Explicando como funciona una unidad cifrada en Linux

En este Post entederemos como crear, gestionar y como funciona una unidad 100% encruptada y tambien veremos la importancia de rellenar dichas unidades con Datos aleatorios previos a su uso.

Primero vamos a ver un ejemplo de como se visualizan los datos encryptados y como se ven en Texto Plano

Vamos a crear un arhivo de 32 Megabytes para realizar una prueba, esto si lo quieren replicar pueden utilizar el tamaño que ustedes quieran.

Para realizar esto vamos a utilizar el comando dd y para que se vea claramente cuales datos estan encryptados y cuales no se utilizara como relleno del archivo /dev/zero

Código:

dd if=/dev/zero of=encrypted_data.dat bs=1M count=32
16+0 records in
16+0 records out
16777216 bytes (17 MB, 16 MiB) copied, 0.0081657 s, 2.1 GB/s

Listamos que nuestro archivo este creado y que tenga el peso adecuado

Código:

ls -lh encrypted_data.dat
-rw-r--r-- 1 albertobsd albertobsd 32M Jul 10 16:28 encrypted_data.dat

verificamos que nuestro archivo este llenos de Zeros para este ejemlo

Código:

file encrypted_data.dat
encrypted_data.dat: data

Código:

hexedit encrypted_data.dat

00000000   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000018   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000030   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000048   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000060   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000078   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000090   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000000A8   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000000C0   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000000D8   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000000F0   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000108   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000120   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000138   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000150   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000168   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000180   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000198   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000001B0   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000001C8   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000001E0   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000001F8   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000210   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000228   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000240   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000258   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000270   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000288   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000002A0   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................

Realize un programa que indica el nivel de entropia de Shannon para cada cantidad bytes en el archivo

Código:

./chunkentropy encrypted_data.dat 1048576
Chunk 1: from 0x00000000 to 0x000fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 2: from 0x00100000 to 0x001fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 3: from 0x00200000 to 0x002fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 4: from 0x00300000 to 0x003fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 5: from 0x00400000 to 0x004fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 6: from 0x00500000 to 0x005fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 7: from 0x00600000 to 0x006fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 8: from 0x00700000 to 0x007fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 9: from 0x00800000 to 0x008fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 10: from 0x00900000 to 0x009fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 11: from 0x00a00000 to 0x00afffff  Entropy = 0.000000
Chunk 12: from 0x00b00000 to 0x00bfffff  Entropy = 0.000000
Chunk 13: from 0x00c00000 to 0x00cfffff  Entropy = 0.000000
Chunk 14: from 0x00d00000 to 0x00dfffff  Entropy = 0.000000
Chunk 15: from 0x00e00000 to 0x00efffff  Entropy = 0.000000
Chunk 16: from 0x00f00000 to 0x00ffffff  Entropy = 0.000000
Chunk 17: from 0x01000000 to 0x010fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 18: from 0x01100000 to 0x011fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 19: from 0x01200000 to 0x012fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 20: from 0x01300000 to 0x013fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 21: from 0x01400000 to 0x014fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 22: from 0x01500000 to 0x015fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 23: from 0x01600000 to 0x016fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 24: from 0x01700000 to 0x017fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 25: from 0x01800000 to 0x018fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 26: from 0x01900000 to 0x019fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 27: from 0x01a00000 to 0x01afffff  Entropy = 0.000000
Chunk 28: from 0x01b00000 to 0x01bfffff  Entropy = 0.000000
Chunk 29: from 0x01c00000 to 0x01cfffff  Entropy = 0.000000
Chunk 30: from 0x01d00000 to 0x01dfffff  Entropy = 0.000000
Chunk 31: from 0x01e00000 to 0x01efffff  Entropy = 0.000000
Chunk 32: from 0x01f00000 to 0x01ffffff  Entropy = 0.000000

Por ejemplo si llenamos el primer Megabyte del archivo con Datos aleatorios

Código:

dd if=/dev/urandom of=encrypted_data.dat  bs=1M count=1 conv=notrunc

La salida se vera asi:

Código:

$ ./chunkentropy encrypted_data.dat 1048576
Chunk 1: from 0x00100000 to 0x001fffff  Entropy = 7.999838
Chunk 2: from 0x00200000 to 0x002fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 3: from 0x00300000 to 0x003fffff  Entropy = 0.000000
....

Como ven solo el primer chunk cambia a una entropia de casi 8 que para este caso es la mas alta.

Código:

./chunkentropy header.64 1048576
por ejemplo un pequeño archivo base64 se muestra asi:
Chunk 1: from 0x00100000 to 0x001004d8  Entropy = 5.903432

Ahora proceremos a formatear nuestro archivo como un archivo LUKS

Código:

sudo cryptsetup --verbose --cipher aes-xts-plain64 --key-size 256 --hash sha256 --iter-time 10000  --use-urandom --verify-passphrase luksFormat ./encrypted_data.dat

Nos pedira ingresar YES en mayusculas y nuestra contraseña 2 veces para verificar que este correcta

Si ahora utilizamos file y hexedit vermos lo siguiente:

Código:

file encrypted_data.dat
encrypted_data.dat: LUKS encrypted file, ver 2 [, , sha256] UUID: xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx

Código:

00000000   4C 55 4B 53  BA BE 00 02  00 00 00 00  00 00 40 00  00 00 00 00  00 00 00 03  LUKS..........@.........
00000018   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000030   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000048   73 68 61 32  35 36 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  sha256..................
00000060   00 00 00 00  00 00 00 00  7E 5B D3 B6  82 38 CE 03  00 BE 7C 85  B0 DA 58 19  ........~[...8....|...X.
00000078   58 0D 6E 00  44 C3 5A 69  2F 01 F5 C3  07 C9 59 09  9A D6 7D 12  FF ED B5 41  X.n.D.Zi/.....Y...}....A
00000090   94 1D 3D E4  D3 5A F4 E8  50 E0 3B F3  42 29 26 F1  AE FD 40 24  6E 18 0E 36  ..=..Z..P.;.B)&...@$n..6
000000A8   FF FF FF FF  FF FF FF FF  FF FF FF FF  FF FF FF FF  FF FF FF FF  FF FF FF FF  xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-
000000C0   FF FF FF FF  FF FF FF FF  FF FF FF FF  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  xxxxxxxxxxxx............
000000D8   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000000F0   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000108   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000120   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000138   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000150   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000168   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000180   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000198   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000001B0   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  32 46 66 C1  97 16 D8 E5  ................2Ff.....
000001C8   13 46 1B 8F  93 E7 61 E0  0A 5D 10 AD  46 40 A6 5E  BF 80 F4 DE  21 7D 9C 59  .F....a..]..F@.^....!}.Y
000001E0   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000001F8   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000210   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000228   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000240   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000258   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000270   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
00000288   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
000002A0   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................

Como vemos ahora ya tiene un header
Vamos a ver como quedo la entropia de este ejemplo

Código:

./chunkentropy encrypted_data.dat 1048576
Chunk 1: from 0x00000000 to 0x000fffff  Entropy = 7.938425
Chunk 2: from 0x00100000 to 0x001fffff  Entropy = 7.999824
Chunk 3: from 0x00200000 to 0x002fffff  Entropy = 7.999804
Chunk 4: from 0x00300000 to 0x003fffff  Entropy = 7.999826
Chunk 5: from 0x00400000 to 0x004fffff  Entropy = 7.999821
Chunk 6: from 0x00500000 to 0x005fffff  Entropy = 7.999819
Chunk 7: from 0x00600000 to 0x006fffff  Entropy = 7.999830
Chunk 8: from 0x00700000 to 0x007fffff  Entropy = 7.999810
Chunk 9: from 0x00800000 to 0x008fffff  Entropy = 7.999794
Chunk 10: from 0x00900000 to 0x009fffff  Entropy = 7.999838
Chunk 11: from 0x00a00000 to 0x00afffff  Entropy = 7.999839
Chunk 12: from 0x00b00000 to 0x00bfffff  Entropy = 7.999822
Chunk 13: from 0x00c00000 to 0x00cfffff  Entropy = 7.999832
Chunk 14: from 0x00d00000 to 0x00dfffff  Entropy = 7.999830
Chunk 15: from 0x00e00000 to 0x00efffff  Entropy = 7.999827
Chunk 16: from 0x00f00000 to 0x00ffffff  Entropy = 7.999808
Chunk 17: from 0x01000000 to 0x010fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 18: from 0x01100000 to 0x011fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 19: from 0x01200000 to 0x012fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 20: from 0x01300000 to 0x013fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 21: from 0x01400000 to 0x014fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 22: from 0x01500000 to 0x015fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 23: from 0x01600000 to 0x016fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 24: from 0x01700000 to 0x017fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 25: from 0x01800000 to 0x018fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 26: from 0x01900000 to 0x019fffff  Entropy = 0.000000
Chunk 27: from 0x01a00000 to 0x01afffff  Entropy = 0.000000
Chunk 28: from 0x01b00000 to 0x01bfffff  Entropy = 0.000000
Chunk 29: from 0x01c00000 to 0x01cfffff  Entropy = 0.000000
Chunk 30: from 0x01d00000 to 0x01dfffff  Entropy = 0.000000
Chunk 31: from 0x01e00000 to 0x01efffff  Entropy = 0.000000
Chunk 32: from 0x01f00000 to 0x01ffffff  Entropy = 0.000000

para este caso vemos que el primer chunk tiene entropia de 7.93 y los siguientes 15 casi de 7.99 Esto se debe que luksFormat rellena los primer 16 MB con data aleatoria
Estos primer 16 MB estan reservados para los slots de llaves que pueden desencryptar el disco.
Y solo el primer chunk tiene algunos bytes en Zero por eso tiene una menor entropia que los 15 anteriores.

Con el comando que tengo podemos pedir que los chunks sean de 32 Kilobytes esto es 32768 bytes

Código:

./chunkentropy encrypted_data.dat 32768 | more
Chunk 1: from 0x00008000 to 0x0000ffff  Entropy = 0.617400
Chunk 2: from 0x00010000 to 0x00017fff  Entropy = 7.994948
Chunk 3: from 0x00018000 to 0x0001ffff  Entropy = 7.995090
Chunk 4: from 0x00020000 to 0x00027fff  Entropy = 7.994745
Chunk 5: from 0x00028000 to 0x0002ffff  Entropy = 7.994557
....

Si vemos solo el primer chunk de 32 KB tiene una entropia de casi Cero y los demas chunks tienen entropia de 7.99 (Esto es random data)

Volviendo a los Chunks de 1 MB notaremos que los chunks del 17 al 32 vemos que estos siguen con entropia de Zero ya que estos actualmente tienen el relleno original de /dev/zero

Podremos ver esto con hexedit al offset 0x01000000

Código:

00FFFF74   10 CC B5 BE  AF 99 D6 B6  18 09 B8 6A  B5 E3 E4 E5  8F 44 6E E1  ...........j.....Dn.
00FFFF88   A4 F1 05 52  94 7B E7 28  B6 EA CC 2B  90 C7 64 2E  FD 26 4F 5D  ...R.{.(...+..d..&O]
00FFFF9C   EB B4 EA DB  80 A8 B6 49  E7 4A 9D 46  2D 34 64 0C  E0 8B 69 72  .......I.J.F-4d...ir
00FFFFB0   0E 71 E2 11  3A F9 FC C7  CC A1 F2 12  0A 44 D9 9A  20 87 EB C5  .q..:........D.. ...
00FFFFC4   56 96 04 DD  95 0F 5B BC  2E FE 80 08  89 55 63 65  17 0D A1 04  V.....[......Uce....
00FFFFD8   06 9B 19 A3  FC CA 68 0B  74 D8 B6 01  A9 D9 8E D4  74 A7 C9 DE  ......h.t.......t...
00FFFFEC   98 AB F3 ED  47 E1 3C 55  AB B4 9D A5  F0 F5 B6 2E  07 A3 D8 A1  ....G.<U............
01000000   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ....................
01000014   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ....................
01000028   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ....................
0100003C   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ....................
01000050   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ....................
01000064   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ....................

Como vemos apartir del offset 0x01000000 comienza todo Zeros tal como lo esperamos...

Ahora procederemos a generar el device descifrado y comenzar a ver como se ven los datos cuando estos comienzan a ser encryptados

Código:

sudo cryptsetup open ./encrypted_data.dat encrypted_data

Validamos que nuestro nuevo device este en /dev/mapper con

Código:

ls -lah /dev/mapper/encrypted_data
brw-rw---- 1 root disk 252, 0 Jul 10 17:36 /dev/mapper/encrypted_data

Primero listamos la entropia actual del nuevo device

Código:

sudo ./chunkentropy /dev/mapper/encrypted_data 1048576
Chunk 1: from 0x00000000 to 0x000fffff  Entropy = 7.999831
Chunk 2: from 0x00100000 to 0x001fffff  Entropy = 7.999841
Chunk 3: from 0x00200000 to 0x002fffff  Entropy = 7.999809
Chunk 4: from 0x00300000 to 0x003fffff  Entropy = 7.999845
Chunk 5: from 0x00400000 to 0x004fffff  Entropy = 7.999815
Chunk 6: from 0x00500000 to 0x005fffff  Entropy = 7.999805
Chunk 7: from 0x00600000 to 0x006fffff  Entropy = 7.999836
Chunk 8: from 0x00700000 to 0x007fffff  Entropy = 7.999814
Chunk 9: from 0x00800000 to 0x008fffff  Entropy = 7.999795
Chunk 10: from 0x00900000 to 0x009fffff  Entropy = 7.999828
Chunk 11: from 0x00a00000 to 0x00afffff  Entropy = 7.999858
Chunk 12: from 0x00b00000 to 0x00bfffff  Entropy = 7.999816
Chunk 13: from 0x00c00000 to 0x00cfffff  Entropy = 7.999820
Chunk 14: from 0x00d00000 to 0x00dfffff  Entropy = 7.999835
Chunk 15: from 0x00e00000 to 0x00efffff  Entropy = 7.999823
Chunk 16: from 0x00f00000 to 0x00ffffff  Entropy = 7.999841

Vamos a proceder a editar Un mensaje, digamos "hola mundo" y visualizaremos como se ve los dato cifrados:

Código:

sudo hexedit /dev/mapper/encrypted_data
00000000   48 6F 6C 61  20 4D 75 6E  64 6F 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20  Hola Mundo
00000014   20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20
00000028   20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20
0000003C   20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20
00000050   20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20  20 20 20 20
00000064   20 F4 0D 93  75 60 13 35  67 0B A5 60  32 2E 75 55  42 E9 8C 5D   ...u`.5g..`2.uUB..]
00000078   46 7C 53 FF  09 2D 67 90  FB 94 47 8E  D9 BA 11 11  BE 43 6B 7E  F|S..-g...G......Ck~
0000008C   85 ED C6 78  F6 14 06 37  ED 3B 33 3B  77 EB 9F 14  09 2A 2A C8  ...x...7.;3;w....**.
000000A0   6D 5F 2B 6C  E8 FD B3 03  71 78 C0 AE  7E 91 39 EF  5D D5 D7 DD  m_+l....qx..~.9.]...
000000B4   AA A9 94 8D  7C 2D FB D0  99 AB 5C B4  B3 A7 F5 6B  7C 0E E3 B9  ....|-....\....k|...
000000C8   CE C0 13 BA  60 C4 A6 60  07 41 58 59  88 13 1C FD  B0 F1 A3 DA  ....`..`.AXY........

Y ahora vemos el archivo encrypted_data.dat en el offset 0x01000000

Código:

 hexedit encrypted_data.dat

00FFFFB8   CC A1 F2 12  0A 44 D9 9A  20 87 EB C5  56 96 04 DD  95 0F 5B BC  2E FE 80 08  .....D.. ...V.....[.....
00FFFFD0   89 55 63 65  17 0D A1 04  06 9B 19 A3  FC CA 68 0B  74 D8 B6 01  A9 D9 8E D4  .Uce..........h.t.......
00FFFFE8   74 A7 C9 DE  98 AB F3 ED  47 E1 3C 55  AB B4 9D A5  F0 F5 B6 2E  07 A3 D8 A1  t.......G.<U............
01000000   82 41 F7 46  D5 65 24 81  13 B4 CF 11  26 62 22 27  11 5C 10 9A  D9 12 63 69  .A.F.e$.....&b"'.\....ci
01000018   87 9E 0E D4  83 72 AB 62  C6 95 70 AE  49 19 73 A1  C2 05 4B 54  6E 22 AC 60  .....r.b..p.I.s...KTn".`
01000030   CA EE 1A 9E  A4 1E 17 0D  AB EE 02 8D  54 25 68 1E  35 A6 36 C2  0C 22 C7 5F  ............T%h.5.6.."._
01000048   26 16 6D B3  CF A0 33 1E  80 6C EC 56  1F 2A 15 6E  B9 80 A9 58  FD B0 09 E8  &.m...3..l.V.*.n...X....
01000060   2C 88 E0 0A  A8 E8 FC 69  98 99 CF 87  29 A6 D0 8A  00 00 00 00  00 00 00 00  ,......i....)...........
01000078   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................
01000090   00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  00 00 00 00  ........................

Como vemos apartir de offset 0x01000000 de nuestro archivo vemos que ya se van editando los datos conforme nosotros editamos el archivo

Aqui he simplificado burdamente y edite directamente sobre el device /dev/mapper/encrypted_data, lo ideal es darle un formato para almacenar achivos y montar la unidad para utilizarlo como si se tratara de otra unidad de discos.

Ahora hay que notar que Si alguien tiene acceso al archivo encrypted_data.dat podran facilmente determinar cuanto hemos escrito viendo la cantidad de entropia apartir de offset 01000000

Como evitamos esto, Facil necesitamos sobre escribir todo el /dev/mapper/encrypted_data previo a la formateada, podremos sobre escribir todo con /dev/zero o con /dev/urandom

Mi recomendacion en este caso es hacerlo con /dev/urandom con esto lograremos que tanto encrypted_data.dat y /dev/mapper/encrypted_data Esten ambos con entropia al maximo en un estado inicial.

Corremos el comando

Código:

sudo dd if=/dev/urandom of=/dev/mapper/encrypted_data bs=1M

Código:

sudo dd if=/dev/urandom of=/dev/mapper/encrypted_data bs=1M
dd: error writing '/dev/mapper/encrypted_data': No space left on device
17+0 records in
16+0 records out
16777216 bytes (17 MB, 16 MiB) copied, 0.865302 s, 19.4 MB/s

Con esto lo que hemos hecho es que toda la informacion random que entro /dev/mapper/encrypted_data se escribe en tiempo real de forma encryptada en encrypted_data.dat

Y si listamos la entropia en ambos archivo encrypted_data.dat y /dev/mapper/encrypted_data

Código:

./chunkentropy encrypted_data.dat 1048576
Chunk 1: from 0x00000000 to 0x000fffff  Entropy = 7.938425
Chunk 2: from 0x00100000 to 0x001fffff  Entropy = 7.999824
Chunk 3: from 0x00200000 to 0x002fffff  Entropy = 7.999804
Chunk 4: from 0x00300000 to 0x003fffff  Entropy = 7.999826
Chunk 5: from 0x00400000 to 0x004fffff  Entropy = 7.999821
Chunk 6: from 0x00500000 to 0x005fffff  Entropy = 7.999819
Chunk 7: from 0x00600000 to 0x006fffff  Entropy = 7.999830
Chunk 8: from 0x00700000 to 0x007fffff  Entropy = 7.999810
Chunk 9: from 0x00800000 to 0x008fffff  Entropy = 7.999794
Chunk 10: from 0x00900000 to 0x009fffff  Entropy = 7.999838
Chunk 11: from 0x00a00000 to 0x00afffff  Entropy = 7.999839
Chunk 12: from 0x00b00000 to 0x00bfffff  Entropy = 7.999822
Chunk 13: from 0x00c00000 to 0x00cfffff  Entropy = 7.999832
Chunk 14: from 0x00d00000 to 0x00dfffff  Entropy = 7.999830
Chunk 15: from 0x00e00000 to 0x00efffff  Entropy = 7.999827
Chunk 16: from 0x00f00000 to 0x00ffffff  Entropy = 7.999808
Chunk 17: from 0x01000000 to 0x010fffff  Entropy = 7.999823
Chunk 18: from 0x01100000 to 0x011fffff  Entropy = 7.999829
Chunk 19: from 0x01200000 to 0x012fffff  Entropy = 7.999812
Chunk 20: from 0x01300000 to 0x013fffff  Entropy = 7.999814
Chunk 21: from 0x01400000 to 0x014fffff  Entropy = 7.999862
Chunk 22: from 0x01500000 to 0x015fffff  Entropy = 7.999817
Chunk 23: from 0x01600000 to 0x016fffff  Entropy = 7.999814
Chunk 24: from 0x01700000 to 0x017fffff  Entropy = 7.999812
Chunk 25: from 0x01800000 to 0x018fffff  Entropy = 7.999853
Chunk 26: from 0x01900000 to 0x019fffff  Entropy = 7.999826
Chunk 27: from 0x01a00000 to 0x01afffff  Entropy = 7.999804
Chunk 28: from 0x01b00000 to 0x01bfffff  Entropy = 7.999853
Chunk 29: from 0x01c00000 to 0x01cfffff  Entropy = 7.999844
Chunk 30: from 0x01d00000 to 0x01dfffff  Entropy = 7.999801
Chunk 31: from 0x01e00000 to 0x01efffff  Entropy = 7.999829
Chunk 32: from 0x01f00000 to 0x01ffffff  Entropy = 7.999852

Código:

sudo ./chunkentropy /dev/mapper/encrypted_data 1048576
Chunk 1: from 0x00000000 to 0x000fffff  Entropy = 7.999837
Chunk 2: from 0x00100000 to 0x001fffff  Entropy = 7.999840
Chunk 3: from 0x00200000 to 0x002fffff  Entropy = 7.999861
Chunk 4: from 0x00300000 to 0x003fffff  Entropy = 7.999813
Chunk 5: from 0x00400000 to 0x004fffff  Entropy = 7.999821
Chunk 6: from 0x00500000 to 0x005fffff  Entropy = 7.999822
Chunk 7: from 0x00600000 to 0x006fffff  Entropy = 7.999829
Chunk 8: from 0x00700000 to 0x007fffff  Entropy = 7.999800
Chunk 9: from 0x00800000 to 0x008fffff  Entropy = 7.999811
Chunk 10: from 0x00900000 to 0x009fffff  Entropy = 7.999836
Chunk 11: from 0x00a00000 to 0x00afffff  Entropy = 7.999840
Chunk 12: from 0x00b00000 to 0x00bfffff  Entropy = 7.999811
Chunk 13: from 0x00c00000 to 0x00cfffff  Entropy = 7.999812
Chunk 14: from 0x00d00000 to 0x00dfffff  Entropy = 7.999850
Chunk 15: from 0x00e00000 to 0x00efffff  Entropy = 7.999827
Chunk 16: from 0x00f00000 to 0x00ffffff  Entropy = 7.999832

Vemos que ya muestra entropia de casi 8 para todo

Entonces ahora que ya tenemos el archivo con Alta entropia en el device /dev/mapper/encrypted_data y para el archivo encrypted_data.dat

Podemos proceder a formatear /dev/mapper/encrypted_data con algun formato que nos guste, por ejemplos ext3 o ext4, vfat o el que sea de su eleccion

Código:

sudo mkfs.ext3 /dev/mapper/encrypted_data
mke2fs 1.45.5 (07-Jan-2020)
Creating filesystem with 4096 4k blocks and 4096 inodes

Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (1024 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

Ahora ya con el device formateado procedemos a crear un punto de montaje

sudo mkdir -p /mnt/encrypted_data

Lo montamos ahi

Código:

sudo mount -v /dev/mapper/encrypted_data /mnt/encrypted

Y ahora si podremos guardar toda la informacion completamente encryptada en dicha unidad

Código:

df -h /dev/mapper/encrypted_data
Filesystem                  Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/encrypted_data   12M   28K   11M   1% /mnt/encrypted

Recordar desmontar su unidad con

Código:

sudo umount /mnt/encrypted

Y cerrar el device con

Código:

sudo cryptsetup close encrypted_data

Con este ultimo desaparece /dev/mapper/encrypted_data y todos los cambios que hicimos ya deberian de estar guardo encryptados en nuestro archivo encrypted_data.dat

Ahora solo queda tener una buena escusa para tener archivo llenos de "random"

Para ello publicare un post al respecto.