GoCryptFS

GoCryptFS

GocryptFS ist als FUSE Dateisystem in der Sprache Go implementiert und erzeugt zu jeder Klartext-Datei jeweils eine verschlüsselte Datei.

• Das Projekt wurde von EncFS inspiriert und hat den Anspruch, Schwachstellen von EncFS zu beheben.
• GocryptFS wurde für Linux entwickelt, unter Mac OS X läuft es in Beta-Qualtität (funktioniert also weitestgehend), für Windows gibt es das in C++ reimplementierte cppcryptfs.
• Unterstützung für Android ist derzeit noch nicht vorhanden.

Die Verschlüsselung des Dateiinhalts erfolgt im Forward Mode mit AES-GCM und im Reverse Mode mit AES-SIV-512. Der hierfür benötigte Schlüssel wird mit dem Scrypt Algorithmus aus dem Masterkey abgeleitet.

• Die Dateinamen werden im Encrypt-Mix-Encrypt – Verfahren verschlüsselt.

Jede Verschlüsselung bietet mögliche Angriffswege.

• Daher wird die Sicherheit der Verschlüsselung grundsätzlich erhöht, wenn man Daten mit verschiedenen Programmen geschichtet verschlüsselt. Aus den von GoCryptfs verschlüsselten Dateien kann ein Angreifer erkennen, wie viele Dateien man hat, und welche Größe diese haben.
• Daraus könnten Rückschlüsse auf den Inhalt der Dateien möglich sein.
• Dem kann man entgegenwirken, in dem man die Dateien vor der Verschlüsselung zerlegt oder in Container zusammenfasst.

Installation

# apt-get install gocryptfs 

Verwendung

GoCryptFS hat zwei Betriebsmodi, den Forward Mode und den Reverse Mode.

Im Forward Mode werden die Daten verschlüsselt gespeichert, der entschlüsselte Lese- und Schreibzugriff erfolgt über das FUSE-Dateisystem.

• Dieser Betriebsmodus könnte beispielsweise eingesetzt werden, um die Daten in der Cloud zu speichern und auf diese von verschiedenen Geräten zuzugreifen.

Der Reverse Modus dient dazu Dateien, die unverschlüsselt (lokal) gespeichert sind, zur Datensicherung zu verschlüsseln.

• Die verschlüsselten Dateien bestehen nur, solange das FUSE-Dateisystem eingehängt ist.
• Aus dem FUSE-Dateisystem können die verschlüsselten Dateien manuell oder mit einem Datensicherungsprogramm (bspw. rsync) in einen dauerhaften Speicher kopiert werden.

Zum entschlüsseln der Dateien ist die GoCryptFS-Konfigurationsdatei und das Passwort erforderlich.

• Ist ein Angreifer im Besitz der GoCryptFS-Konfigurationsdatei, könnte er, z.B. durch ausprobieren, das Passwort herausfinden und die Dateien entschlüsseln.

Ohne Angabe der Option -config speichert GoCryptFS die Konfigurationsdatei unter dem Namen gocryptfs.conf in das Verzeichnis mit den verschlüsselten Dateien.

• Werden die verschlüsselten Dateien in einer Cloud oder auf Datenträgern gespeichert, die einem Angreifer in die Hände fallen können, ist es ratsam, die Konfigurationsdatei getrennt von den verschlüsselten Dateien zu speichern.

Forward Mode

Die Dateien werden im Verzeichnis CODIERT verschlüsselt gespeichert.

• Der Inhalt von CODIERT wird im Verzeichnis KLARTEXT über das FUSE Dateisystem entschlüsselt zum lesen und schreiben angezeigt, wenn KLARTEXT eingehängt ist.

Verzeichnisse anlegen

mkdir ~/CODIERT ~/KLARTEXT ~/.config/gocryptfs 

Soll das Verzeichnis CODIERT versteckt sein, ist dem Verzeichnisnamen ein Punkt „.“ voranzustellen.

GocryptFS initialisieren

Mit der Initialisierung wird neben der Konfigurationsdatei eine Datei gocryptfs.diriv erstellt, welche die verschlüsselte Verzeichnisstruktur enthält.

gocryptfs -init -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf ~/CODIERT 

Verzeichnis KLARTEXT eingehängen

gocryptfs -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf ~/CODIERT ~/KLARTEXT 

Nach Gebrauch KLARTEXT aushängen

fusermount -u ~/KLARTEXT

Reverse Mode

Im Reverse Mode wird der Inhalt von CODIERT über das FUSE-Dateisystem „read-only“ angezeigt, wenn dieses eingehängt ist.

1. Verzeichnis zum Speichern von GoCryptFS-Konfigurationsdateien erstellen

mkdir ~/.config/gocryptfs/

2. Verzeichnisse CODIERT und KLARTEXT anlegen

mkdir ~/CODIERT ~/KLARTEXT

3. GocryptFS initialisieren

Ohne die Option -config wird die Konfigurationsdatei als ~/CODIERT/gocryptfs.conf gespeichert.

gocryptfs -init -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf -reverse ~/CODIERT

4. Verzeichnis CODIERT einhängen

Im Reverse Mode können Dateien mit den Optionen -exclude, -exclude-wildcard und -exclude-from von der verschlüsselten Ansicht ausgeschlossen werden.

• Soll rsync für die Datensicherung verwendet werden, sollte, um Fehler und Warnmeldungen zu vermeiden, der Ausschluss beim Einhängen mit GoCryptFS erfolgen.

gocryptfs -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf -reverse ~/KLARTEXT ~/CODIERT

5. Datensicherung durchführen

cp -a ~/CODIERT ~/BACKUP

6. CODIERT aushängen

fusermount -u ~/CODIERT

Problembehebung

Passwort vergessen oder Konfigurationsdatei verloren

Liegt der Masterkey aus der Initialisierung noch vor, können die verschlüsselten Daten mit dessen Eingabe im Terminal geöffnet werden, wobei eine eventuell vorhandene Konfigurationsdatei ignoriert wird.

gocryptfs -masterkey=stdin

Mit der Option -masterkey <Masterkey> können die verschlüsselten Daten, z.B. über ein Skript, ohne Konfigurationsdatei geöffnet werden.

• Hierbei ist zu berücksichtigen, dass dann der Masterkey mit ps -auxwww aus dem Hauptspeicher ausgelesen werden kann.
• Dieses Risiko liegt bei der Option -masterkey=stdin nicht vor.

Passwort ändern

Mit dem Befehl

gocryptfs -config ~/.config/gocryptfs/KONFDATEI.conf -passwd ~/CODIERT

kann man das Kennwort der verschlüsselten Ordners ändern.

• Gemeinsam mit der Option -masterkey kann ein neues Passwort vergeben werden, wenn man das Passwort vergessen hat, aber der Masterkey vorliegt.
• Weitere Informationen enthält die Manpage zu GoCryptFS.

Links

intern

• EncFS – Vorgänger von GocryptFS
• Daten verschlüsseln
• FUSE
• Go

extern

• Projektseite: https://nuetzlich.net/gocrypfs
• Quellcode und Dokumentation: https://github.com/rfjakob/gocryptfs
• AES-GCM: https://eprint.iacr.org/2004/193.pdf
• AES-SIV-512: https://tools.ietf.org/html/rfc5297
• Scrypt Schlüsselableitung: https://tools.ietf.org/html/rfc7914
• Encrypt-Mix-Encrypt : https://github.com/rfjakob/eme
• Sicherheitsgutachten: https://defuse.ca/audits/gocryptfs.htm
• Version für Windows: https://github.com/bailey27/cppcryptfs