Fix default modes in man page.
[platform/upstream/cryptsetup.git] / FAQ
1 Sections 
2
3 1. General Questions
4 2. Setup
5 3. Common Problems
6 4. Troubleshooting
7 5. Security Aspects
8 6. Backup and Data Recovery
9 7. Interoperability with other Disk Encryption Tools
10 8. Issues with Specific Versions of cryptsetup
11 9. References and Further Reading
12 A. Contributors
13
14
15 1. General Questions 
16
17
18  * 1.1 What is this?
19
20   This is the FAQ (Frequently Asked Questions) for cryptsetup. It
21   covers Linux disk encryption with plain dm-crypt (one passphrase,
22   no management, no metadata on disk) and LUKS (multiple user keys
23   with one master key, anti-forensic features, metadata block at
24   start of device, ...). The latest version of this FAQ should
25   usually be available at
26   http://code.google.com/p/cryptsetup/wiki/FrequentlyAskedQuestions
27
28
29  * 1.2 WARNINGS
30
31   ATTENTION: If you are going to read just one thing, make it the
32   section on Backup and Data Recovery. By far the most questions on
33   the cryptsetup mailing list are from people that managed to damage
34   the start of their LUKS partitions, i.e. the LUKS header. In
35   most cases, there is nothing that can be done to help these poor
36   souls recover their data. Make sure you understand the problem and
37   limitations imposed by the LUKS security model BEFORE you face
38   such a disaster! In particular, make sure you have a current header
39   backup before doing any potentially dangerous operations.
40
41   SSDs/FLASH DRIVES: SSDs and Flash are different. Currently it is
42   unclear how to get LUKS or plain dm-crypt to run on them with the
43   full set of security features intact. This may or may not be a
44   problem, depending on the attacher model. See Section 5.19.
45
46   BACKUP: Yes, encrypted disks die, just as normal ones do. A full
47   backup is mandatory, see Section "6. Backup and Data Recovery" on
48   options for doing encrypted backup.
49
50   CLONING/IMAGING: If you clone or image a LUKS container, you make a
51   copy of the LUKS header and the master key will stay the same!
52   That means that if you distribute an image to several machines, the
53   same master key will be used on all of them, regardless of whether
54   you change the passphrases. Do NOT do this! If you do, a root-user
55   on any of the machines with a mapped (decrypted) container or a
56   passphrase on that machine can decrypt all other copies, breaking
57   security. See also Item 6.15.
58
59   DISTRIBUTION INSTALLERS: Some distribution installers offer to
60   create LUKS containers in a way that can be mistaken as activation
61   of an existing container. Creating a new LUKS container on top of
62   an existing one leads to permanent, complete and irreversible data
63   loss. It is strongly recommended to only use distribution
64   installers after a complete backup of all LUKS containers has been
65   made.
66
67   NO WARNING ON NON-INTERACTIVE FORMAT: If you feed cryptsetup from
68   STDIN (e.g. via GnuPG) on LUKS format, it does not give you the
69   warning that you are about to format (and e.g. will lose any
70   pre-existing LUKS container on the target), as it assumes it is
71   used from a script. In this scenario, the responsibility for
72   warning the user and possibly checking for an existing LUKS header
73   is shifted to the script. This is a more general form of the
74   previous item.
75
76   LUKS PASSPHRASE IS NOT THE MASTER KEY: The LUKS passphrase is not
77   used in deriving the master key. It is used in decrypting a master
78   key that is randomly selected on header creation. This means that
79   if you create a new LUKS header on top of an old one with
80   exactly the same parameters and exactly the same passphrase as the
81   old one, it will still have a different master key and your data
82   will be permanently lost.
83
84   PASSPHRASE CHARACTER SET: Some people have had difficulties with
85   this when upgrading distributions. It is highly advisable to only
86   use the 95 printable characters from the first 128 characters of
87   the ASCII table, as they will always have the same binary
88   representation. Other characters may have different encoding
89   depending on system configuration and your passphrase will not
90   work with a different encoding. A table of the standardized first
91   128 ASCII characters can, e.g. be found on
92   http://en.wikipedia.org/wiki/ASCII
93
94
95  * 1.3 System specific warnings
96
97   - Ubuntu as of 4/2011: It seems the installer offers to create
98   LUKS partitions in a way that several people mistook for an offer
99   to activate their existing LUKS partition. The installer gives no
100   or an inadequate warning and will destroy your old LUKS header,
101   causing permanent data loss. See also the section on Backup and
102   Data Recovery.
103
104   This issue has been acknowledged by the Ubuntu dev team, see here:
105   http://launchpad.net/bugs/420080
106
107   Update 7/2012: I am unsure whether this has been fixed by now, best
108   be careful.
109
110
111  * 1.4 My LUKS-device is broken! Help!
112
113   First: Do not panic! In many cases the data is still recoverable.
114   Do not do anything hasty! Steps:
115
116   - Take some deep breaths. Maybe add some relaxing music. This may
117   sound funny, but I am completely serious. Often, critical damage is
118   done only after the initial problem.
119
120   - Do not reboot. The keys mays still be in the kernel if the device
121   is mapped.
122
123   - Make sure others do not reboot the system.
124
125   - Do not write to your disk without a clear understanding why this
126   will not make matters worse. Do a sector-level backup before any
127   writes. Often you do not need to write at all to get enough access
128   to make a backup of the data.
129
130   - Relax some more.
131
132   - Read section 6 of this FAQ.
133
134   - Ask on the mailing-list if you need more help.
135
136
137  * 1.5 Who wrote this?
138
139   Current FAQ maintainer is Arno Wagner <arno@wagner.name>. If you
140   want to send me encrypted email, my current PGP key is DSA key
141   CB5D9718, fingerprint 12D6 C03B 1B30 33BB 13CF B774 E35C 5FA1 CB5D
142   9718.
143
144   Other contributors are listed at the end. If you want to contribute,
145   send your article, including a descriptive headline, to the
146   maintainer, or the dm-crypt mailing list with something like "FAQ
147   ..." in the subject. You can also send more raw information and
148   have me write the section. Please note that by contributing to this
149   FAQ, you accept the license described below.
150
151   This work is under the "Attribution-Share Alike 3.0 Unported"
152   license, which means distribution is unlimited, you may create
153   derived works, but attributions to original authors and this
154   license statement must be retained and the derived work must be
155   under the same license. See
156   http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ for more details of
157   the license.
158
159   Side note: I did text license research some time ago and I think
160   this license is best suited for the purpose at hand and creates the
161   least problems.
162
163
164  * 1.5 Where is the project website?
165
166   There is the project website at http://code.google.com/p/cryptsetup/
167   Please do not post questions there, nobody will read them. Use
168   the mailing-list instead.
169
170
171  * 1.6 Is there a mailing-list?
172
173   Instructions on how to subscribe to the mailing-list are at on the
174   project website. People are generally helpful and friendly on the
175   list.
176
177   The question of how to unsubscribe from the list does crop up
178   sometimes. For this you need your list management URL, which is
179   sent to you initially and once at the start of each month. Go to
180   the URL mentioned in the email and select "unsubscribe". This page
181   also allows you to request a password reminder.
182
183   Alternatively, you can send an Email to dm-crypt-request@saout.de
184   with just the word "help" in the subject or message body. Make sure
185   to send it from your list address.
186
187   The mailing list archive is here:
188   http://dir.gmane.org/gmane.linux.kernel.device-mapper.dm-crypt
189
190
191  * 1.7 Unsubscribe from the mailing-list
192
193   Send mail to dm-crypt-unsubscribe@saout.de from the subscribed
194   account. You will get an email with instructions.
195
196   Basically, you just have to respond to it unmodified to get
197   unsubscribed. The listserver admin functions are not very fast. It
198   can take 15 minutes or longer for a reply to arrive (I suspect
199   greylisting is in use), so be patient.
200
201   Also note that nobody on the list can unsubscribe you, sending
202   demands to be unsubscribed to the list just annoys people that are
203   entirely blameless for you being subscribed.
204
205   If you are subscribed, a subscription confirmation email was sent
206   to your email account and it had to be answered before the
207   subscription went active. The confirmation emails from the
208   listserver have subjects like these (with other numbers):
209
210   Subject: confirm 9964cf10.....
211   
212   and are sent from dm-crypt-request@saout.de. You should check
213   whether you have anything like it in your sent email folder. If
214   you find nothing and are sure you did not confirm, then you should
215   look into a possible compromise of your email account.
216
217
218 2. Setup 
219
220
221  * 2.1 LUKS Container Setup mini-HOWTO
222
223   This item tries to give you a very brief list of all the steps you
224   should go though when creating a new LUKS encrypted container, i.e.
225   encrypted disk, partition or loop-file.
226
227   01) All data will be lost, if there is data on the target, make a 
228   backup.
229
230   02) Make very sure you have the right target disk, partition or
231   loop-file.
232
233   03) If the target was in use previously, it is a good idea to
234   wipe it before creating the LUKS container in order to remove any
235   trace of old file systems and data. For example, some users have
236   managed to run e2fsck on a partition containing a LUKS container,
237   possibly because of residual ext2 superblocks from an earlier use.
238   This can do arbitrary damage up to complete and permanent loss of
239   all data in the LUKS container.
240
241   To just quickly wipe file systems (old data may remain), use
242
243      wipefs -a <target device>
244  
245   To wipe file system and data, use something like
246
247      cat /dev/zero > <target device>
248  
249   This can take a while. To get a progress indicator, you can use
250   the tool dd_rescue (->google) instead or use my stream meter "wcs"
251   (source here: http://www.tansi.org/tools/index.html) in the
252   following fashion:
253
254      cat /dev/zero | wcs > <target device>
255  
256   Be very sure you have the right target, all data will be lost!
257
258   Note that automatic wiping is on the TODO list for cryptsetup, so
259   at some time in the future this will become unnecessary.
260
261   04) Create the LUKS container:
262      cryptsetup luksFormat <target device>
263  
264   Just follow the on-screen instructions.
265
266   05) Map the container. Here it will be mapped to /dev/mapper/c1:
267      cryptsetup luksOpen <target device> c1 
268  
269   06) (Optionally) wipe the container (make sure you have the right target!):
270      cat /dev/zero > /dev/mapper/c1
271       
272   Note that this creates a small information leak, as an attacker can
273   determine whether a 512 byte block is zero if the attacker has
274   access to the encrypted container multiple times. Typically a
275   competent attacker that has access multiple times can install a
276   passphrase sniffer anyways, so this leakage is not very
277   significant. For getting a progress indicator, see step 03.
278
279   Note that at some time in the future, cryptsetup will do this for
280   you, but currently it is a TODO list item.
281
282   07) Create a file system in the mapped container, for example an 
283   ext3 file system (any other file system is possible):
284
285      mke2fs -j /dev/mapper/c1
286  
287   08) Mount your encrypted file system, here on /mnt:
288      mount /dev/mapper/c1 /mnt 
289  
290   Done. You can now use the encrypted file system to store data. Be
291   sure to read though the rest of the FAQ, these are just the very
292   basics. In particular, there are a number of mistakes that are
293   easy to make, but will compromise your security.
294
295
296  * 2.2 What is the difference between "plain" and LUKS format?
297
298   First, unless you happen to understand the cryptographic background
299   well, you should use LUKS. It does protect the user from a lot of
300   common mistakes. Plain dm-crypt is for experts.
301
302   Plain format is just that: It has no metadata on disk, reads all
303   parameters from the commandline (or the defaults), derives a
304   master-key from the passphrase and then uses that to de-/encrypt
305   the sectors of the device, with a direct 1:1 mapping between
306   encrypted and decrypted sectors.
307
308   Primary advantage is high resilience to damage, as one damaged
309   encrypted sector results in exactly one damaged decrypted sector.
310   Also, it is not readily apparent that there even is encrypted data
311   on the device, as an overwrite with crypto-grade randomness (e.g.
312   from /dev/urandom) looks exactly the same on disk.
313
314   Side-note: That has limited value against the authorities. In
315   civilized countries, they cannot force you to give up a crypto-key
316   anyways. In quite a few countries around the world, they can force
317   you to give up the keys (using imprisonment or worse to pressure
318   you, sometimes without due process), and in the worst case, they
319   only need a nebulous "suspicion" about the presence of encrypted
320   data. Sometimes this applies to everybody, sometimes only when you
321   are suspected of having "illicit data" (definition subject to
322   change) and sometimes specifically when crossing a border. Note
323   that this is going on in countries like the US and the UK, to
324   different degrees and sometimes with courts restricting what the
325   authorities can actually demand.
326
327   My advice is to either be ready to give up the keys or to not have
328   encrypted data when traveling to those countries, especially when
329   crossing the borders. The latter also means not having any
330   high-entropy (random) data areas on your disk, unless you can
331   explain them and demonstrate that explanation. Hence doing a
332   zero-wipe of all free space, including unused space, may be a good
333   idea.
334
335   Disadvantages are that you do not have all the nice features that
336   the LUKS metadata offers, like multiple passphrases that can be
337   changed, the cipher being stored in the metadata, anti-forensic
338   properties like key-slot diffusion and salts, etc..
339
340   LUKS format uses a metadata header and 8 key-slot areas that are
341   being placed at the beginning of the disk, see below under "What
342   does the LUKS on-disk format looks like?". The passphrases are used
343   to decrypt a single master key that is stored in the anti-forensic
344   stripes.
345
346   Advantages are a higher usability, automatic configuration of
347   non-default crypto parameters, defenses against low-entropy
348   passphrases like salting and iterated PBKDF2 passphrase hashing,
349   the ability to change passphrases, and others.
350
351   Disadvantages are that it is readily obvious there is encrypted
352   data on disk (but see side note above) and that damage to the
353   header or key-slots usually results in permanent data-loss. See
354   below under "6. Backup and Data Recovery" on how to reduce that
355   risk. Also the sector numbers get shifted by the length of the
356   header and key-slots and there is a loss of that size in capacity
357   (1MB+4096B for defaults and 2MB for the most commonly used
358   non-default XTS mode).
359
360
361  * 2.3 Can I encrypt an already existing, non-empty partition to use
362    LUKS?
363
364   There is no converter, and it is not really needed. The way to do
365   this is to make a backup of the device in question, securely wipe
366   the device (as LUKS device initialization does not clear away old
367   data), do a luksFormat, optionally overwrite the encrypted device,
368   create a new filesystem and restore your backup on the now
369   encrypted device. Also refer to sections "Security Aspects" and
370   "Backup and Data Recovery".
371
372   For backup, plain GNU tar works well and backs up anything likely
373   to be in a filesystem.
374
375
376  * 2.4 How do I use LUKS with a loop-device?
377
378   This can be very handy for experiments. Setup is just the same as
379   with any block device. If you want, for example, to use a 100MiB
380   file as LUKS container, do something like this:
381
382       head -c 100M /dev/zero > luksfile  # create empty file
383       losetup /dev/loop0 luksfile        # map luksfile to /dev/loop0
384       cryptsetup luksFormat /dev/loop0   # create LUKS on loop device
385  
386   Afterwards just use /dev/loop0 as a you would use a LUKS partition.
387   To unmap the file when done, use "losetup -d /dev/loop0".
388
389
390  * 2.5 When I add a new key-slot to LUKS, it asks for a passphrase but
391    then complains about there not being a key-slot with that
392    passphrase?
393
394   That is as intended. You are asked a passphrase of an existing
395   key-slot first, before you can enter the passphrase for the new
396   key-slot. Otherwise you could break the encryption by just adding a
397   new key-slot. This way, you have to know the passphrase of one of
398   the already configured key-slots in order to be able to configure a
399   new key-slot.
400
401
402  * 2.6 Encryption on top of RAID or the other way round?
403
404   Unless you have special needs, place encryption between RAID and
405   filesystem, i.e. encryption on top of RAID. You can do it the other
406   way round, but you have to be aware that you then need to give the
407   passphrase for each individual disk and RAID autodetection will
408   not work anymore. Therefore it is better to encrypt the RAID
409   device, e.g. /dev/dm0 .
410
411   This means that the typical layering looks like this:
412
413   Filesystem     <- top
414   |
415   Encryption
416   |
417   RAID
418   |
419   Raw partitions
420   |
421   Raw disks      <- bottom
422  
423   The big advantage is that you can manage the RAID container just
424   like any RAID container, it does not care that what is in it is
425   encrypted.
426
427
428  * 2.7 How do I read a dm-crypt key from file?
429
430   Note that the file will still be hashed first, just like keyboard
431   input. Use the --key-file option, like this:
432
433       cryptsetup create --key-file keyfile e1 /dev/loop0
434  
435
436  * 2.8 How do I read a LUKS slot key from file?
437
438   What you really do here is to read a passphrase from file, just as
439   you would with manual entry of a passphrase for a key-slot. You can
440   add a new passphrase to a free key-slot, set the passphrase of an
441   specific key-slot or put an already configured passphrase into a
442   file. In the last case make sure no trailing newline (0x0a) is
443   contained in the key file, or the passphrase will not work because
444   the whole file is used as input.
445
446   To add a new passphrase to a free key slot from file, use something
447   like this:
448
449       cryptsetup luksAddKey /dev/loop0 keyfile
450  
451   To add a new passphrase to a specific key-slot, use something like
452   this:
453
454       cryptsetup luksAddKey --key-slot 7 /dev/loop0 keyfile
455  
456   To supply a key from file to any LUKS command, use the --key-file
457   option, e.g. like this:
458
459       cryptsetup luksOpen --key-file keyfile /dev/loop0 e1
460  
461
462  * 2.9 How do I read the LUKS master key from file?
463
464   The question you should ask yourself first is why you would want to
465   do this. The only legitimate reason I can think of is if you want
466   to have two LUKS devices with the same master key. Even then, I
467   think it would be preferable to just use key-slots with the same
468   passphrase, or to use plain dm-crypt instead. If you really have a
469   good reason, please tell me. If I am convinced, I will add how to
470   do this here.
471
472
473  * 2.10 What are the security requirements for a key read from file?
474
475   A file-stored key or passphrase has the same security requirements
476   as one entered interactively, however you can use random bytes and
477   thereby use bytes you cannot type on the keyboard. You can use any
478   file you like as key file, for example a plain text file with a
479   human readable passphrase. To generate a file with random bytes,
480   use something like this:
481
482       head -c 256 /dev/random > keyfile
483  
484
485  * 2.11 If I map a journaled file system using dm-crypt/LUKS, does it
486    still provide its usual transactional guarantees?
487
488   Yes, it does, unless a very old kernel is used. The required flags
489   come from the filesystem layer and are processed and passed onwards
490   by dm-crypt. A bit more information on the process by which
491   transactional guarantees are implemented can be found here:
492
493   http://lwn.net/Articles/400541/
494
495   Please note that these "guarantees" are weaker than they appear to
496   be. One problem is that quite a few disks lie to the OS about
497   having flushed their buffers. Some other things can go wrong as
498   well. The filesystem developers are aware of these problems and
499   typically can make it work anyways. That said, dm-crypt/LUKS will
500   not make things worse.
501
502   One specific problem you can run into though is that you can get
503   short freezes and other slowdowns due to the encryption layer.
504   Encryption takes time and forced flushes will block for that time.
505   For example, I did run into frequent small freezes (1-2 sec) when
506   putting a vmware image on ext3 over dm-crypt. When I went back to
507   ext2, the problem went away. This seems to have gotten better with
508   kernel 2.6.36 and the reworking of filesystem flush locking
509   mechanism (less blocking of CPU activity during flushes). It
510   should improve further and eventually the problem should go away.
511
512
513  * 2.12 Can I use LUKS or cryptsetup with a more secure (external)
514    medium for key storage, e.g. TPM or a smartcard?
515
516   Yes, see the answers on using a file-supplied key. You do have to
517   write the glue-logic yourself though. Basically you can have
518   cryptsetup read the key from STDIN and write it there with your
519   own tool that in turn gets the key from the more secure key
520   storage.
521
522   For TPM support, you may want to have a look at tpm-luks at
523   https://github.com/shpedoikal/tpm-luks. Note that tpm-luks is not
524   related to the cryptsetup project.
525
526
527  * 2.13 Can I resize a dm-crypt or LUKS partition?
528
529   Yes, you can, as neither dm-crypt nor LUKS stores partition size.
530   Whether you should is a different question. Personally I recommend
531   backup, recreation of the encrypted partition with new size,
532   recreation of the filesystem and restore. This gets around the
533   tricky business of resizing the filesystem. Resizing a dm-crypt or
534   LUKS container does not resize the filesystem in it. The backup is
535   really non-optional here, as a lot can go wrong, resulting in
536   partial or complete data loss. Using something like gparted to
537   resize an encrypted partition is slow, but typically works. This
538   will not change the size of the filesystem hidden under the
539   encryption though.
540
541   You also need to be aware of size-based limitations. The one
542   currently relevant is that aes-xts-plain should not be used for
543   encrypted container sizes larger than 2TiB. Use aes-xts-plain64
544   for that.
545
546
547  * 2.14 How do I Benchmark the Ciphers, Hashes and Modes?
548
549   Since version 1.60 cryptsetup supports the "benchmark" command.
550   Simply run as root:
551
552    cryptsetup benchmark
553  
554   It will output first iterations/second for the key-derivation
555   function PBKDF2 parameterized with different hash-functions, and
556   then the raw encryption speed of ciphers with different modes and
557   key-sizes. You can get more than the default benchmarks, see the
558   man-page for the relevant parameters. Note that XTS mode takes two
559   keys, hence the listed key sizes are double that for other modes
560   and half of it is the cipher key, the other half is the XTS key.
561
562
563  * 2.15 How do I Verify I have an Authentic cryptsetup Source Package?
564
565   Current maintainer is Milan Broz and he signs the release packages
566   with his PGP key. The key he currently uses is the "RSA key ID
567   D93E98FC", fingerprint 2A29 1824 3FDE 4664 8D06 86F9 D9B0 577B
568   D93E 98FC. While I have every confidence this really is his key and
569   that he is who he claims to be, don't depend on it if your life is
570   at stake. For that matter, if your life is at stake, don't depend
571   on me being who I claim to be either.
572
573   That said, as cryptsetup is under good version control, a malicious
574   change should be noticed sooner or later, but it may take a while.
575   Also, the attacker model makes compromising the sources in a
576   non-obvious way pretty hard. Sure, you could put the master-key
577   somewhere on disk, but that is rather obvious as soon as somebody
578   looks as there would be data in an empty LUKS container in a place
579   it should not be. Doing this in a more nefarious way, for example
580   hiding the master-key in the salts, would need a look at the
581   sources to be discovered, but I think that somebody would find that
582   sooner or later as well.
583
584   That said, this discussion is really a lot more complicated and
585   longer as an FAQ can sustain. If in doubt, ask on the mailing list.
586
587
588 3. Common Problems 
589
590
591  * 3.1 My dm-crypt/LUKS mapping does not work! What general steps are
592    there to investigate the problem?
593
594   If you get a specific error message, investigate what it claims
595   first. If not, you may want to check the following things.
596
597   - Check that "/dev", including "/dev/mapper/control" is there. If it
598   is missing, you may have a problem with the "/dev" tree itself or
599   you may have broken udev rules.
600
601   - Check that you have the device mapper and the crypt target in your
602   kernel. The output of "dmsetup targets" should list a "crypt"
603   target. If it is not there or the command fails, add device mapper
604   and crypt-target to the kernel.
605
606   - Check that the hash-functions and ciphers you want to use are in
607   the kernel. The output of "cat /proc/crypto" needs to list them.
608
609
610  * 3.2 My dm-crypt mapping suddenly stopped when upgrading cryptsetup.
611
612   The default cipher, hash or mode may have changed (the mode changed
613   from 1.0.x to 1.1.x). See under "Issues With Specific Versions of
614   cryptsetup".
615
616
617  * 3.3 When I call cryptsetup from cron/CGI, I get errors about
618    unknown features?
619
620   If you get errors about unknown parameters or the like that are not
621   present when cryptsetup is called from the shell, make sure you
622   have no older version of cryptsetup on your system that then gets
623   called by cron/CGI. For example some distributions install
624   cryptsetup into /usr/sbin, while a manual install could go to
625   /usr/local/sbin. As a debugging aid, call "cryptsetup --version"
626   from cron/CGI or the non-shell mechanism to be sure the right
627   version gets called.
628
629
630  * 3.4 Unlocking a LUKS device takes very long. Why?
631
632   The iteration time for a key-slot (see Section 5 for an explanation
633   what iteration does) is calculated when setting a passphrase. By
634   default it is 1 second on the machine where the passphrase is set.
635   If you set a passphrase on a fast machine and then unlock it on a
636   slow machine, the unlocking time can be much longer. Also take into
637   account that up to 8 key-slots have to be tried in order to find the
638   right one.
639
640   If this is problem, you can add another key-slot using the slow
641   machine with the same passphrase and then remove the old key-slot.
642   The new key-slot will have an iteration count adjusted to 1 second
643   on the slow machine. Use luksKeyAdd and then luksKillSlot or
644   luksRemoveKey.
645
646   However, this operation will not change volume key iteration count
647   (MK iterations in output of "cryptsetup luksDump"). In order to
648   change that, you will have to backup the data in the LUKS
649   container (i.e. your encrypted data), luksFormat on the slow
650   machine and restore the data. Note that in the original LUKS
651   specification this value was fixed to 10, but it is now derived
652   from the PBKDF2 benchmark as well and set to iterations in 0.125
653   sec or 1000, whichever is larger. Also note that MK iterations
654   are not very security relevant. But as each key-slot already takes
655   1 second, spending the additional 0.125 seconds really does not
656   matter.
657
658
659  * 3.5 "blkid" sees a LUKS UUID and an ext2/swap UUID on the same
660    device. What is wrong?
661
662   Some old versions of cryptsetup have a bug where the header does
663   not get completely wiped during LUKS format and an older ext2/swap
664   signature remains on the device. This confuses blkid.
665
666   Fix: Wipe the unused header areas by doing a backup and restore of
667   the header with cryptsetup 1.1.x:
668
669       cryptsetup luksHeaderBackup --header-backup-file <file> <device>
670       cryptsetup luksHeaderRestore --header-backup-file <file> <device>
671  
672
673  * 3.6 cryptsetup segfaults on Gentoo amd64 hardened ...
674
675   There seems to be some interference between the hardening and and
676   the way cryptsetup benchmarks PBKDF2. The solution to this is
677   currently not quite clear for an encrypted root filesystem.     For
678   other uses, you can apparently specify USE="dynamic" as compile
679   flag, see http://bugs.gentoo.org/show_bug.cgi?id=283470
680
681
682 4. Troubleshooting 
683
684
685  * 4.1 I get the error "LUKS keyslot x is invalid." What does that
686    mean?
687
688   This means that the given keyslot has an offset that points
689   outside the valid keyslot area. Typically, the reason is a
690   corrupted LUKS header because something was written to the start of
691   the device the LUKS container is on. Refer to Section "Backup and
692   Data Recovery" and ask on the mailing list if you have trouble
693   diagnosing and (if still possible) repairing this.
694
695
696  * 4.2 I cannot unlock my LUKS container! What could be the problem?
697
698   First, make sure you have a correct passphrase. Then make sure you
699   have the correct key-map and correct keyboard. And then make sure
700   you have the correct character set and encoding, see also
701   "PASSPHRASE CHARACTER SET" under Section 1.2.
702
703   If you are sure you are entering the passphrase right, there is the
704   possibility that the respective key-slot has been damaged. There
705   is no way to recover a damaged key-slot, except from a header
706   backup (see Section 6). For security reasons, there is also no
707   checksum in the key-slots that could tell you whether a key-slot has
708   been damaged. The only checksum present allows recognition of a
709   correct passphrase, but that only works if the passphrase is
710   correct and the respective key-slot is intact.
711
712   In order to find out whether a key-slot is damaged one has to look
713   for "non-random looking" data in it. There is a tool that
714   automatizes this in the cryptsetup distribution from version 1.6.0
715   onwards. It is located in misc/keyslot_checker/. Instructions how
716   to use and how to interpret results are in the README file. Note
717   that this tool requires a libcryptsetup from cryptsetup 1.6.0 or
718   later (which means libcryptsetup.so.4.5.0 or later). If the tool
719   complains about missing functions in libcryptsetup, you likely
720   have an earlier version from your distribution still installed. You
721   can either point the symbolic link(s) from libcryptsetup.so.4 to
722   the new version manually, or you can uninstall the distribution
723   version of cryptsetup and re-install that from cryptsetup >= 1.6.0
724   again to fix this.
725
726
727  * 4.3 Can a bad RAM module cause problems?
728
729   LUKS and dm-crypt can give the RAM quite a workout, especially when
730   combined with software RAID. In particular the combination RAID5 +
731   LUKS + XFS seems to uncover RAM problems that never caused obvious
732   problems before. Symptoms vary, but often the problem manifest
733   itself when copying large amounts of data, typically several times
734   larger than your main memory.
735
736   Side note: One thing you should always do on large data
737   copy/movements is to run a verify, for example with the "-d"
738   option of "tar" or by doing a set of MD5 checksums on the source
739   or target with
740
741       find . -type f -exec md5sum \{\} \; > checksum-file
742  
743   and then a "md5sum -c checksum-file" on the other side. If you get
744   mismatches here, RAM is the primary suspect. A lesser suspect is
745   an overclocked CPU. I have found countless hardware problems in
746   verify runs after copying or making backups. Bit errors are much
747   more common than most people think.
748
749   Some RAM issues are even worse and corrupt structures in one of the
750   layers. This typically results in lockups, CPU state dumps in the
751   system logs, kernel panic or other things. It is quite possible to
752   have the problem with an encrypted device, but not with an
753   otherwise the same unencrypted device. The reason for that is that
754   encryption has an error amplification property: You flip one bit
755   in an encrypted data block, and the decrypted version has half of
756   its bits flipped. This is an important security property for modern
757   ciphers. With the usual modes in cryptsetup (CBC, ESSIV, XTS), you
758   get up to a completely changed 512 byte block per bit error. A
759   corrupt block causes a lot more havoc than the occasionally
760   flipped single bit and can result in various obscure errors.
761
762   Note, that a verify run on copying between encrypted or
763   unencrypted devices will reliably detect corruption, even when the
764   copying itself did not report any problems. If you find defect
765   RAM, assume all backups and copied data to be suspect, unless you
766   did a verify.
767
768
769  * 4.4 How do I test RAM?
770
771   First you should know that overclocking often makes memory
772   problems worse. So if you overclock (which I strongly recommend
773   against in a system holding data that has some worth), run the
774   tests with the overclocking active.
775
776   There are two good options. One is Memtest86+ and the other is
777   "memtester" by Charles Cazabon. Memtest86+ requires a reboot and
778   then takes over the machine, while memtester runs from a
779   root-shell. Both use different testing methods and I have found
780   problems fast with each one that the other needed long to find. I
781   recommend running the following procedure until the first error is
782   found:
783
784   - Run Memtest86+ for one cycle
785
786   - Run memtester for one cycle (shut down as many other applications
787   as possible)
788
789   - Run Memtest86+ for 24h or more
790
791   - Run memtester for 24h or more
792
793   If all that does not produce error messages, your RAM may be sound,
794   but I have had one weak bit that Memtest86+ needed around 60 hours
795   to find. If you can reproduce the original problem reliably, a good
796   additional test may be to remove half of the RAM (if you have more
797   than one module) and try whether the problem is still there and if
798   so, try with the other half. If you just have one module, get a
799   different one and try with that. If you do overclocking, reduce
800   the settings to the most conservative ones available and try with
801   that.
802
803
804 5. Security Aspects 
805
806
807  * 5.1 How long is a secure passphrase ?
808
809   This is just the short answer. For more info and explanation of
810   some of the terms used in this item, read the rest of Section 5.
811   The actual recommendation is at the end of this item.
812
813   First, passphrase length is not really the right measure,
814   passphrase entropy is. For example, a random lowercase letter (a-z)
815   gives you 4.7 bit of entropy, one element of a-z0-9 gives you 5.2
816   bits of entropy, an element of a-zA-Z0-9 gives you 5.9 bits and
817   a-zA-Z0-9!@#$%^&:-+ gives you 6.2 bits. On the other hand, a random
818   English word only gives you 0.6...1.3 bits of entropy per
819   character. Using sentences that make sense gives lower entropy,
820   series of random words gives higher entropy. Do not use sentences
821   that can be tied to you or found on your computer. This type of
822   attack is done routinely today.
823
824   That said, it does not matter too much what scheme you use, but it
825   does matter how much entropy your passphrase contains, because an
826   attacker has to try on average
827
828       1/2 * 2^(bits of entropy in passphrase)    
829  
830   different passphrases to guess correctly.
831
832   Historically, estimations tended to use computing time estimates,
833   but more modern approaches try to estimate cost of guessing a
834   passphrase.
835
836   As an example, I will try to get an estimate from the numbers in
837   http://it.slashdot.org/story/12/12/05/0623215/new-25-gpu-monster-devours-strong-passwords-in-minutes
838   More references can be found a the end of this document. Note that
839   these are estimates from the defender side, so assuming something
840   is easier than it actually is is fine. An attacker may still have
841   vastly higher cost than estimated here.
842
843   LUKS uses SHA1 for hasing per default. The claim in the reference is
844   63 billion tries/second for SHA1. We will leave aside the check
845   whether a try actually decrypts a key-slot. Now, the machine has 25
846   GPUs, which I will estimate at an overall lifetime cost of USD/EUR
847   1000 each, and an useful lifetime of 2 years. (This is on the low
848   side.) Disregarding downtime, the machine can then break
849
850      N = 63*10^9 * 3600 * 24 * 365 * 2 ~ 4*10^18     
851    
852   passphrases for EUR/USD 25k. That is one 62 bit passphrase hashed
853   once with SHA1 for EUR/USD 25k. Note that as this can be
854   parallelized, it can be done faster than 2 years with several of
855   these machines.
856
857   For plain dm-crypt (no hash iteration) this is it. This gives (with
858   SHA1, plain dm-crypt default is ripemd160 which seems to be
859   slightly slower than SHA1):
860
861     Passphrase entropy  Cost to break  
862     60 bit              EUR/USD     6k  
863     65 bit              EUR/USD   200K
864     70 bit              EUR/USD     6M
865     75 bit              EUR/USD   200M
866     80 bit              EUR/USD     6B
867     85 bit              EUR/USD   200B
868     ...                      ...    
869  
870   For LUKS, you have to take into account hash iteration in PBKDF2.
871   For a current CPU, there are about 100k iterations (as can be
872   queried with ''cryptsetup luksDump''.
873
874   The table above then becomes:
875
876     Passphrase entropy  Cost to break 
877     50 bit              EUR/USD   600k 
878     55 bit              EUR/USD    20M
879     60 bit              EUR/USD   600M  
880     65 bit              EUR/USD    20B
881     70 bit              EUR/USD   600B
882     75 bit              EUR/USD    20T
883     ...                      ...    
884  
885   Recommendation:
886
887   To get reasonable security for the next 10 years, it is a good idea
888   to overestimate by a factor of at least 1000.
889
890   Then there is the question of how much the attacker is willing to
891   spend. That is up to your own security evaluation. For general use,
892   I will assume the attacker is willing to spend up to 1 million
893   EUR/USD. Then we get the following recommendations:
894
895   Plain dm-crypt: Use > 80 bit. That is e.g. 17 random chars from a-z
896   or a random English sentence of > 135 characters length.
897
898   LUKS: Use > 65 bit. That is e.g. 14 random chars from a-z or a
899   random English sentence of > 108 characters length.
900
901   If paranoid, add at least 20 bit. That is roughly four additional
902   characters for random passphrases and roughly 32 characters for a
903   random English sentence.
904
905
906  * 5.2 Is LUKS insecure? Everybody can see I have encrypted data!
907
908   In practice it does not really matter. In most civilized countries
909   you can just refuse to hand over the keys, no harm done. In some
910   countries they can force you to hand over the keys, if they suspect
911   encryption. However the suspicion is enough, they do not have to
912   prove anything. This is for practical reasons, as even the presence
913   of a header (like the LUKS header) is not enough to prove that you
914   have any keys. It might have been an experiment, for example. Or it
915   was used as encrypted swap with a key from /dev/random. So they
916   make you prove you do not have encrypted data. Of course that is
917   just as impossible as the other way round.
918
919   This means that if you have a large set of random-looking data,
920   they can already lock you up. Hidden containers (encryption hidden
921   within encryption), as possible with Truecrypt, do not help
922   either. They will just assume the hidden container is there and
923   unless you hand over the key, you will stay locked up. Don't have
924   a hidden container? Though luck. Anybody could claim that.
925
926   Still, if you are concerned about the LUKS header, use plain
927   dm-crypt with a good passphrase. See also Section 2, "What is the
928   difference between "plain" and LUKS format?"
929
930
931  * 5.3 Should I initialize (overwrite) a new LUKS/dm-crypt partition?
932
933   If you just create a filesystem on it, most of the old data will
934   still be there. If the old data is sensitive, you should overwrite
935   it before encrypting. In any case, not initializing will leave the
936   old data there until the specific sector gets written. That may
937   enable an attacker to determine how much and where on the
938   partition data was written. If you think this is a risk, you can
939   prevent this by overwriting the encrypted device (here assumed to
940   be named "e1") with zeros like this:
941
942       dd_rescue -w /dev/zero /dev/mapper/e1
943  
944   or alternatively with one of the following more standard commands:
945
946       cat /dev/zero > /dev/mapper/e1
947       dd if=/dev/zero of=/dev/mapper/e1
948        
949
950  * 5.4 How do I securely erase a LUKS (or other) partition?
951
952   For LUKS, if you are in a desperate hurry, overwrite the LUKS
953   header and key-slot area. This means overwriting the first
954   (keyslots x stripes x keysize) + offset bytes. For the default
955   parameters, this is the 1'052'672 bytes, i.e. 1MiB + 4096 of the
956   LUKS partition. For 512 bit key length (e.g. for aes-xts-plain with
957   512 bit key) this is 2MiB. (The different offset stems from
958   differences in the sector alignment of the key-slots.) If in doubt,
959   just be generous and overwrite the first 10MB or so, it will likely
960   still be fast enough. A single overwrite with zeros should be
961   enough. If you anticipate being in a desperate hurry, prepare the
962   command beforehand. Example with /dev/sde1 as the LUKS partition
963   and default parameters:
964
965       head -c 1052672 /dev/zero > /dev/sde1; sync
966  
967   A LUKS header backup or full backup will still grant access to
968   most or all data, so make sure that an attacker does not have
969   access to backups or destroy them as well.
970
971   If you have time, overwrite the whole LUKS partition with a single
972   pass of zeros. This is enough for current HDDs. For SSDs or FLASH
973   (USB sticks) you may want to overwrite the whole drive several
974   times to be sure data is not retained by wear leveling. This is
975   possibly still insecure as SSD technology is not fully understood
976   in this regard. Still, due to the anti-forensic properties of the
977   LUKS key-slots, a single overwrite of an SSD or FLASH drive could
978   be enough. If in doubt, use physical destruction in addition. Here
979   is a link to some current research results on erasing SSDs and
980   FLASH drives:
981   http://www.usenix.org/events/fast11/tech/full_papers/Wei.pdf
982
983   Keep in mind to also erase all backups.
984
985   Example for a zero-overwrite erase of partition sde1 done with
986   dd_rescue:
987
988       dd_rescue -w /dev/zero /dev/sde1   
989  
990
991  * 5.5 How do I securely erase a backup of a LUKS partition or header?
992
993   That depends on the medium it is stored on. For HDD and SSD, use
994   overwrite with zeros. For an SSD or FLASH drive (USB stick), you
995   may want to overwrite the complete SSD several times and use
996   physical destruction in addition, see last item. For re-writable
997   CD/DVD, a single overwrite should also be enough, due to the
998   anti-forensic properties of the LUKS keyslots. For write-once
999   media, use physical destruction. For low security requirements,
1000   just cut the CD/DVD into several parts. For high security needs,
1001   shred or burn the medium. If your backup is on magnetic tape, I
1002   advise physical destruction by shredding or burning, after
1003   overwriting . The problem with magnetic tape is that it has a
1004   higher dynamic range than HDDs and older data may well be
1005   recoverable after overwrites. Also write-head alignment issues can
1006   lead to data not actually being deleted at all during overwrites.
1007
1008
1009  * 5.6 What about backup? Does it compromise security?
1010
1011   That depends. See item 6.7.
1012
1013
1014  * 5.7 Why is all my data permanently gone if I overwrite the LUKS
1015    header?
1016
1017   Overwriting the LUKS header in part or in full is the most common
1018   reason why access to LUKS containers is lost permanently.
1019   Overwriting can be done in a number of fashions, like creating a
1020   new filesystem on the raw LUKS partition, making the raw partition
1021   part of a raid array and just writing to the raw partition.
1022
1023   The LUKS header contains a 256 bit "salt" value and without that no
1024   decryption is possible. While the salt is not secret, it is
1025   key-grade material and cannot be reconstructed. This is a
1026   cryptographically strong "cannot". From observations on the
1027   cryptsetup mailing-list, people typically go though the usual
1028   stages of grief (Denial, Anger, Bargaining, Depression, Acceptance)
1029   when this happens to them. Observed times vary between 1 day and 2
1030   weeks to complete the cycle. Seeking help on the mailing-list is
1031   fine. Even if we usually cannot help with getting back your data,
1032   most people found the feedback comforting.
1033
1034   If your header does not contain an intact salt, best go directly
1035   to the last stage ("Acceptance") and think about what to do now.
1036   There is one exception that I know of: If your LUKS container is
1037   still open, then it may be possible to extract the master key from
1038   the running system. See Item "How do I recover the master key from
1039   a mapped LUKS container?" in Section "Backup and Data Recovery".
1040
1041
1042  * 5.8 What is a "salt"?
1043
1044   A salt is a random key-grade value added to the passphrase before
1045   it is processed. It is not kept secret. The reason for using salts
1046   is as follows: If an attacker wants to crack the password for a
1047   single LUKS container, then every possible passphrase has to be
1048   tried. Typically an attacker will not try every binary value, but
1049   will try words and sentences from a dictionary.
1050
1051   If an attacker wants to attack several LUKS containers with the
1052   same dictionary, then a different approach makes sense: Compute the
1053   resulting slot-key for each dictionary element and store it on
1054   disk. Then the test for each entry is just the slow unlocking with
1055   the slot key (say 0.00001 sec) instead of calculating the slot-key
1056   first (1 sec). For a single attack, this does not help. But if you
1057   have more than one container to attack, this helps tremendously,
1058   also because you can prepare your table before you even have the
1059   container to attack! The calculation is also very simple to
1060   parallelize. You could, for example, use the night-time unused CPU
1061   power of your desktop PCs for this.
1062
1063   This is where the salt comes in. If the salt is combined with the
1064   passphrase (in the simplest form, just appended to it), you
1065   suddenly need a separate table for each salt value. With a
1066   reasonably-sized salt value (256 bit, e.g.) this is quite
1067   infeasible.
1068
1069
1070  * 5.9 Is LUKS secure with a low-entropy (bad) passphrase?
1071
1072   Note: You should only use the 94 printable characters from 7 bit
1073   ASCII code to prevent your passphrase from failing when the
1074   character encoding changes, e.g. because of a system upgrade, see
1075   also the note at the very start of this FAQ under "WARNINGS".
1076
1077   This needs a bit of theory. The quality of your passphrase is
1078   directly related to its entropy (information theoretic, not
1079   thermodynamic). The entropy says how many bits of "uncertainty" or
1080   "randomness" are in you passphrase. In other words, that is how
1081   difficult guessing the passphrase is.
1082
1083   Example: A random English sentence has about 1 bit of entropy per
1084   character. A random lowercase (or uppercase) character has about
1085   4.7 bit of entropy.
1086
1087   Now, if n is the number of bits of entropy in your passphrase and t
1088   is the time it takes to process a passphrase in order to open the
1089   LUKS container, then an attacker has to spend at maximum
1090
1091       attack_time_max = 2^n * t 
1092  
1093   time for a successful attack and on average half that. There is no
1094   way getting around that relationship. However, there is one thing
1095   that does help, namely increasing t, the time it takes to use a
1096   passphrase, see next FAQ item.
1097
1098   Still, if you want good security, a high-entropy passphrase is the
1099   only option. For example, a low-entropy passphrase can never be
1100   considered secure against a TLA-level (Three Letter Agency level,
1101   i.e. government-level) attacker, no matter what tricks are used in
1102   the key-derivation function. Use at least 64 bits for secret stuff.
1103   That is 64 characters of English text (but only if randomly chosen)
1104   or a combination of 12 truly random letters and digits.
1105
1106   For passphrase generation, do not use lines from very well-known
1107   texts (religious texts, Harry potter, etc.) as they are to easy to
1108   guess. For example, the total Harry Potter has about 1'500'000
1109   words (my estimation). Trying every 64 character sequence starting
1110   and ending at a word boundary would take only something like 20
1111   days on a single CPU and is entirely feasible. To put that into
1112   perspective, using a number of Amazon EC2 High-CPU Extra Large
1113   instances (each gives about 8 real cores), this test costs
1114   currently about 50USD/EUR, but can be made to run arbitrarily fast.
1115
1116   On the other hand, choosing 1.5 lines from, say, the Wheel of Time
1117   is in itself not more secure, but the book selection adds quite a
1118   bit of entropy. (Now that I have mentioned it here, don't use tWoT
1119   either!) If you add 2 or 3 typos or switch some words around, then
1120   this is good passphrase material.
1121
1122
1123  * 5.10 What is "iteration count" and why is decreasing it a bad idea?
1124
1125   Iteration count is the number of PBKDF2 iterations a passphrase is
1126   put through before it is used to unlock a key-slot. Iterations are
1127   done with the explicit purpose to increase the time that it takes
1128   to unlock a key-slot. This provides some protection against use of
1129   low-entropy passphrases.
1130
1131   The idea is that an attacker has to try all possible passphrases.
1132   Even if the attacker knows the passphrase is low-entropy (see last
1133   item), it is possible to make each individual try take longer. The
1134   way to do this is to repeatedly hash the passphrase for a certain
1135   time. The attacker then has to spend the same time (given the same
1136   computing power) as the user per try. With LUKS, the default is 1
1137   second of PBKDF2 hashing.
1138
1139   Example 1: Lets assume we have a really bad passphrase (e.g. a
1140   girlfriends name) with 10 bits of entropy. With the same CPU, an
1141   attacker would need to spend around 500 seconds on average to
1142   break that passphrase. Without iteration, it would be more like
1143   0.0001 seconds on a modern CPU.
1144
1145   Example 2: The user did a bit better and has 32 chars of English
1146   text. That would be about 32 bits of entropy. With 1 second
1147   iteration, that means an attacker on the same CPU needs around 136
1148   years. That is pretty impressive for such a weak passphrase.
1149   Without the iterations, it would be more like 50 days on a modern
1150   CPU, and possibly far less.
1151
1152   In addition, the attacker can both parallelize and use special
1153   hardware like GPUs or FPGAs to speed up the attack. The attack can
1154   also happen quite some time after the luksFormat operation and CPUs
1155   can have become faster and cheaper. For that reason you want a
1156   bit of extra security. Anyways, in Example 1 your are screwed.
1157   In example 2, not necessarily. Even if the attack is faster, it
1158   still has a certain cost associated with it, say 10000 EUR/USD
1159   with iteration and 1 EUR/USD without iteration. The first can be
1160   prohibitively expensive, while the second is something you try
1161   even without solid proof that the decryption will yield something
1162   useful.
1163
1164   The numbers above are mostly made up, but show the idea. Of course
1165   the best thing is to have a high-entropy passphrase.
1166
1167   Would a 100 sec iteration time be even better? Yes and no.
1168   Cryptographically it would be a lot better, namely 100 times better.
1169   However, usability is a very important factor for security
1170   technology and one that gets overlooked surprisingly often. For
1171   LUKS, if you have to wait 2 minutes to unlock the LUKS container,
1172   most people will not bother and use less secure storage instead. It
1173   is better to have less protection against low-entropy passphrases
1174   and people actually use LUKS, than having them do without
1175   encryption altogether.
1176
1177   Now, what about decreasing the iteration time? This is generally a
1178   very bad idea, unless you know and can enforce that the users only
1179   use high-entropy passphrases. If you decrease the iteration time
1180   without ensuring that, then you put your users at increased risk,
1181   and considering how rarely LUKS containers are unlocked in a
1182   typical work-flow, you do so without a good reason. Don't do it.
1183   The iteration time is already low enough that users with entropy
1184   low passphrases are vulnerable. Lowering it even further increases
1185   this danger significantly.
1186
1187
1188  * 5.11 Some people say PBKDF2 is insecure?
1189
1190   There is some discussion that a hash-function should have a "large
1191   memory" property, i.e. that it should require a lot of memory to be
1192   computed. This serves to prevent attacks using special programmable
1193   circuits, like FPGAs, and attacks using graphics cards. PBKDF2
1194   does not need a lot of memory and is vulnerable to these attacks.
1195   However, the publication usually referred in these discussions is
1196   not very convincing in proving that the presented hash really is
1197   "large memory" (that may change, email the FAQ maintainer when it
1198   does) and it is of limited usefulness anyways. Attackers that use
1199   clusters of normal PCs will not be affected at all by a "large
1200   memory" property. For example the US Secret Service is known to
1201   use the off-hour time of all the office PCs of the Treasury for
1202   password breaking. The Treasury has about 110'000 employees.
1203   Assuming every one has an office PC, that is significant computing
1204   power, all of it with plenty of memory for computing "large
1205   memory" hashes. Bot-net operators also have all the memory they
1206   want. The only protection against a resourceful attacker is a
1207   high-entropy passphrase, see items 5.9 and 5.10.
1208
1209
1210  * 5.12 What about iteration count with plain dm-crypt?
1211
1212   Simple: There is none. There is also no salting. If you use plain
1213   dm-crypt, the only way to be secure is to use a high entropy
1214   passphrase. If in doubt, use LUKS instead.
1215
1216
1217  * 5.13 Is LUKS with default parameters less secure on a slow CPU?
1218
1219   Unfortunately, yes. However the only aspect affected is the
1220   protection for low-entropy passphrase or master-key. All other
1221   security aspects are independent of CPU speed.
1222
1223   The master key is less critical, as you really have to work at it
1224   to give it low entropy. One possibility is to supply the master key
1225   yourself. If that key is low-entropy, then you get what you
1226   deserve. The other known possibility is to use /dev/urandom for
1227   key generation in an entropy-starved situation (e.g. automatic
1228   installation on an embedded device without network and other entropy
1229   sources).
1230
1231   For the passphrase, don't use a low-entropy passphrase. If your
1232   passphrase is good, then a slow CPU will not matter. If you insist
1233   on a low-entropy passphrase on a slow CPU, use something like
1234   "--iter-time=10" or higher and wait a long time on each LUKS unlock
1235   and pray that the attacker does not find out in which way exactly
1236   your passphrase is low entropy. This also applies to low-entropy
1237   passphrases on fast CPUs. Technology can do only so much to
1238   compensate for problems in front of the keyboard.
1239
1240
1241  * 5.14 Why was the default aes-cbc-plain replaced with aes-cbc-essiv?
1242
1243   Note: This item applies both to plain dm-crypt and to LUKS
1244
1245   The problem is that cbc-plain has a fingerprint vulnerability, where
1246   a specially crafted file placed into the crypto-container can be
1247   recognized from the outside. The issue here is that for cbc-plain
1248   the initialization vector (IV) is the sector number. The IV gets
1249   XORed to the first data chunk of the sector to be encrypted. If you
1250   make sure that the first data block to be stored in a sector
1251   contains the sector number as well, the first data block to be
1252   encrypted is all zeros and always encrypted to the same ciphertext.
1253   This also works if the first data chunk just has a constant XOR
1254   with the sector number. By having several shifted patterns you can
1255   take care of the case of a non-power-of-two start sector number of
1256   the file.
1257
1258   This mechanism allows you to create a pattern of sectors that have
1259   the same first ciphertext block and signal one bit per sector to the
1260   outside, allowing you to e.g. mark media files that way for
1261   recognition without decryption. For large files this is a
1262   practical attack. For small ones, you do not have enough blocks to
1263   signal and take care of different file starting offsets.
1264
1265   In order to prevent this attack, the default was changed to
1266   cbc-essiv. ESSIV uses a keyed hash of the sector number, with the
1267   encryption key as key. This makes the IV unpredictable without
1268   knowing the encryption key and the watermarking attack fails.
1269
1270
1271  * 5.15 Are there any problems with "plain" IV? What is "plain64"?
1272
1273   First, "plain" and "plain64" are both not secure to use with CBC,
1274   see previous FAQ item.
1275
1276   However there are modes, like XTS, that are secure with "plain" IV.
1277   The next limit is that "plain" is 64 bit, with the upper 32 bit set
1278   to zero. This means that on volumes larger than 2TiB, the IV
1279   repeats, creating a vulnerability that potentially leaks some
1280   data. To avoid this, use "plain64", which uses the full sector
1281   number up to 64 bit. Note that "plain64" requires a kernel >=
1282   2.6.33. Also note that "plain64" is backwards compatible for
1283   volume sizes <= 2TiB, but not for those > 2TiB. Finally, "plain64"
1284   does not cause any performance penalty compared to "plain".
1285
1286
1287  * 5.16 What about XTS mode?
1288
1289   XTS mode is potentially even more secure than cbc-essiv (but only if
1290   cbc-essiv is insecure in your scenario). It is a NIST standard and
1291   used, e.g. in Truecrypt. At the moment, if you want to use it, you
1292   have to specify it manually as "aes-xts-plain", i.e.
1293
1294       cryptsetup -c aes-xts-plain luksFormat <device>
1295  
1296   For volumes >2TiB and kernels >= 2.6.33 use "plain64" (see FAQ
1297   item on "plain" and "plain64"):
1298
1299       cryptsetup -c aes-xts-plain64 luksFormat <device>
1300  
1301   There is a potential security issue with XTS mode and large blocks.
1302   LUKS and dm-crypt always use 512B blocks and the issue does not
1303   apply.
1304
1305
1306  * 5.17 Is LUKS FIPS-140-2 certified?
1307
1308   No. But that is more a problem of FIPS-140-2 than of LUKS. From a
1309   technical point-of-view, LUKS with the right parameters would be
1310   FIPS-140-2 compliant, but in order to make it certified, somebody
1311   has to pay real money for that. And then, whenever cryptsetup is
1312   changed or extended, the certification lapses and has to be
1313   obtained again.
1314
1315   From the aspect of actual security, LUKS with default parameters
1316   should be as good as most things that are FIPS-140-2 certified,
1317   although you may want to make sure to use /dev/random (by
1318   specifying --use-random on luksFormat) as randomness source for
1319   the master key to avoid being potentially insecure in an
1320   entropy-starved situation.
1321
1322
1323  * 5.18 What about Plausible Deniability?
1324
1325   First let me attempt a definition for the case of encrypted
1326   filesystems: Plausible deniability is when you hide encrypted data
1327   inside an encrypted container and it is not possible to prove it is
1328   there. The idea is compelling and on first glance it seems
1329   possible to do it. And from a cryptographic point of view, it
1330   actually is possible.
1331
1332   So, does it work in practice? No, unfortunately. The reasoning used
1333   by its proponents is fundamentally flawed in several ways and the
1334   cryptographic properties fail fatally when colliding with the real
1335   world.
1336
1337   First, why should "I do not have a hidden partition" be any more
1338   plausible than "I forgot my crypto key" or "I wiped that partition
1339   with random data, nothing in there"? I do not see any reason.
1340
1341   Second, there are two types of situations: Either they cannot force
1342   you to give them the key (then you simply do not) or the can. In
1343   the second case, they can always do bad things to you, because they
1344   cannot prove that you have the key in the first place! This means
1345   they do not have to prove you have the key, or that this random
1346   looking data on your disk is actually encrypted data. So the
1347   situation will allow them to waterboard/lock-up/deport you
1348   anyways, regardless of how "plausible" your deniability is. Do not
1349   have a hidden partition you could show to them, but there are
1350   indications you may? Too bad for you. Unfortunately "plausible
1351   deniability" also means you cannot prove there is no hidden data.
1352
1353   Third, hidden partitions are not that hidden. There are basically
1354   just two possibilities: a) Make a large crypto container, but put a
1355   smaller filesystem in there and put the hidden partition into the
1356   free space. Unfortunately this is glaringly obvious and can be
1357   detected in an automated fashion. This means that the initial
1358   suspicion to put you under duress in order to make you reveal you
1359   hidden data is given. b) Make a filesystem that spans the whole
1360   encrypted partition, and put the hidden partition into space not
1361   currently used by that filesystem. Unfortunately that is also
1362   glaringly obvious, as you then cannot write to the filesystem
1363   without a high risk of destroying data in the hidden container.
1364   Have not written anything to the encrypted filesystem  in a while?
1365   Too bad, they have the suspicion they need to do unpleasant things
1366   to you.
1367
1368   To be fair, if you prepare option b) carefully and directly before
1369   going into danger, it may work. But then, the mere presence of
1370   encrypted data may already be enough to get you into trouble in
1371   those places were they can demand encryption keys.
1372
1373   Here is an additional reference for some problems with plausible
1374   deniability: http://www.schneier.com/paper-truecrypt-dfs.pdf I
1375   strongly suggest you read it.
1376
1377   So, no, I will not provide any instructions on how to do it with
1378   plain dm-crypt or LUKS. If you insist on shooting yourself in the
1379   foot, you can figure out how to do it yourself.
1380
1381
1382  * 5.19 What about SSDs, Flash and Hybrid Drives?
1383
1384   The problem is that you cannot reliably erase parts of these
1385   devices, mainly due to wear-leveling and possibly defect
1386   management.
1387
1388   Basically, when overwriting a sector (of 512B), what the device
1389   does is to move an internal sector (may be 128kB or even larger) to
1390   some pool of discarded, not-yet erased unused sectors, take a
1391   fresh empty sector from the empty-sector pool and copy the old
1392   sector over with the changes to the small part you wrote. This is
1393   done in some fashion so that larger writes do not cause a lot of
1394   small internal updates.
1395
1396   The thing is that the mappings between outside-addressable sectors
1397   and inside sectors is arbitrary (and the vendors are not talking).
1398   Also the discarded sectors are not necessarily erased immediately.
1399   They may linger a long time.
1400
1401   For plain dm-crypt, the consequences are that older encrypted data
1402   may be lying around in some internal pools of the device. Thus may
1403   or may not be a problem and depends on the application. Remember
1404   the same can happen with a filesystem if consecutive writes to the
1405   same area of a file can go to different sectors.
1406
1407   However, for LUKS, the worst case is that key-slots and LUKS
1408   header may end up in these internal pools. This means that password
1409   management functionality is compromised (the old passwords may
1410   still be around, potentially for a very long time) and that fast
1411   erase by overwriting the header and key-slot area is insecure.
1412
1413   Also keep in mind that the discarded/used pool may be large. For
1414   example, a 240GB SSD has about 16GB of spare area in the chips that
1415   it is free to do with as it likes. You would need to make each
1416   individual key-slot larger than that to allow reliable overwriting.
1417   And that assumes the disk thinks all other space is in use.
1418   Reading the internal pools using forensic tools is not that hard,
1419   but may involve some soldering.
1420
1421   What to do?
1422
1423   If you trust the device vendor (you probably should not...) you can
1424   try an ATA "secure erase" command for SSDs. That does not work for
1425   USB keys though and may or may not be secure for a hybrid drive. If
1426   it finishes on an SSD after a few seconds, it was possibly faked.
1427   UNfortunately, for hybrid drives that indicator does not work, as
1428   the drive may well take the time to dully erase the magnetic part,
1429   but only mark the SSD/Flash part as erased while data is still in
1430   there.
1431
1432   If you can do without password management and are fine with doing
1433   physical destruction for permanently deleting data (always after
1434   one or several full overwrites!), you can use plain dm-crypt or
1435   LUKS.
1436
1437   If you want or need the original LUKS security features to work,
1438   you can use a detached LUKS header and put that on a conventional,
1439   magnetic disk. That leaves potentially old encrypted data in the
1440   pools on the disk, but otherwise you get LUKS with the same
1441   security as on a magnetic disk.
1442
1443   If you are concerned about your laptop being stolen, you are likely
1444   fine using LUKS on an SSD or hybrid drive. An attacker would need
1445   to have access to an old passphrase (and the key-slot for this old
1446   passphrase would actually need to still be somewhere in the SSD)
1447   for your data to be at risk. So unless you pasted your old
1448   passphrase all over the Internet or the attacker has knowledge of
1449   it from some other source and does a targeted laptop theft to get
1450   at your data, you should be fine.
1451
1452
1453 6. Backup and Data Recovery 
1454
1455
1456  * 6.1 Why do I need Backup?
1457
1458   First, disks die. The rate for well-treated (!) disk is about 5%
1459   per year, which is high enough to worry about. There is some
1460   indication that this may be even worse for some SSDs. This applies
1461   both to LUKS and plain dm-crypt partitions.
1462
1463   Second, for LUKS, if anything damages the LUKS header or the
1464   key-stripe area then decrypting the LUKS device can become
1465   impossible. This is a frequent occurrence. For example an
1466   accidental format as FAT or some software overwriting the first
1467   sector where it suspects a partition boot sector typically makes a
1468   LUKS partition permanently inaccessible. See more below on LUKS
1469   header damage.
1470
1471   So, data-backup in some form is non-optional. For LUKS, you may
1472   also want to store a header backup in some secure location. This
1473   only needs an update if you change passphrases.
1474
1475
1476  * 6.2 How do I backup a LUKS header?
1477
1478   While you could just copy the appropriate number of bytes from the
1479   start of the LUKS partition, the best way is to use command option
1480   "luksHeaderBackup" of cryptsetup. This protects also against
1481   errors when non-standard parameters have been used in LUKS
1482   partition creation. Example:
1483
1484  
1485      cryptsetup luksHeaderBackup --header-backup-file <file> <device>
1486  
1487   To restore, use the inverse command, i.e.
1488
1489      cryptsetup luksHeaderRestore --header-backup-file <file> <device>
1490  
1491
1492  * 6.3 How do I test a LUKS header?
1493
1494   Use
1495
1496      cryptsetup -v isLuks <device>
1497  
1498   on the device. Without the "-v" it just signals its result via
1499   exit-status. You can also use the more general test
1500
1501       blkid -p <device>
1502  
1503   which will also detect other types and give some more info. Omit
1504   "-p" for old versions of blkid that do not support it.
1505
1506
1507  * 6.4 How do I backup a LUKS or dm-crypt partition?
1508
1509   There are two options, a sector-image and a plain file or
1510   filesystem backup of the contents of the partition. The sector
1511   image is already encrypted, but cannot be compressed and contains
1512   all empty space. The filesystem backup can be compressed, can
1513   contain only part of the encrypted device, but needs to be
1514   encrypted separately if so desired.
1515
1516   A sector-image will contain the whole partition in encrypted form,
1517   for LUKS the LUKS header, the keys-slots and the data area. It can
1518   be done under Linux e.g. with dd_rescue (for a direct image copy)
1519   and with "cat" or "dd". Example:
1520
1521       cat /dev/sda10 > sda10.img
1522       dd_rescue /dev/sda10 sda10.img 
1523  
1524   You can also use any other backup software that is capable of making
1525   a sector image of a partition. Note that compression is
1526   ineffective for encrypted data, hence it does not make sense to
1527   use it.
1528
1529   For a filesystem backup, you decrypt and mount the encrypted
1530   partition and back it up as you would a normal filesystem. In this
1531   case the backup is not encrypted, unless your encryption method
1532   does that. For example you can encrypt a backup with "tar" as
1533   follows with GnuPG:
1534
1535       tar cjf - <path> | gpg --cipher-algo AES -c - > backup.tbz2.gpg
1536  
1537   And verify the backup like this if you are at "path":
1538
1539       cat backup.tbz2.gpg | gpg - | tar djf - 
1540  
1541   Note: Always verify backups, especially encrypted ones.
1542
1543   In both cases GnuPG will ask you interactively for your symmetric
1544   key. The verify will only output errors. Use "tar dvjf -" to get
1545   all comparison results. To make sure no data is written to disk
1546   unencrypted, turn off swap if it is not encrypted before doing the
1547   backup.
1548
1549   You can of course use different or no compression and you can use
1550   an asymmetric key if you have one and have a backup of the secret
1551   key that belongs to it.
1552
1553   A second option for a filesystem-level backup that can be used when
1554   the backup is also on local disk (e.g. an external USB drive) is
1555   to use a LUKS container there and copy the files to be backed up
1556   between both mounted containers. Also see next item.
1557
1558
1559  * 6.5 Do I need a backup of the full partition? Would the header and
1560    key-slots not be enough?
1561
1562   Backup protects you against two things: Disk loss or corruption
1563   and user error. By far the most questions on the dm-crypt mailing
1564   list about how to recover a damaged LUKS partition are related
1565   to user error. For example, if you create a new filesystem on a
1566   LUKS partition, chances are good that all data is lost
1567   permanently.
1568
1569   For this case, a header+key-slot backup would often be enough. But
1570   keep in mind that a well-treated (!) HDD has roughly a failure
1571   risk of 5% per year. It is highly advisable to have a complete
1572   backup to protect against this case.
1573
1574
1575   * *6.6 What do I need to backup if I use "decrypt_derived"?
1576
1577   This is a script in Debian, intended for mounting /tmp or swap with
1578   a key derived from the master key of an already decrypted device.
1579   If you use this for an device with data that should be persistent,
1580   you need to make sure you either do not lose access to that master
1581   key or have a backup of the data. If you derive from a LUKS
1582   device, a header backup of that device would cover backing up the
1583   master key. Keep in mind that this does not protect against disk
1584   loss.
1585
1586   Note: If you recreate the LUKS header of the device you derive from
1587   (using luksFormat), the master key changes even if you use the same
1588   passphrase(s) and you will not be able to decrypt the derived
1589   device with the new LUKS header.
1590
1591
1592  * 6.7 Does a backup compromise security?
1593
1594   Depends on how you do it. However if you do not have one, you are
1595   going to eventually lose your encrypted data.
1596
1597   There are risks introduced by backups. For example if you
1598   change/disable a key-slot in LUKS, a binary backup of the partition
1599   will still have the old key-slot. To deal with this, you have to
1600   be able to change the key-slot on the backup as well, securely
1601   erase the backup or do a filesystem-level backup instead of a binary
1602   one.
1603
1604   If you use dm-crypt, backup is simpler: As there is no key
1605   management, the main risk is that you cannot wipe the backup when
1606   wiping the original. However wiping the original for dm-crypt
1607   should consist of forgetting the passphrase and that you can do
1608   without actual access to the backup.
1609
1610   In both cases, there is an additional (usually small) risk with
1611   binary backups: An attacker can see how many sectors and which
1612   ones have been changed since the backup. To prevent this, use a
1613   filesystem level backup method that encrypts the whole backup in
1614   one go, e.g. as described above with tar and GnuPG.
1615
1616   My personal advice is to use one USB disk (low value data) or
1617   three disks (high value data) in rotating order for backups, and
1618   either use independent LUKS partitions on them, or use encrypted
1619   backup with tar and GnuPG.
1620
1621   If you do network-backup or tape-backup, I strongly recommend to
1622   go the filesystem backup path with independent encryption, as you
1623   typically cannot reliably delete data in these scenarios,
1624   especially in a cloud setting. (Well, you can burn the tape if it
1625   is under your control...)
1626
1627
1628  * 6.8 What happens if I overwrite the start of a LUKS partition or
1629    damage the LUKS header or key-slots?
1630
1631   There are two critical components for decryption: The salt values
1632   in the header itself and the key-slots. If the salt values are
1633   overwritten or changed, nothing (in the cryptographically strong
1634   sense) can be done to access the data, unless there is a backup
1635   of the LUKS header. If a key-slot is damaged, the data can still
1636   be read with a different key-slot, if there is a remaining
1637   undamaged and used key-slot. Note that in order to make a key-slot
1638   unrecoverable in a cryptographically strong sense, changing about
1639   4-6 bits in random locations of its 128kiB size is quite enough.
1640
1641
1642  * 6.9 What happens if I (quick) format a LUKS partition?
1643
1644   I have not tried the different ways to do this, but very likely you
1645   will have written a new boot-sector, which in turn overwrites the
1646   LUKS header, including the salts, making your data permanently
1647   irretrievable, unless you have a LUKS header backup. You may also
1648   damage the key-slots in part or in full. See also last item.
1649
1650
1651  * 6.10 How do I recover the master key from a mapped LUKS container?
1652
1653   This is typically only needed if you managed to damage your LUKS
1654   header, but the container is still mapped, i.e. "luksOpen"ed. It
1655   also helps if you have a mapped container that you forgot or do not
1656   know a passphrase for (e.g. on a long running server.)
1657
1658   WARNING: Things go wrong, do a full backup before trying this!
1659
1660   WARNING: This exposes the master key of the LUKS container. Note
1661   that both ways to recreate a LUKS header with the old master key
1662   described below will write the master key to disk. Unless you are
1663   sure you have securely erased it afterwards, e.g. by writing it to
1664   an encrypted partition, RAM disk or by erasing the filesystem you
1665   wrote it to by a complete overwrite, you should change the master
1666   key afterwards.    Changing the master key requires a full data
1667   backup, luksFormat and then restore of the backup.
1668
1669   First, there is a script by Milan that automates    the whole
1670   process, except generating a new LUKS header with the old master
1671   key (it prints the command for that though):
1672
1673 http://code.google.com/p/cryptsetup/source/browse/misc/luks-header-from-active
1674
1675   You can also do this manually. Here is how:
1676
1677   - Get the master key from the device mapper. This is done by the
1678   following command. Substitute c5 for whatever you mapped to:
1679
1680       # dmsetup table --target crypt --showkey /dev/mapper/c5
1681       Result:
1682       0 200704 crypt aes-cbc-essiv:sha256 
1683       a1704d9715f73a1bb4db581dcacadaf405e700d591e93e2eaade13ba653d0d09 
1684       0 7:0 4096
1685  
1686   The result is actually one line, wrapped here for clarity. The long
1687   hex string is the master key.
1688
1689   - Convert the master key to a binary file representation. You can
1690   do this manually, e.g. with hexedit. You can also use the tool
1691   "xxd" from vim like this:
1692
1693       echo "a1704d9....53d0d09" | xxd -r -p > <master-key-file>
1694  
1695   - Do a luksFormat to create a new LUKS header.
1696
1697     NOTE: If your header is intact and you just forgot the
1698   passphrase, you can just set a new passphrase, see next
1699   sub-item.
1700
1701   Unmap the device before you do that (luksClose). Then do
1702
1703       cryptsetup luksFormat --master-key-file=<master-key-file> <luks device>
1704  
1705   Note that if the container was created with other than the default
1706   settings of the cryptsetup version you are using, you need to give
1707   additional parameters specifying the deviations. If in doubt, try
1708   the script by Milan. It does recover the other parameters as well.
1709
1710   Side note: This is the way the decrypt_derived script gets at the
1711   master key. It just omits the conversion and hashes the master key
1712   string.
1713
1714   - If the header is intact and you just forgot the passphrase, just
1715   set a new passphrase like this:
1716
1717       cryptsetup luksAddKey --master-key-file=<master-key-file> <luks device>
1718  
1719   You may want to disable the old one afterwards.
1720
1721
1722  * 6.11 What does the on-disk structure of dm-crypt look like?
1723
1724   There is none. dm-crypt takes a block device and gives encrypted
1725   access to each of its blocks with a key derived from the passphrase
1726   given. If you use a cipher different than the default, you have to
1727   specify that as a parameter to cryptsetup too. If you want to
1728   change the password, you basically have to create a second
1729   encrypted device with the new passphrase and copy your data over.
1730   On the plus side, if you accidentally overwrite any part of a
1731   dm-crypt device, the damage will be limited to the are you
1732   overwrote.
1733
1734
1735  * 6.12 What does the on-disk structure of LUKS look like?
1736
1737   A LUKS partition consists of a header, followed by 8 key-slot
1738   descriptors, followed by 8 key slots, followed by the encrypted
1739   data area.
1740
1741   Header and key-slot descriptors fill the first 592 bytes. The
1742   key-slot size depends on the creation parameters, namely on the
1743   number of anti-forensic stripes, key material offset and master
1744   key size.
1745
1746   With the default parameters, each key-slot is a bit less than
1747   128kiB in size. Due to sector alignment of the key-slot start,
1748   that means the key block 0 is at offset 0x1000-0x20400, key
1749   block 1 at offset 0x21000-0x40400, and key block 7 at offset
1750   0xc1000-0xe0400. The space to the next full sector address is
1751   padded with zeros. Never used key-slots are filled with what the
1752   disk originally contained there, a key-slot removed with
1753   "luksRemoveKey" or "luksKillSlot" gets filled with 0xff. Due to
1754   2MiB default alignment, start of the data area for cryptsetup 1.3
1755   and later is at 2MiB, i.e. at 0x200000. For older versions, it is
1756   at 0x101000, i.e. at 1'052'672 bytes, i.e. at 1MiB + 4096 bytes
1757   from the start of the partition. Incidentally, "luksHeaderBackup"
1758   for a LUKS container created with default parameters dumps exactly
1759   the first 2MiB (or 1'052'672 bytes for   headers created with
1760   cryptsetup versions < 1.3) to file and "luksHeaderRestore" restores
1761   them.
1762
1763   For non-default parameters, you have to figure out placement
1764   yourself. "luksDump" helps. See also next item. For the most common
1765   non-default settings, namely aes-xts-plain with 512 bit key, the
1766   offsets are: 1st keyslot 0x1000-0x3f800, 2nd keyslot
1767   0x40000-0x7e000, 3rd keyslot 0x7e000-0xbd800, ..., and start of
1768   bulk data at 0x200000.
1769
1770   The exact specification of the format is here:
1771   http://code.google.com/p/cryptsetup/wiki/Specification
1772
1773
1774  * 6.13 What is the smallest possible LUKS container?
1775
1776   Note: From cryptsetup 1.3 onwards, alignment is set to 1MB. With
1777   modern Linux partitioning tools that also align to 1MB, this will
1778   result in alignment to 2k sectors and typical Flash/SSD sectors,
1779   which is highly desirable for a number of reasons. Changing the
1780   alignment is not recommended.
1781
1782   That said, with default parameters, the data area starts at
1783   exactly 2MB offset (at 0x101000 for cryptsetup versions before
1784   1.3). The smallest data area you can have is one sector of 512
1785   bytes. Data areas of 0 bytes can be created, but fail on mapping.
1786
1787   While you cannot put a filesystem into something this small, it may
1788   still be used to contain, for example, key. Note that with current
1789   formatting tools, a partition for a container this size will be
1790   3MiB anyways. If you put the LUKS container into a file (via
1791   losetup and a loopback device), the file needs to be 2097664 bytes
1792   in size, i.e. 2MiB + 512B.
1793
1794   There two ways to influence the start of the data area are key-size
1795   and alignment.
1796
1797   For alignment, you can go down to 1 on the parameter. This will
1798   still leave you with a data-area starting at 0x101000, i.e.
1799   1MiB+4096B (default parameters) as alignment will be rounded up to
1800   the next multiple of 8 (i.e. 4096 bytes) If in doubt, do a dry-run
1801   on a larger file and dump the LUKS header to get actual
1802   information.
1803
1804   For key-size, you can use 128 bit (e.g. AES-128 with CBC), 256 bit
1805   (e.g. AES-256 with CBC) or 512 bit (e.g. AES-256 with XTS mode).
1806   You can do 64 bit (e.g. blowfish-64 with CBC), but anything below
1807   128 bit has to be considered insecure today.
1808
1809   Example 1 - AES 128 bit with CBC:
1810
1811       cryptsetup luksFormat -s 128 --align-payload=8 <device>
1812  
1813   This results in a data offset of 0x81000, i.e. 516KiB or 528384
1814   bytes. Add one 512 byte sector and the smallest LUKS container size
1815   with these parameters is 516KiB + 512B or 528896 bytes.
1816
1817   Example 2 - Blowfish 64 bit with CBC (WARNING: insecure):
1818
1819       cryptsetup luksFormat -c blowfish -s 64 --align-payload=8 /dev/loop0
1820  
1821   This results in a data offset of 0x41000, i.e. 260kiB or 266240
1822   bytes, with a minimal LUKS container size of 260kiB + 512B or
1823   266752 bytes.
1824
1825
1826  * 6.14 I think this is overly complicated. Is there an alternative?
1827
1828   Not really. Encryption comes at a price. You can use plain
1829   dm-crypt to simplify things a bit. It does not allow multiple
1830   passphrases, but on the plus side, it has zero on disk description
1831   and if you overwrite some part of a plain dm-crypt partition,
1832   exactly the overwritten parts are lost (rounded up to sector
1833   borders).
1834
1835
1836  * 6.15 Can I clone a LUKS container?
1837
1838   You can, but it breaks security, because the cloned container has
1839   the same header and hence the same master key. You cannot change
1840   the master key on a LUKS container, even if you change the
1841   passphrase(s), the master key stays the same. That means whoever
1842   has access to one of the clones can decrypt them all, completely
1843   bypassing the passphrases.
1844
1845   The right way to do this is to first luksFormat the target
1846   container, then to clone the contents of the source container, with
1847   both containers mapped, i.e. decrypted. You can clone the decrypted
1848   contents of a LUKS container in binary mode, although you may run
1849   into secondary issues with GUIDs in filesystems, partition tables,
1850   RAID-components and the like. These are just the normal problems
1851   binary cloning causes.
1852
1853   Note that if you need to ship (e.g.) cloned LUKS containers with a
1854   default passphrase, that is fine as long as each container was
1855   individually created (and hence has its own master key). In this
1856   case, changing the default passphrase will make it secure again.
1857
1858
1859 7. Interoperability with other Disk Encryption Tools  
1860
1861
1862  * 7.1 What is this section about?
1863
1864   Cryptsetup for plain dm-crypt can be used to access a number of
1865   on-disk formats created by tools like loop-aes patched into
1866   losetup. This sometimes works and sometimes does not.    This
1867   section collects insights into what works, what does not and where
1868   more information is required.
1869
1870   Additional information may be found in the mailing-list archives,
1871   mentioned at the start of this FAQ document. If you have a
1872   solution working that is not yet documented here and think a wider
1873   audience may be interested, please email the FAQ maintainer.
1874
1875
1876  * 7.2 loop-aes: General observations.
1877
1878   One problem is that there are different versions of losetup around.
1879   loop-aes is a patch for losetup. Possible problems and deviations
1880   from cryptsetup option syntax include:
1881
1882   - Offsets specified in bytes (cryptsetup: 512 byte sectors)
1883
1884   - The need to specify an IV offset
1885
1886   - Encryption mode needs specifying (e.g. "-c twofish-cbc-plain")
1887
1888   - Key size needs specifying (e.g. "-s 128" for 128 bit keys)
1889
1890   - Passphrase hash algorithm needs specifying
1891
1892   Also note that because plain dm-crypt and loop-aes format does not
1893   have metadata, and while the loopAES extension for cryptsetup tries
1894   autodetection (see command loopaesOpen), it may not always work.
1895   If you still have the old set-up, using a verbosity option (-v)
1896   on mapping with the old tool or having a look into the system logs
1897   after setup could give you the information you need. Below, there
1898   are also some things that worked for somebody.
1899
1900
1901  * 7.3 loop-aes patched into losetup on Debian 5.x, kernel 2.6.32
1902
1903   In this case, the main problem seems to be that this variant of
1904   losetup takes the offset (-o option) in bytes, while cryptsetup
1905   takes it in sectors of 512 bytes each. Example: The losetup command
1906
1907   losetup -e twofish -o 2560 /dev/loop0 /dev/sdb1 
1908   mount /dev/loop0 mount-point
1909  
1910   translates to
1911
1912   cryptsetup create -c twofish -o 5 --skip 5 e1 /dev/sdb1
1913   mount /dev/mapper/e1 mount-point
1914  
1915
1916  * 7.4 loop-aes with 160 bit key
1917
1918   This seems to be sometimes used with twofish and blowfish and
1919   represents a 160 bit ripemed160 hash output padded to 196 bit key
1920   length. It seems the corresponding options for cryptsetup are
1921
1922   --cipher twofish-cbc-null -s 192 -h ripemd160:20
1923  
1924
1925  * 7.5 loop-aes v1 format OpenSUSE
1926
1927   Apparently this is done by older OpenSUSE distros and stopped
1928   working from OpenSUSE 12.1 to 12.2. One user had success with the
1929   following:
1930
1931   cryptsetup create <target> <device> -c aes -s 128 -h sha256
1932  
1933
1934  * 7.6 Kernel encrypted loop device (cryptoloop)
1935
1936   There are a number of different losetup implementations for using
1937   encrypted loop devices so getting this to work may need a bit of
1938   experimentation.
1939
1940   NOTE: Do NOT use this for new containers! Some of the existing
1941   implementations are insecure and future support is uncertain.
1942
1943   Example for a compatible mapping:
1944
1945     losetup -e twofish -N /dev/loop0 /image.img
1946  
1947   translates to
1948
1949     cryptsetup create image_plain /image.img -c twofish-cbc-plain -H plain
1950  
1951   with the mapping being done to /dev/mapper/image_plain instead of
1952   to /dev/loop0.
1953
1954   More details:
1955
1956   Cipher, mode and pasword hash (or no hash):
1957
1958   -e cipher [-N]        => -c cipher-cbc-plain -H plain [-s 256]
1959   -e cipher             => -c cipher-cbc-plain -H ripemd160 [-s 256]
1960  
1961   Key size and offsets (losetup: bytes, cryptsetuop: sectors of 512
1962   bytes):
1963
1964   -k 128                 => -s 128
1965   -o 2560                => -o 5 -p 5       # 2560/512 = 5
1966  
1967   There is no replacement for --pass-fd, it has to be emulated using
1968   keyfiles, see the cryptsetup man-page.
1969
1970
1971 8. Issues with Specific Versions of cryptsetup 
1972
1973
1974  * 8.1 When using the create command for plain dm-crypt with
1975    cryptsetup 1.1.x, the mapping is incompatible and my data is not
1976    accessible anymore!
1977
1978   With cryptsetup 1.1.x, the distro maintainer can define different
1979   default encryption modes for LUKS and plain devices. You can check
1980   these compiled-in defaults using "cryptsetup --help". Moreover, the
1981   plain device default changed because the old IV mode was
1982   vulnerable to a watermarking attack.
1983
1984   If you are using a plain device and you need a compatible mode, just
1985   specify cipher, key size and hash algorithm explicitly. For
1986   compatibility with cryptsetup 1.0.x defaults, simple use the
1987   following:
1988
1989     cryptsetup create -c aes-cbc-plain -s 256 -h ripemd160 <name> <dev>
1990  
1991   LUKS stores cipher and mode in the metadata on disk, avoiding this
1992   problem.
1993
1994
1995  * 8.2 cryptsetup on SLED 10 has problems...
1996
1997   SLED 10 is missing an essential kernel patch for dm-crypt, which
1998   is broken in its kernel as a result. There may be a very old
1999   version of cryptsetup (1.0.x) provided by SLED, which should also
2000   not be used anymore as well. My advice would be to drop SLED 10.
2001
2002
2003 9. References and Further Reading 
2004
2005
2006  * Purpose of this Section
2007
2008   The purpose of this section is to collect references to all
2009   materials that do not fit the FAQ but are relevant in some fashion.
2010   This can be core topics like the LUKS spec or disk encryption, but
2011   it can also be more tangential, like secure storage management or
2012   cryptography used in LUKS. It should still have relevance to
2013   cryptsetup and its applications.
2014
2015   If you wan to see something added here, send email to the
2016   maintainer (or the cryptsetup mailing list) giving an URL, a
2017   description (1-3 lines preferred) and a section to put it in. You
2018   can also propose new sections.
2019
2020   At this time I would like to limit the references to things that
2021   are available on the web.
2022
2023
2024  * Specifications
2025
2026   - LUKS on-disk format spec:
2027   http://code.google.com/p/cryptsetup/wiki/Specification
2028
2029
2030  * Code Examples
2031
2032   - Some code examples are in the source package under docs/examples
2033
2034
2035  * Brute-forcing passphrases
2036
2037   -
2038   http://news.electricalchemy.net/2009/10/password-cracking-in-cloud-part-5.html
2039
2040   -
2041   http://it.slashdot.org/story/12/12/05/0623215/new-25-gpu-monster-devours-strong-passwords-in-minutes
2042
2043
2044  * Tools
2045
2046
2047  * SSD and Flash Disk Related
2048
2049
2050  * Disk Encryption
2051
2052
2053  * Attacks Against Disk Encryption
2054
2055
2056  * Risk Management as Relevant for Disk Encryption
2057
2058
2059  * Cryptography
2060
2061
2062  * Secure Storage
2063
2064  A. Contributors In no particular order:
2065
2066   - Arno Wagner
2067
2068   - Milan Broz
2069