F74E108FCE3ACBD52B26F8BA04D.27625A4D30E4F1044962D3DD1C2E493EF511C01366909767C3AF9A005E81F4BFC33372B9C041BE9BA904D7C6BB141DE48722ED17D2DF9C560170821F033BCFD8

монтируем раздел GRUB

mount /dev/sda6 /mnt

редактируем конфиг

nano -$ /mnt/boot/grub/grub.cfg

проверьте поиск по файлу, что в «grub.cfg» отсутствуют где-либо флаги (» --unrestricted» »--user»,
добавьте в самом конце (перед строкой ### END /etc/grub.d/41_custom ###)
«set superusers=«root»
password_pbkdf2 root хэш».

Должно быть примерно так

# This file provides an easy way to add custom menu entries. Simply type the
# menu entries you want to add after this comment. Be careful not to change
# the 'exec tail' line above.
### END /etc/grub.d/40_custom ###
### BEGIN /etc/grub.d/41_custom ###
if [ -f ${config_directory}/custom.cfg ]; then
source ${config_directory}/custom.cfg
elif [ -z »${config_directory}» -a -f $prefix/custom.cfg ]; then
source $prefix/custom.cfg;
fi
set superusers=«root»
password_pbkdf2 root grub.pbkdf2.sha512.10000.DE10E42B01BB6FEEE46250FC5F9C3756894A8476A7F7661A9FFE9D6CC4D0A168898B98C34EBA210F46FC10985CE28277D0563F74E108FCE3ACBD52B26F8BA04D.27625A4D30E4F1044962D3DD1C2E493EF511C01366909767C3AF9A005E81F4BFC33372B9C041BE9BA904D7C6BB141DE48722ED17D2DF9C560170821F033BCFD8
### END /etc/grub.d/41_custom ###
#

Если вы часто пользуетесь командой «grub-mkconfig -o /mnt/boot/grub/grub.cfg» и не хотите вносить каждый раз изменения в grub.cfg, занесите вышеописанные строки (логин/пароль) в пользовательский скрипт GRUB-а в самый низ

nano /etc/grub.d/41_custom

cat << EOF
set superusers=«root»
password_pbkdf2 root grub.pbkdf2.sha512.10000.DE10E42B01BB6FEEE46250FC5F9C3756894A8476A7F7661A9FFE9D6CC4D0A168898B98C34EBA210F46FC10985CE28277D0563F74E108FCE3ACBD52B26F8BA04D.27625A4D30E4F1044962D3DD1C2E493EF511C01366909767C3AF9A005E81F4BFC33372B9C041BE9BA904D7C6BB141DE48722ED17D2DF9C560170821F033BCFD8
EOF

При генерации конфига «grub-mkconfig -o /mnt/boot/grub/grub.cfg», строки, отвечающие за аутентификацию, будут добавляться автоматически в grub.cfg.
На этом шаге настройка аутентификации GRUB2 завершена.

С6.2. Защита загрузчика цифровой подписью

Предполагается, что у вас уже есть ваш персональный pgp-ключ шифрования (либо создайте такой ключ). В системе должно быть установлено криптографическое ПО: gnuPG; kleopatra/GPA; Seahorse. Крипто-ПО существенно облегчит вам жизнь во всех подобных делах. Seahorse — стабильная версия пакета 3.14.0 (версии выше, например, V3.20 — неполноценная и имеет существенные баги).

PGP-ключ нужно генерировать/запускать/добавлять только в среде su!

Сгенерировать персональный шифровальный ключ

gpg - -gen-key

Экспортировать свой ключ

gpg --export -o ~/perskey

Смонтируйте логический диск в ОС если он еще не смонтирован

mount /dev/sda6 /mnt #sda6 – раздел GRUB2

очистите раздел GRUB2

rm -rf /mnt/

Инсталлируйте GRUB2 в sda6, положив ваш персональный ключ в основной образ GRUB «core.img»

grub-install --force --modules="gcry_sha256 gcry_sha512 signature_test gcry_dsa gcry_rsa" -k ~/perskey --root-directory=/mnt /dev/sda6

опции
* --force -установка загрузчика, минуя все предупреждения, которые всегда существуют (обязательный флаг).
* --modules=«gcry_sha256 gcry_sha512 signature_test gcry_dsa gcry_rsa» -инструктирует GRUB2 на предварительную загрузку необходимых модулей при запуске ПК.
* -k ~/perskey -путь до «PGP-ключа» (после упаковывания ключа в образ, его можно удалить).
* --root-directory -установка каталога boot в корень sda6
/dev/sda6 -ваш sdaХ раздел.

Генерируем/обновляем grub.cfg

grub-mkconfig  -o /mnt/boot/grub/grub.cfg

Добавляем в конец файла «grub.cfg» строку «trust /boot/grub/perskey» (принудительно использовать pgp-ключ.) Так как мы инсталлировали GRUB2 с набором модулей, в том числе и модулем подписи «signature_test.mod», то это избавляет от добавления в конфиг команд типо «set check_signatures=enforce».

Выглядеть должно примерно так (концевые строки в файле grub.cfg)

### BEGIN /etc/grub.d/41_custom ###
if [ -f ${config_directory}/custom.cfg ]; then
source ${config_directory}/custom.cfg
elif [ -z »${config_directory}» -a -f $prefix/custom.cfg ]; then
source $prefix/custom.cfg;
fi
trust /boot/grub/perskey
set superusers=«root»
password_pbkdf2 root grub.pbkdf2.sha512.10000.DE10E42B01BB6FEEE46250FC5F9C3756894A8476A7F7661A9FFE9D6CC4D0A168898B98C34EBA210F46FC10985CE28277D0563F74E108FCE3ACBD52B26F8BA04D.27625A4D30E4F1044962D3DD1C2E493EF511C01366909767C3AF9A005E81F4BFC33372B9C041BE9BA904D7C6BB141DE48722ED17D2DF9C560170821F033BCFD8
### END /etc/grub.d/41_custom ###
#

Путь к »/boot/grub/perskey» не нужно указывать на конкретный раздел диска, например hd0,6, для себя загрузчика «корень» является дефолтны