fixed some typos.
[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 A. Contributors
12
13
14 1. General Questions 
15
16
17  * What is this?
18
19   This is the FAQ (Frequently Asked Questions) for cryptsetup. It
20   covers Linux disk encryption with plain dm-crypt (one passphrase,
21   no management, no metadata on disk) and LUKS (multiple user keys
22   with one master key, anti-forensic features, metadata block at
23   start of device, ...). The latest version of this FAQ should
24   usually be available at
25   http://code.google.com/p/cryptsetup/wiki/FrequentlyAskedQuestions
26
27
28  * WARNINGS
29
30   ATTENTION: If you are going to read just one thing, make it the
31   section on Backup and Data Recovery. By far the most questions on
32   the cryptsetup mailing list are from people that managed to damage
33   the start of their LUKS partitions, i.e. the LUKS header. In
34   most cases, there is nothing that can be done to help these poor
35   souls recover their data. Make sure you understand the problem and
36   limitations imposed by the LUKS security model BEFORE you face
37   such a disaster! In particular, make sure you have a current header
38   backup before doing any potentially dangerous operations.
39
40   BACKUP: Yes, encrypted disks die, just as normal ones do. A full
41   backup is mandatory, see Section "6. Backup and Data Recovery" on
42   options for doing encrypted backup.
43
44   DISTRIBUTION INSTALLERS: Some distribution installers offer to
45   create LUKS containers in a way that can be mistaken as activation
46   of an existing container. Creating a new LUKS container on top of
47   an existing one leads to permanent, complete and irreversible data
48   loss. It is strongly recommended to only use distribution
49   installers after a complete backup of all LUKS containers has been
50   made.
51
52   NO WARNING ON NON-INERACTIVE FORMAT: If you feed cryptsetup from
53   STDIN (e.g. via GPG) on LUKS format, it does not give you the
54   warning that you are about to format (and e.g. will lose any
55   pre-existing LUKS container on the target), as it assumes it is
56   used form a script. In this scenario, the responsibility for
57   warning the user and possibly checking for an existing LUKS header
58   goes over to the script. This is a more general form of the
59   previous item.
60
61   LUKS PASSPHRASE IS NOT THE MASTER KEY: The LUKS passphrase is not
62   used in deriving the master key. It is used in decrypting a master
63   key that is randomly selected on header creation. This means that
64   if you create a new LUKS header on top of an old one with
65   exactly the same parameters and exactly the same passphrase as the
66   old one, it will still have a different master key and your data
67   will be permanently lost.
68
69   PASSPHRASE CHARACTER SET: Some people have had difficulties with
70   this when upgrading distributions. It is highly advisable to only
71   use the 94 printable characters from the first 128 characters of
72   the ASCII table, as they will always have the same binary
73   representation. Other characters may have different encoding
74   depending on system configuration and your passphrase will not
75   work with a different encoding. A table of the standardized first
76   128 ASCII caracters can, e.g. be found on
77   http://en.wikipedia.org/wiki/ASCII
78
79
80  * System Specific warnings
81
82   - Ubuntu as of 4/2011: It seems the installer offers to create
83   LUKS partitions in a way that several people mistook for an offer
84   to activate their existing LUKS partition. The installer gives no
85   or an inadequate warning and will destroy your old LUKS header,
86   causing permanent data loss. See also the section on Backup and
87   Data Recovery.
88
89   This issue has been acknowledged by the Ubuntu dev team, see here:
90   http://launchpad.net/bugs/420080
91
92
93  * Who wrote this?
94
95   Current FAQ maintainer is Arno Wagner <arno@wagner.name>. Other
96   contributors are listed at the end. If you want to contribute, send
97   your article, including a descriptive headline, to the maintainer,
98   or the dm-crypt mailing list with something like "FAQ ..." in the
99   subject. You can also send more raw information and have me write
100   the section. Please note that by contributing to this FAQ, you
101   accept the license described below.
102
103   This work is under the "Attribution-Share Alike 3.0 Unported"
104   license, which means distribution is unlimited, you may create
105   derived works, but attributions to original authors and this
106   license statement must be retained and the derived work must be
107   under the same license. See
108   http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ for more details of
109   the license.
110
111   Side note: I did text license research some time ago and I think
112   this license is best suited for the purpose at hand and creates the
113   least problems.
114
115
116  * Where is the project website?
117
118   There is the project website at http://code.google.com/p/cryptsetup/
119   Please do not post questions there, nobody will read them. Use
120   the mailing-list instead.
121
122
123  * Is there a mailing-list?
124
125   Instructions on how to subscribe to the mailing-list are at on the
126   project website. People are generally helpful and friendly on the
127   list.
128
129   The question of how to unsubscribe from the list does crop up
130   sometimes. For this you need your list management URL, which is
131   sent to you initially and once at the start of each month. Go to
132   the URL mentioned in the email and select "unsubscribe". This page
133   also allows you to request a password reminder.
134
135   Alternatively, you can send an Email to dm-crypt-request@saout.de
136   with just the word "help" in the subject or message body. Make sure
137   to send it from your list address.
138
139   The mailing list archive is here:
140   http://dir.gmane.org/gmane.linux.kernel.device-mapper.dm-crypt
141
142
143 2. Setup 
144
145
146  * What is the difference between "plain" and LUKS format?
147
148   Plain format is just that: It has no metadata on disk, reads all
149   paramters from the commandline (or the defaults), derives a
150   master-key from the passphrase and then uses that to de-/encrypt
151   the sectors of the device, with a direct 1:1 mapping between
152   encrypted and decrypted sectors.
153
154   Primary advantage is high resilience to damage, as one damaged
155   encrypted sector results in exactly one damaged decrypted sector.
156   Also, it is not readily apparent that there even is encrypted data
157   on the device, as an overwrite with crypto-grade randomness (e.g.
158   from /dev/urandom) looks exactly the same on disk.
159
160   Side-note: That has limited value against the authorities. In
161   civilized countries, they cannot force you to give up a crypto-key
162   anyways. In the US, the UK and dictatorships around the world,
163   they can force you to give up the keys (using imprisonment or worse
164   to pressure you), and in the worst case, they only need a
165   nebulous "suspicion" about the presence of encrypted data. My
166   advice is to either be ready to give up the keys or to not have
167   encrypted data when traveling to those countries, especially when
168   crossing the borders.
169
170   Disadvantages are that you do not have all the nice features that
171   the LUKS metadata offers, like multiple passphrases that can be
172   changed, the cipher being stored in the metadata, anti-forensic
173   properties like key-slot diffusion and salts, etc..
174
175   LUKS format uses a metadata header and 8 key-slot areas that are
176   being placed ath the begining of the disk, see below under "What
177   does the LUKS on-disk format looks like?". The passphrases are used
178   to decryt a single master key that is stored in the anti-forensic
179   stripes.
180
181   Advantages are a higher usability, automatic configuration of
182   non-default crypto parameters, defenses against low-entropy
183   passphrases like salting and iterated PBKDF2 passphrase hashing,
184   the ability to change passhrases, and others.
185
186   Disadvantages are that it is readily obvious there is encrypted
187   data on disk (but see side note above) and that damage to the
188   header or key-slots usually results in permanent data-loss. See
189   below under "6. Backup and Data Recovery" on how to reduce that
190   risk. Also the sector numbers get shifted by the length of the
191   header and key-slots and there is a loss of that size in capacity
192   (1MB+4096B for defaults and 2MB for the most commonly used
193   non-default XTS mode).
194
195
196  * Can I encrypt an already existing, non-empty partition to use LUKS?
197
198   There is no converter, and it is not really needed. The way to do
199   this is to make a backup of the device in question, securely wipe
200   the device (as LUKS device initialization does not clear away old
201   data), do a luksFormat, optionally overwrite the encrypted device,
202   create a new filesystem and restore your backup on the now
203   encrypted device. Also refer to sections "Security Aspects" and
204   "Backup and Data Recovery".
205
206   For backup, plain GNU tar works well and backs up anything likely
207   to be in a filesystem.
208
209
210  * How do I use LUKS with a loop-device?
211
212   This can be very handy for experiments. Setup is just the same as
213   with any block device. If you want, for example, to use a 100MiB
214   file as LUKS container, do something like this:
215
216       head -c 100M /dev/zero > luksfile  # create empty file
217       losetup /dev/loop0 luksfile        # map luksfile to /dev/loop0
218       cryptsetup luksFormat /dev/loop0   # create LUKS on loop device
219  
220   Afterwards just use /dev/loop0 as a you would use a LUKS partition.
221   To unmap the file when done, use "losetup -d /dev/loop0".
222
223
224  * When I add a new key-slot to LUKS, it asks for a passphrase but
225    then complains about there not being a key-slot with that
226    passphrase?
227
228   That is as intended. You are asked a passphrase of an existing
229   key-slot first, before you can enter the passphrase for the new
230   key-slot. Otherwise you could break the encryption by just adding a
231   new key-slot. This way, you have to know the passphrase of one of
232   the already configured key-slots in order to be able to configure a
233   new key-slot.
234
235
236  * Encrytion on top of RAID or the other way round?
237
238   Unless you have special needs, place encryption between RAID and
239   filesystem, i.e. encryption on top of RAID. You can do it the other
240   way round, but you have to be aware that you then need to give the
241   pasphrase for each individual disk and RAID autotetection will not
242   work anymore. Therefore it is better to encrypt the RAID device,
243   e.g. /dev/dm0 .
244
245
246  * How do I read a dm-crypt key from file?
247
248   Note that the file will still be hashed first, just like keyboard
249   input. Use the --key-file option, like this:
250
251       cryptsetup create --key-file keyfile e1 /dev/loop0
252  
253
254  * How do I read a LUKS slot key from file?
255
256   What you really do here is to read a passphrase from file, just as
257   you would with manual entry of a passphrase for a key-slot. You can
258   add a new passphrase to a free key-slot, set the passphrase of an
259   specific key-slot or put an already configured passphrase into a
260   file. In the last case make sure no trailing newline (0x0a) is
261   contained in the key file, or the passphrase will not work because
262   the whole file is used as input.
263
264   To add a new passphrase to a free key slot from file, use something
265   like this:
266
267       cryptsetup luksAddKey /dev/loop0 keyfile
268  
269   To add a new passphrase to a specific key-slot, use something like
270   this:
271
272       cryptsetup luksAddKey --key-slot 7 /dev/loop0 keyfile
273  
274   To supply a key from file to any LUKS command, use the --key-file
275   option, e.g. like this:
276
277       cryptsetup luksOpen --key-file keyfile /dev/loop0 e1
278  
279
280  * How do I read the LUKS master key from file?
281
282   The question you should ask yourself first is why you would want to
283   do this. The only legitimate reason I can think of is if you want
284   to have two LUKS devices with the same master key. Even then, I
285   think it would be preferable to just use key-slots with the same
286   passphrase, or to use plain dm-crypt instead. If you really have a
287   good reason, please tell me. If I am convinced, I will add how to
288   do this here.
289
290
291  * What are the security requirements for a key read from file?
292
293   A file-stored key or passphrase has the same security requirements
294   as one entered interactively, however you can use random bytes and
295   thereby use bytes you cannot type on the keyboard. You can use any
296   file you like as key file, for example a plain text file with a
297   human readable passphrase. To generate a file with random bytes,
298   use something like this:
299
300       head -c 256 /dev/random > keyfile
301  
302
303  * If I map a journaled file system using dm-crypt/LUKS, does it still
304    provide its usual transactional guarantees?
305
306   As far as I know it does (but I may be wrong), but please note that
307   these "guarantees" are far weaker than they appear to be. For
308   example, you may not get a hard flush to disk surface even on a
309   call to fsync. In addition, the HDD itself may do independent
310   write reordering. Some other things can go wrong as well. The
311   filesystem developers are aware of these problems and typically
312   can make it work anyways. That said, dm-crypt/LUKS should not make
313   things worse.
314
315   Personally, I have several instances of ext3 on dm-crypt and have
316   not noticed any specific problems.
317
318   Update: I did run into frequent small freezes (1-2 sec) when putting
319   a vmware image on ext3 over dm-crypt. This does indicate that the
320   transactional guarantees are in place, but at a cost. When I went
321   back to ext2, the problem went away. This also seems to have gotten
322   better with kernel 2.6.36 and the reworking of filesystem flush
323   locking. Kernel 2.6.38 is expected to have more improvements here.
324
325
326  * Can I use LUKS or cryptsetup with a more secure (external) medium
327    for key storage, e.g. TPM or a smartcard?
328
329   Yes, see the answers on using a file-supplied key. You do have to
330   write the glue-logic yourself though. Basically you can have
331   cryptsetup read the key from STDIN and write it there with your
332   own tool that in turn gets the key from the more secure key
333   storage.
334
335
336  * Can I resize a dm-crypt or LUKS partition?
337
338   Yes, you can, as neither dm-crypt nor LUKS stores partition size.
339   Whether you should is a different question. Personally I recommend
340   backup, recreation of the encrypted partition with new size,
341   recreation of the filesystem and restore. This gets around the
342   tricky business of resizing the filesystem. Resizing a dm-crypt or
343   LUKS container does not resize the filesystem in it. The backup is
344   really non-optional here, as a lot can go wrong, resulting in
345   partial or complete data loss. Using something like gparted to
346   resize an encrypted partition is slow, but typicaly works. This
347   will not change the size of the filesystem hidden under the
348   encryption though.
349
350   You also need to be aware of size-based limitations. The one
351   currently relevant is that aes-xts-plain should not be used for
352   encrypted container sizes larger than 2TiB. Use aes-xts-plain64
353   for that.
354
355
356 3. Common Problems 
357
358
359  * My dm-crypt/LUKS mapping does not work! What general steps are
360    there to investigate the problem?
361
362   If you get a specific error message, investigate what it claims
363   first. If not, you may want to check the following things.
364
365   - Check that "/dev", including "/dev/mapper/control" is there. If it
366   is missing, you may have a problem with the "/dev" tree itself or
367   you may have broken udev rules.
368
369   - Check that you have the device mapper and the crypt target in your
370   kernel. The output of "dmsetup targets" should list a "crypt"
371   target. If it is not there or the command fails, add device mapper
372   and crypt-target to the kernel.
373
374   - Check that the hash-functions and ciphers you want to use are in
375   the kernel. The output of "cat /proc/crypto" needs to list them.
376
377
378  * My dm-crypt mapping suddenly stopped when upgrading cryptsetup.
379
380   The default cipher, hash or mode may have changed (the mode changed
381   from 1.0.x to 1.1.x). See under "Issues With Specific Versions of
382   cryptsetup".
383
384
385  * When I call cryptsetup from cron/CGI, I get errors about unknown
386    features?
387
388   If you get errors about unknown parameters or the like that are not
389   present when cryptsetup is called from the shell, make sure you
390   have no older version of cryptsetup on your system that then gets
391   called by cron/CGI. For example some distributions install
392   cryptsetup into /usr/sbin, while a manual install could go to
393   /usr/local/sbin. As a debugging aid, call "cryptsetup --version"
394   from cron/CGI or the non-shell mechanism to be sure the right
395   version gets called.
396
397
398  * Unlocking a LUKS device takes very long. Why?
399
400   The iteration time for a key-slot (see Section 5 for an explanation
401   what iteration does) is calculated when setting a passphrase. By
402   default it is 1 second on the machine where the passphrase is set.
403   If you set a passphrase on a fast machine and then unlock it on a
404   slow machine, the unlocking time can be much longer. Also take into
405   account that up to 8 key-slots have to be tried in order to find the
406   right one.
407
408   If this is problem, you can add another key-slot using the slow
409   machine with the same passphrase and then remove the old key-slot.
410   The new key-slot will have an iteration count adjusted to 1 second
411   on the slow machine. Use luksKeyAdd and then luksKillSlot or
412   luksRemoveKey.
413
414   However, this operation will not change volume key iteration count
415   (MK iterations in output of "cryptsetup luksDump"). In order to
416   change that, you will have to backup the data in the LUKS
417   container (i.e. your encrypted data), luksFormat on the slow
418   machine and restore the data. Note that in the original LUKS
419   specification this value was fixed to 10, but it is now derived
420   from the PBKDF2 benchmark as well and set to iterations in 0.125
421   sec or 1000, whichever is larger. Also note that MK iterations
422   are not very security relevant. But as each key-slot already takes
423   1 second, spending the additional 0.125 seconds really does not
424   matter.
425
426
427  * "blkid" sees a LUKS UUID and an ext2/swap UUID on the same device.
428    What is wrong?
429
430   Some old versions of cryptsetup have a bug where the header does
431   not get completely wiped during LUKS format and an older ext2/swap
432   signature remains on the device. This confuses blkid.
433
434   Fix: Wipe the unused header areas by doing a backup and restore of
435   the header with cryptsetup 1.1.x:
436
437       cryptsetup luksHeaderBackup --header-backup-file <file> <device>
438       cryptsetup luksHeaderRestore --header-backup-file <file> <device>
439  
440
441  * cryptsetup segfaults on Gentoo amd64 hardened ...
442
443   There seems to be some inteference between the hardening and and
444   the way cryptsetup benchmarks PBKDF2. The solution to this is
445   currently not quite clear for an encrypted root filesystem.     For
446   other uses, you can apparently specify USE="dynamic" as compile
447   flag, see http://bugs.gentoo.org/show_bug.cgi?id=283470
448
449
450 4. Troubleshooting 
451
452
453  * I get the error "LUKS keyslot x is invalid." What does that mean?
454
455   This means that the given keyslot has an offset that points
456   outside the valid keyslot area. Typically, the reason is a
457   corrupted LUKS header because something was written to the start of
458   the device the LUKS contaner is on. Refer to Section "Backup and
459   Data Recovery" and ask on the mailing list if you have trouble
460   diagnosing and (if still possible) repairing this.
461
462
463  * Can a bad RAM module cause problems?
464
465   LUKS and dm-crypt can give the RAM quite a workout, especially when
466   combined with software RAID. In particular the combination RAID5 +
467   LUKS + XFS seems to uncover RAM problems that never caused obvious
468   problems before. Symptoms vary, but often the problem manifest
469   itself when copying large amounts of data, typically several times
470   larger than your main memory.
471
472   Side note: One thing you should always do on large data
473   copy/movements is to run a verify, for example with the "-d"
474   option of "tar" or by doing a set of MD5 checksums on the source
475   or target with
476
477       find . -type f -exec md5sum \{\} \; > checksum-file
478  
479   and then a "md5sum -c checksum-file" on the other side. If you get
480   mismatches here, RAM is the primary suspect. A lesser suspect is
481   an overclocked CPU. I have found countless hardware problems in
482   verify runs after copying or making backups. Bit errors are much
483   more common than most people think.
484
485   Some RAM issues are even worse and corrupt structures in one of the
486   layers. This typically results in lockups, CPU state dumps in the
487   system logs, kernel panic or other things. It is quite possible to
488   have the problem with an encrypted device, but not with an
489   otherwise the same unencrypted device. The reason for that is that
490   encryption has an error amplification property: You flip one bit
491   in an encrypted data block, and the decrypted version has half of
492   its bits flipped. This is an important security property for modern
493   ciphers. With the usual modes in cryptsetup (CBC, ESSIV, XTS), you
494   get up to a completely changed 512 byte block per bit error. A
495   corrupt block causes a lot more havoc than the occasionally
496   flipped single bit and can result in various obscure errors.
497
498   Note, that a verify run on copying between encrypted or
499   unencrypted devices will reliably detect corruption, even when the
500   copying itself did not report any problems. If you find defect
501   RAM, assume all backups and copied data to be suspect, unless you
502   did a verify.
503
504
505  * How do I test RAM?
506
507   First you should know that overclocking often makes memory
508   problems worse. So if you overclock (which I strongly recommend
509   against in a system holding data that has some worth), run the
510   tests with the overclocking active.
511
512   There are two good options. One is Memtest86+ and the other is
513   "memtester" by Charles Cazabon. Memtest86+ requires a reboot and
514   then takes over the machine, while memtester runs from a
515   root-shell. Both use different testing methods and I have found
516   problems fast with each one that the other needed long to find. I
517   recommend running the following procedure until the first error is
518   found:
519
520   - Run Memtest86+ for one cycle
521
522   - Run memterster for one cycle (shut down as many other applications
523   as possible)
524
525   - Run Memtest86+ for 24h or more
526
527   - Run memtester for 24h or more
528
529   If all that does not produce error messages, your RAM may be sound,
530   but I have had one weak bit that Memtest86+ needed around 60 hours
531   to find. If you can reproduce the original problem reliably, a good
532   additional test may be to remove half of the RAM (if you have more
533   than one module) and try whether the problem is still there and if
534   so, try with the other half. If you just have one module, get a
535   different one and try with that. If you do overclocking, reduce
536   the settings to the most conservative ones available and try with
537   that.
538
539
540 5. Security Aspects 
541
542
543  * Is LUKS insecure? Everybody can see I have encrypted data!
544
545   In practice it does not really matter. In most civilized countries
546   you can just refuse to hand over the keys, no harm done. In some
547   countries they can force you to hand over the keys, if they suspect
548   encryption. However the suspicion is enough, they do not have to
549   prove anything. This is for practical reasons, as even the presence
550   of a header (like the LUKS header) is not enough to prove that you
551   have any keys. It might have been an experiment, for example. Or it
552   was used as encrypted swap with a key from /dev/random. So they
553   make you prove you do not have encrypted data. Of course that is
554   just as impossible as the other way round.
555
556   This means that if you have a large set of random-looking data,
557   they can already lock you up. Hidden containers (encryption hidden
558   within encryption), as possible with Truecrypt, do not help
559   either. They will just assume the hidden container is there and
560   unless you hand over the key, you will stay locked up. Don't have
561   a hidden container? Though luck. Anybody could claim that.
562
563   Still, if you are concerned about the LUKS header, use plain
564   dm-crypt with a good passphrase. See also Section 2, "What is the
565   difference between "plain" and LUKS format?"
566
567
568  * Should I initialize (overwrite) a new LUKS/dm-crypt partition?
569
570   If you just create a filesystem on it, most of the old data will
571   still be there. If the old data is sensitive, you should overwrite
572   it before encrypting. In any case, not initializing will leave the
573   old data there until the specific sector gets written. That may
574   enable an attacker to determine how much and where on the
575   partition data was written. If you think this is a risk, you can
576   prevent this by overwriting the encrypted device (here assumed to
577   be named "e1") with zeros like this:
578
579       dd_rescue -w /dev/zero /dev/mapper/e1
580  
581   or alternatively with one of the following more standard commands:
582
583       cat /dev/zero > /dev/mapper/e1
584       dd if=/dev/zero of=/dev/mapper/e1
585        
586
587  * How do I securely erase a LUKS (or other) partition?
588
589   For LUKS, if you are in a desperate hurry, overwrite the LUKS
590   header and key-slot area. This means overwriting the first
591   (keyslots x stripes x keysize) + offset bytes. For the default
592   parameters, this is the 1'052'672 bytes, i.e. 1MiB + 4096 of the
593   LUKS partition. For 512 bit key length (e.g. for aes-xts-plain with
594   512 bit key) this is 2MiB. (The diferent offset stems from
595   differences in the sector alignment of the key-slots.) If in doubt,
596   just be generous and overwrite the first 10MB or so, it will likely
597   still be fast enough. A single overwrite with zeros should be
598   enough. If you anticipate being in a desperate hurry, prepare the
599   command beforehand. Example with /dev/sde1 as the LUKS partition
600   and default parameters:
601
602       head -c 1052672 /dev/zero > /dev/sde1; sync
603  
604   A LUKS header backup or full backup will still grant access to
605   most or all data, so make sure that an attacker does not have
606   access to backups or destroy them as well.
607
608   If you have time, overwrite the whole LUKS partition with a single
609   pass of zeros. This is enough for current HDDs. For SSDs or FLASH
610   (USB sticks) you may want to overwrite the whole drive several
611   times to be sure data is not retained by wear leveling. This is
612   possibly still insecure as SSD technology is not fully understood
613   in this regard. Still, due to the anti-forensic properties of the
614   LUKS key-slots, a single overwrite of an SSD or FLASH drive could
615   be enough. If in doubt, use physical destruction in addition. Here
616   is a link to some current reseach results on erasing SSDs and FLASH
617   drives:
618   http://www.usenix.org/events/fast11/tech/full_papers/Wei.pdf
619
620   Keep in mind to also erase all backups.
621
622   Example for a zero-overwrite erase of partition sde1 done with
623   dd_rescue:
624
625       dd_rescue -w /dev/zero /dev/sde1   
626  
627
628  * How do I securely erase a backup of a LUKS partition or header?
629
630   That depends on the medium it is stored on. For HDD and SSD, use
631   overwrite with zeros. For an SSD or FLASH drive (USB stick), you
632   may want to overwrite the complete SSD several times and use
633   physical destruction in addition, see last item. For re-writable
634   CD/DVD, a single overwrite should also be enough, due to the
635   anti-forensic properties of the LUKS keyslots. For write-once
636   media, use physical destruction. For low security requirements,
637   just cut the CD/DVD into several parts. For high security needs,
638   shred or burn the medium. If your backup is on magnetic tape, I
639   advise physical destruction by shredding or burning, after
640   overwriting . The problem with magnetic tape is that it has a
641   higher dynamic range than HDDs and older data may well be
642   recoverable after overwrites. Also write-head alignment issues can
643   lead to data not actually being deleted at all during overwrites.
644
645
646  * What about backup? Does it compromise security?
647
648   That depends. See next section.
649
650
651  * Why is all my data permanently gone if I overwrite the LUKS header?
652
653   Overwriting the LUKS header in part or in full is the most common
654   reason why access to LUKS containers is lost permanently.
655   Overwriting can be done in a number of fashions, like creating a
656   new filesystem on the raw LUKS partition, making the raw partition
657   part of a raid array and just writing to the raw partition.
658
659   The LUKS header contains a 256 bit "salt" value and without that no
660   decryption is possible. While the salt is not secret, it is
661   key-grade material and cannot be reconstructed. This is a
662   cryptographically strong "cannot". From observations on the
663   cryptsetup mailing-list, people typically go though the usual
664   stages of grief (Denial, Anger, Bargaining, Depression, Acceptance)
665   when this happens to them. Observed times vary between 1 day and 2
666   weeks to complete the cycle. Seeking help on the mailing-list is
667   fine. Even if we usually cannot help with getting back your data,
668   most people found the feedback comforting.
669
670   If your header does not contain an intact salt, best go directly
671   to the last stage ("Acceptance") and think about what to do now.
672   There is one exception that I know of: If your LUKS container is
673   still open, then it may be possible to extract the master key from
674   the running system. See Item "How do I recover the master key from
675   a mapped LUKS container?" in Section "Backup and Data Recovery".
676
677
678  * What is a "salt"?
679
680   A salt is a random key-grade value added to the passphrase before
681   it is processed. It is not kept secret. The reason for using salts
682   is as follows: If an attacker wants to crack the password for a
683   single LUKS container, then every possible passphrase has to be
684   tried. Typically an attacker will not try every binary value, but
685   will try words and sentences from a dictionary.
686
687   If an attacker wants to attack several LUKS containers with the
688   same dictionary, then a different approach makes sense: Compute the
689   resulting slot-key for each dictionary element and store it on
690   disk. Then the test for each entry is just the slow unlocking with
691   the slot key (say 0.00001 sec) instead of calculating the slot-key
692   first (1 sec). For a single attack, this does not help. But if you
693   have more than one container to attack, this helps tremendously,
694   also because you can prepare your table before you even have the
695   container to attack! The calculation is also very simple to
696   parallelize. You could, for example, use the night-time unused CPU
697   power of your desktop PCs for this.
698
699   This is where the salt comes in. If the salt is combined with the
700   passphrase (in the simplest form, just appended to it), you
701   suddenly need a separate table for each salt value. With a
702   reasonably-sized salt value (256 bit, e.g.) this is quite
703   infeasible.
704
705
706  * Is LUKS secure with a low-entropy (bad) passphrase?
707
708   Note: You should only use the 94 printable characters from 7 bit
709   ASCII code to prevent your passphrase from failing when the
710   character encoding changes, e.g. because of a system upgrade, see
711   also the note at the very start of this FAQ under "WARNINGS".
712
713   This needs a bit of theory. The quality of your passphrase is
714   directly related to its entropy (information theoretic, not
715   thermodynamic). The entropy says how many bits of "uncertainty" or
716   "randomness" are in you passphrase. In other words, that is how
717   difficult guessing the passphrase is.
718
719   Example: A random English sentence has about 1 bit of entropy per
720   character. A random lowercase (or uppercase) character has about
721   4.7 bit of entropy.
722
723   Now, if n is the number of bits of entropy in your passphrase and t
724   is the time it takes to process a passphrase in order to open the
725   LUKS container, then an attacker has to spend at maximum
726
727       attack_time_max = 2^n * t 
728  
729   time for a successful attack and on average half that. There is no
730   way getting around that relationship. However, there is one thing
731   that does help, namely increasing t, the time it takes to use a
732   passphrase, see next FAQ item.
733
734   Still, if you want good security, a high-entropy passphrase is the
735   only option. For example, a low-entropy passphrase can never be
736   considered secure against a TLA-level (Three Letter Agency level,
737   i.e. government-level) attacker, no matter what tricks are used in
738   the key-derivation function. Use at least 64 bits for secret stuff.
739   That is 64 characters of English text (but only if randomly chosen)
740   or a combination of 12 truly random letters and digits.
741
742   For passphrase generation, do not use lines from very well-known
743   texts (religious texts, Harry potter, etc.) as they are to easy to
744   guess. For example, the total Harry Potter has about 1'500'000
745   words (my estimation). Trying every 64 character sequence starting
746   and ending at a word boundary would take only something like 20
747   days on a single CPU and is entirely feasible. To put that into
748   perspective, using a number of Amazon EC2 High-CPU Extra Large
749   instances (each gives about 8 real cores), this test costs
750   currently about 50USD/EUR, but can be made to run arbitrarily fast.
751
752   On the other hand, choosing 1.5 lines from, say, the Wheel of Time
753   is in itself not more secure, but the book selection adds quite a
754   bit of entropy. (Now that I have mentioned it here, don't use tWoT
755   either!) If you add 2 or 3 typos or switch some words around, then
756   this is good passphrase material.
757
758
759  * What is "iteration count" and why is decreasing it a bad idea?
760
761   Iteration count is the number of PBKDF2 iterations a passphrase is
762   put through before it is used to unlock a key-slot. Iterations are
763   done with the explicit purpose to increase the time that it takes
764   to unlock a key-slot. This provides some protection against use of
765   low-entropy passphrases.
766
767   The idea is that an attacker has to try all possible passphrases.
768   Even if the attacker knows the passphrase is low-entropy (see last
769   item), it is possible to make each individual try take longer. The
770   way to do this is to repeatedly hash the passphrase for a certain
771   time. The attacker then has to spend the same time (given the same
772   computing power) as the user per try. With LUKS, the default is 1
773   second of PBKDF2 hashing.
774
775   Example 1: Lets assume we have a really bad passphrase (e.g. a
776   girlfriends name) with 10 bits of entropy. With the same CPU, an
777   attacker would need to spend around 500 seconds on average to
778   break that passphrase. Without iteration, it would be more like
779   0.0001 seconds on a modern CPU.
780
781   Example 2: The user did a bit better and has 32 chars of English
782   text. That would be about 32 bits of entropy. With 1 second
783   iteration, that means an attacker on the same CPU needs around 136
784   years. That is pretty impressive for such a weak passphrase.
785   Without the iterations, it would be more like 50 days on a modern
786   CPU, and possibly far less.
787
788   In addition, the attacker can both parallelize and use special
789   hardware like GPUs or FPGAs to speed up the attack. The attack can
790   also happen quite some time after the luksFormat operation and CPUs
791   can have become faster and cheaper. For that reason you want a
792   bit of extra security. Anyways, in Example 1 your are screwed.
793   In example 2, not necessarily. Even if the attack is faster, it
794   still has a certain cost associated with it, say 10000 EUR/USD
795   with iteration and 1 EUR/USD without iteration. The first can be
796   prohibitively expensive, while the second is something you try
797   even without solid proof that the decryption will yield something
798   useful.
799
800   The numbers above are mostly made up, but show the idea. Of course
801   the best thing is to have a high-entropy passphrase.
802
803   Would a 100 sec iteration time be even better? Yes and no.
804   Cryptographically it would be a lot better, namely 100 times better.
805   However, usability is a very important factor for security
806   technology and one that gets overlooked surprisingly often. For
807   LUKS, if you have to wait 2 minutes to unlock the LUKS container,
808   most people will not bother and use less secure storage instead. It
809   is better to have less protection against low-entropy passphrases
810   and people actually use LUKS, than having them do without
811   encryption altogether.
812
813   Now, what about decreasing the iteration time? This is generally a
814   very bad idea, unless you know and can enforce that the users only
815   use high-entropy passphrases. If you decrease the iteration time
816   without ensuring that, then you put your users at increased risk,
817   and considering how rarely LUKS containers are unlocked in a
818   typical work-flow, you do so without a good reason. Don't do it.
819   The iteration time is already low enough that users with entropy
820   low passphrases are vulnerable. Lowering it even further increases
821   this danger significantly.
822
823
824  * What about iteration count with plain dm-crypt?
825
826   Simple: There is none. There is also no salting. If you use plain
827   dm-crypt, the only way to be secure is to use a high entropy
828   passphrase. If in doubt, use LUKS instead.
829
830
831  * Is LUKS with default parameters less secure on a slow CPU?
832
833   Unfortunately, yes. However the only aspect affected is the
834   protection for low-entropy passphrase or master-key. All other
835   security aspects are independent of CPU speed.
836
837   The master key is less critical, as you really have to work at it
838   to give it low entropy. One possibility is to supply the master key
839   yourself. If that key is low-entropy, then you get what you
840   deserve. The other known possibility is to use /dev/urandom for
841   key generation in an entropy-startved situation (e.g. automatic
842   installation on an embedded device without network and other entropy
843   sources).
844
845   For the passphrase, don't use a low-entropy passphrase. If your
846   passphrase is good, then a slow CPU will not matter. If you insist
847   on a low-entropy passphrase on a slow CPU, use something like
848   "--iter-time=10" or higher and wait a long time on each LUKS unlock
849   and pray that the attacker does not find out in which way exactly
850   your passphrase is low entropy. This also applies to low-entropy
851   passphrases on fast CPUs. Technology can do only so much to
852   compensate for problems in front of the keyboard.
853
854
855  * Why was the default aes-cbc-plain replaced with aes-cbc-essiv?
856
857   The problem is that cbc-plain has a fingerprint vulnerability, where
858   a specially crafted file placed into the crypto-container can be
859   recognized from the outside. The issue here is that for cbc-plain
860   the initialization vector (IV) is the sector number. The IV gets
861   XORed to the first data chunk of the sector to be encrypted. If you
862   make sure that the first data block to be stored in a sector
863   contains the sector number as well, the first data block to be
864   encrypted is all zeros and always encrypted to the same ciphertext.
865   This also works if the first data chunk just has a constant XOR
866   with the sector number. By having several shifted patterns you can
867   take care of the case of a non-power-of-two start sector number of
868   the file.
869
870   This mechanism allows you to create a pattern of sectors that have
871   the same first ciphertext block and signal one bit per sector to the
872   outside, allowing you to e.g. mark media files that way for
873   recognition without decryption. For large files this is a
874   practical attack. For small ones, you do not have enough blocks to
875   signal and take care of different file starting offsets.
876
877   In order to prevent this attack, the default was changed to
878   cbc-essiv. ESSIV uses a keyed hash of the sector number, with the
879   encryption key as key. This makes the IV unpredictable without
880   knowing the encryption key and the watermarking attack fails.
881
882
883  * Are there any problems with "plain" IV? What is "plain64"?
884
885   First, "plain" and "plain64" are both not secure to use with CBC,
886   see previous FAQ item.
887
888   However there are modes, like XTS, that are secure with "plain" IV.
889   The next limit is that "plain" is 64 bit, with the upper 32 bit set
890   to zero. This means that on volumes larger than 2TiB, the IV
891   repeats, creating a vulnerability that potentially leaks some
892   data. To avoid this, use "plain64", which uses the full sector
893   number up to 64 bit. Note that "plain64" requires a kernel >=
894   2.6.33. Also note that "plain64" is backwards compatible for
895   volume sizes <= 2TiB, but not for those > 2TiB. Finally, "plain64"
896   does not cause any performance penalty compared to "plain".
897
898
899  * What about XTS mode?
900
901   XTS mode is potentially even more secure than cbc-essiv (but only if
902   cbc-essiv is insecure in your scenario). It is a NIST standard and
903   used, e.g. in Truecrypt. At the moment, if you want to use it, you
904   have to specify it manually as "aes-xts-plain", i.e.
905
906       cryptsetup -c aes-xts-plain luksFormat <device>
907  
908   For volumes >2TiB and kernels >= 2.6.33 use "plain64" (see FAQ
909   item on "plain" and "plain64"):
910
911       cryptsetup -c aes-xts-plain64 luksFormat <device>
912  
913   There is a potential security issue with XTS mode and large blocks.
914   LUKS and dm-crypt always use 512B blocks and the issue does not
915   apply.
916
917
918 6. Backup and Data Recovery 
919
920
921  * Why do I need Backup?
922
923   First, disks die. The rate for well-treated (!) disk is about 5%
924   per year, which is high enough to worry about. There is some
925   indication that this may be even worse for some SSDs. This applies
926   both to LUKS and plain dm-crypt partitions.
927
928   Second, for LUKS, if anything damages the LUKS header or the
929   key-stripe area then decrypting the LUKS device can become
930   impossible. This is a frequent occuurence. For example an
931   accidental format as FAT or some software overwriting the first
932   sector where it suspects a partition boot sector typically makes a
933   LUKS partition permanently inacessible. See more below on LUKS
934   header damage.
935
936   So, data-backup in some form is non-optional. For LUKS, you may
937   also want to store a header backup in some secure location. This
938   only needs an update if you change passphrases.
939
940
941  * How do I backup a LUKS header?
942
943   While you could just copy the appropriate number of bytes from the
944   start of the LUKS partition, the best way is to use command option
945   "luksHeaderBackup" of cryptsetup. This protects also against
946   errors when non-standard parameters have been used in LUKS
947   partition creation. Example:
948
949  
950      cryptsetup luksHeaderBackup --header-backup-file h <device>
951  
952   To restore, use the inverse command, i.e.
953
954      cryptsetup luksHeaderRestore --header-backup-file h <device>
955  
956
957  * How do I test a LUKS header?
958
959   Use
960
961      cryptsetup -v isLuks <device>
962  
963   on the device. Without the "-v" it just signals its result via
964   exit-status. You can alos use the more general test
965
966       blkid -p <device>
967  
968   which will also detect other types and give some more info. Omit
969   "-p" for old versions of blkid that do not support it.
970
971
972  * How do I backup a LUKS or dm-crypt partition?
973
974   There are two options, a sector-image and a plain file or
975   filesystem backup of the contents of the partition. The sector
976   image is already encrypted, but cannot be compressed and contains
977   all empty space. The filesystem backup can be compressed, can
978   contain only part of the encrypted device, but needs to be
979   encrypted separately if so desired.
980
981   A sector-image will contain the whole partition in encrypted form,
982   for LUKS the LUKS header, the keys-slots and the data area. It can
983   be done under Linux e.g. with dd_rescue (for a direct image copy)
984   and with "cat" or "dd". Example:
985
986       cat /dev/sda10 > sda10.img
987       dd_rescue /dev/sda10 sda10.img 
988  
989   You can also use any other backup software that is capable of making
990   a sector image of a partition. Note that compression is
991   ineffective for encrypted data, hence it does not make sense to
992   use it.
993
994   For a filesystem backup, you decrypt and mount the encrypted
995   partition and back it up as you would a normal filesystem. In this
996   case the backup is not encrypted, unless your encryption method
997   does that. For example you can encrypt a backup with "tar" as
998   follows with GnuPG:
999
1000       tar cjf - <path> | gpg --cipher-algo AES -c - > backup.tbz2.gpg
1001  
1002   And verify the backup like this if you are at "path":
1003
1004       cat backup.tbz2.gpg | gpg - | tar djf - 
1005  
1006   Note: Allways verify backups, especially encrypted ones.
1007
1008   In both cases GnuPG will ask you interactively for your symmetric
1009   key. The verify will only output errors. Use "tar dvjf -" to get
1010   all comparison results. To make sure no data is written to disk
1011   unencrypted, turn off swap if it is not encrypted before doing the
1012   backup.
1013
1014   You can of course use different or no compression and you can use
1015   an asymmetric key if you have one and have a backup of the secret
1016   key that belongs to it.
1017
1018   A second option for a filestem-level backup that can be used when
1019   the backup is also on local disk (e.g. an external USB drive) is
1020   to use a LUKS container there and copy the files to be backed up
1021   between both mounted containers. Also see next item.
1022
1023
1024  * Do I need a backup of the full partition? Would the header and
1025    key-slots not be enough?
1026
1027   Backup protects you against two things: Disk loss or corruption
1028   and user error. By far the most questions on the dm-crypt mailing
1029   list about how to recover a damaged LUKS partition are related
1030   to user error. For example, if you create a new filesystem on a
1031   LUKS partition, chances are good that all data is lost
1032   permanently.
1033
1034   For this case, a header+key-slot backup would often be enough. But
1035   keep in mind that a well-treated (!) HDD has roughly a failure
1036   risk of 5% per year. It is highly advisable to have a complete
1037   backup to protect against this case.
1038
1039
1040   * *What do I need to backup if I use "decrypt_derived"?
1041
1042   This is a script in Debian, intended for mounting /tmp or swap with
1043   a key derived from the master key of an already decrypted device.
1044   If you use this for an device with data that should be persistent,
1045   you need to make sure you either do not lose access to that master
1046   key or have a backup of the data. If you derive from a LUKS
1047   device, a header backup of that device would cover backing up the
1048   master key. Keep in mind that this does not protect against disk
1049   loss.
1050
1051   Note: If you recreate the LUKS header of the device you derive from
1052   (using luksFormat), the master key changes even if you use the same
1053   passphrase(s) and you will not be able to decrypt the derived
1054   device with the new LUKS header.
1055
1056
1057  * Does a backup compromise security?
1058
1059   Depends on how you do it. However if you do not have one, you are
1060   going to eventually lose your encrypted data.
1061
1062   There are risks introduced by backups. For example if you
1063   change/disable a key-slot in LUKS, a binary backup of the partition
1064   will still have the old key-slot. To deal with this, you have to
1065   be able to change the key-slot on the backup as well, securely
1066   erase the backup or do a filesystem-level backup instead of a binary
1067   one.
1068
1069   If you use dm-crypt, backup is simpler: As there is no key
1070   management, the main risk is that you cannot wipe the backup when
1071   wiping the original. However wiping the original for dm-crypt
1072   should consist of forgetting the passphrase and that you can do
1073   without actual access to the backup.
1074
1075   In both cases, there is an additional (usually small) risk with
1076   binary backups: An attacker can see how many sectors and which
1077   ones have been changed since the backup. To prevent this, use a
1078   filesystem level backup methid that encrypts the whole backup in
1079   one go, e.g. as described above with tar and GnuPG.
1080
1081   My personal advice is to use one USB disk (low value data) or
1082   three disks (high value data) in rotating order for backups, and
1083   either use independent LUKS partitions on them, or use encrypted
1084   backup with tar and GnuPG.
1085
1086   If you do network-backup or tape-backup, I strongly recommend to
1087   go the filesystem backup path with independent encryption, as you
1088   typically cannot reliably delete data in these scenarios,
1089   especially in a cloud setting. (Well, you can burn the tape if it
1090   is under your control...)
1091
1092
1093  * What happens if I overwrite the start of a LUKS partition or damage
1094    the LUKS header or key-slots?
1095
1096   There are two critical components for decryption: The salt values
1097   in the header itself and the key-slots. If the salt values are
1098   overwritten or changed, nothing (in the cryptographically strong
1099   sense) can be done to access the data, unless there is a backup
1100   of the LUKS header. If a key-slot is damaged, the data can still
1101   be read with a different key-slot, if there is a remaining
1102   undamaged and used key-slot. Note that in order to make a key-slot
1103   unrecoverable in a cryptographically strong sense, changing about
1104   4-6 bits in random locations of its 128kiB size is quite enough.
1105
1106
1107  * What happens if I (quick) format a LUKS partition?
1108
1109   I have not tried the different ways to do this, but very likely you
1110   will have written a new boot-sector, which in turn overwrites the
1111   LUKS header, including the salts, making your data permanently
1112   irretrivable, unless you have a LUKS header backup. You may also
1113   damage the key-slots in part or in full. See also last item.
1114
1115
1116  * How do I recover the master key from a mapped LUKS container?
1117
1118   This is typically only needed if you managed to damage your LUKS
1119   header, but the container is still mapped, i.e. "luksOpen"ed. It
1120   also helps if you have a mapped container that you forgot or do not
1121   know a passphrase for (e.g. on a long running server.)
1122
1123   WARNING: Things go wrong, do a full backup before trying this!
1124
1125   WARNING: This exposes the master key of the LUKS container. Note
1126   that both ways to recreate a LUKS header with the old master key
1127   described below will write the master key to disk. Unless you are
1128   sure you have securely erased it afterwards, e.g. by writing it to
1129   an encrypted partition, RAM disk or by erasing the filesystem you
1130   wrote it to by a complete overwrite, you should change the master
1131   key afterwards.    Changing the master key requires a full data
1132   backup, luksFormat and then restore of the backup.
1133
1134   First, there is a script by Milan that automatizes    the whole
1135   process, except generating a new LUKS header with the old master
1136   key (it prints the command for that though):
1137
1138 http://code.google.com/p/cryptsetup/source/browse/trunk/misc/luks-header-from-active
1139
1140   You can also do this manually. Here is how:
1141
1142   - Get the master key from the device mapper. This is done by the
1143   following command. Substitute c5 for whatever you mapped to:
1144
1145       # dmsetup table --target crypt --showkey /dev/mapper/c5
1146       Result:
1147       0 200704 crypt aes-cbc-essiv:sha256 
1148       a1704d9715f73a1bb4db581dcacadaf405e700d591e93e2eaade13ba653d0d09 
1149       0 7:0 4096
1150  
1151   The result is actually one line, wrapped here for clarity. The long
1152   hex string is the master key.
1153
1154   - Convert the master key to a binary file representation. You can
1155   do this manually, e.g. with hexedit. You can also use the tool
1156   "xxd" from vim like this:
1157
1158       echo "a1704d9....53d0d09" | xxd -r -p > <master-key-file>
1159  
1160   - Do a luksFormat to create a new LUKS header.
1161
1162     NOTE: If your header is intact and you just forgot the
1163   passphrase, you can just set a new passphrase, see next     subitem.
1164
1165   Unmap the device before you do that (luksClose). Then do
1166
1167       cryptsetup luksFormat --master-key-file=<master-key-file> <luks device>
1168  
1169   Note that if the container was created with other than the default
1170   settings of the cryptsetup version you are using, you need to give
1171   additional parameters specifying the deviations. If in doubt, try
1172   the script by Milan. It does recover the other parameters as well.
1173
1174   Side note: This is the way the decrypt_derived script gets at the
1175   master key. It just omits the conversion and hashes the master key
1176   string.
1177
1178   - If the header is intact and you just forgot the passphrase, just
1179   set a new passphrase like this:
1180
1181       cryptsetup luksAddKey --master-key-file=<master-key-file> <luks device>
1182  
1183   You may want to disable the old one afterwards.
1184
1185
1186  * What does the on-disk structure of dm-crypt look like?
1187
1188   There is none. dm-crypt takes a block device and gives encrypted
1189   access to each of its blocks with a key derived from the passphrase
1190   given. If you use a cipher different than the default, you have to
1191   specify that as a parameter to cryptsetup too. If you want to
1192   change the password, you basically have to create a second
1193   encrypted device with the new passphrase and copy your data over.
1194   On the plus side, if you accidentally overwrite any part of a
1195   dm-crypt device, the damage will be limited to the are you
1196   overwrote.
1197
1198
1199  * What does the on-disk structure of LUKS look like?
1200
1201   A LUKS partition consists of a header, followed by 8 key-slot
1202   descriptors, followed by 8 key slots, followed by the encrypted
1203   data area.
1204
1205   Header and key-slot descriptors fill the first 592 bytes. The
1206   key-slot size depends on the creation parameters, namely on the
1207   number of anti-forensic stripes, key material offset and master
1208   key size.
1209
1210   With the default parameters, each key-slot is a bit less than
1211   128kiB in size. Due to sector alignment of the key-slot start,
1212   that means the key block 0 is at offset 0x1000-0x20400, key
1213   block 1 at offset 0x21000-0x40400, and key block 7 at offset
1214   0xc1000-0xe0400. The space to the next full sector address is
1215   padded with zeros. Never used key-slots are filled with what the
1216   disk originally contained there, a key-slot removed with
1217   "luksRemoveKey" or "luksKillSlot" gets filled with 0xff. Due to
1218   2MiB default alignment, start of the data area for cryptsetup 1.3
1219   and later is at 2MiB, i.e. at 0x200000. For older versions, it is
1220   at 0x101000, i.e. at 1'052'672 bytes, i.e. at 1MiB + 4096 bytes
1221   from the start of the partition. Incidentally, "luksHeaderBackup"
1222   for a LUKS container created with default parameters dumps exactly
1223   the first 2MiB (or 1'052'672 bytes for   headers created with
1224   cryptsetup versions < 1.3) to file and "luksHeaderRestore" restores
1225   them.
1226
1227   For non-default parameters, you have to figure out placement
1228   yourself. "luksDump" helps. See also next item. For the most common
1229   non-default settings, namely aes-xts-plain with 512 bit key, the
1230   offsets are: 1st keyslot 0x1000-0x3f800, 2nd keyslot
1231   0x40000-0x7e000, 3rd keyslot 0x7e000-0xbd800, ..., and start of
1232   bulk data at 0x200000.
1233
1234   The exact specification of the format is here:
1235   http://code.google.com/p/cryptsetup/wiki/Specification
1236
1237
1238  * What is the smallest possible LUKS container?
1239
1240   Note: From cryptsetup 1.3 onwards, alignment is set to 1MB. With
1241   modern Linux partitioning tools that also align to 1MB, this will
1242   result in aligmnet to 2k secors and typical Flash/SSD sectors,
1243   which is highly desirable for a number of reasons. Changing the
1244   alignment is not recomended.
1245
1246   That said, with default parameters, the data area starts at
1247   exactly 2MB offset (at 0x101000 for cryptsetup versions before
1248   1.3). The smallest data area you can have is one sector of 512
1249   bytes. Data areas of 0 bytes can be created, but fail on mapping.
1250
1251   While you cannot put a filesystem into something this small, it may
1252   still be used to contain, for example, key. Note that with current
1253   formatting tools, a partition for a container this size will be
1254   3MiB anyways. If you put the LUKS container into a file (via
1255   losetup and a loopback device), the file needs to be 2097664 bytes
1256   in size, i.e. 2MiB + 512B.
1257
1258   There two ways to influence the start of the data area are key-size
1259   and alignment.
1260
1261   For alignment, you can go down to 1 on the parameter. This will
1262   still leave you with a data-area starting at 0x101000, i.e.
1263   1MiB+4096B (default parameters) as alignment will be rounded up to
1264   the next multiple of 8 (i.e. 4096 bytes) If in doubt, do a dry-run
1265   on a larger file and dump the LUKS header to get actual
1266   information.
1267
1268   For key-size, you can use 128 bit (e.g. AES-128 with CBC), 256 bit
1269   (e.g. AES-256 with CBC) or 512 bit (e.g. AES-256 with XTS mode).
1270   You can do 64 bit (e.g. blowfish-64 with CBC), but anything below
1271   128 bit has to be considered insecure today.
1272
1273   Example 1 - AES 128 bit with CBC:
1274
1275       cryptsetup luksFormat -s 128 --align-payload=8 <device>
1276  
1277   This results in a data offset of 0x81000, i.e. 516KiB or 528384
1278   bytes. Add one 512 byte sector and the smallest LUKS container size
1279   with these parameters is 516KiB + 512B or 528896 bytes.
1280
1281   Example 2 - Blowfish 64 bit with CBC (WARNING: insecure):
1282
1283       cryptsetup luksFormat -c blowfish -s 64 --align-payload=8 /dev/loop0
1284  
1285   This results in a data offset of 0x41000, i.e. 260kiB or 266240
1286   bytes, with a minimal LUKS conatiner size of 260kiB + 512B or
1287   266752 bytes.
1288
1289
1290  * I think this is overly complicated. Is there an alternative?
1291
1292   Not really. Encryption comes at a price. You can use plain
1293   dm-crypt to simplify things a bit. It does not allow multiple
1294   passphrases, but on the plus side, it has zero on disk description
1295   and if you overwrite some part of a plain dm-crypt partition,
1296   exactly the overwritten parts are lost (rounded up to sector
1297   borders).
1298
1299
1300 7. Interoperability with other Disk Encryption Tools  
1301
1302
1303  * What is this section about?
1304
1305   Cryptsetup for plain dm-crypt can be used to access a number of
1306   on-disk formats created by tools like loop-aes patched into
1307   losetup. This somtimes works and sometimes does not.    This section
1308   collects insights into what works, what does not and where more
1309   information is required.
1310
1311   Additional information may be found in the mailing-list archives,
1312   mentioned at the start of this FAQ document. If you have a
1313   solution working that is not yet documented here and think a wider
1314   audience may be intertested, please email the FAQ maintainer.
1315
1316
1317  * loop-aes: General observations.
1318
1319   One problem is that there are different versions of losetup around.
1320   loop-aes is a patch for losetup. Possible problems and deviations
1321   from cryptsetup option syntax include:
1322
1323   - Offsets specifed in bytes (cryptsetup: 512 byte sectors)
1324
1325   - The need to specify an IV offset
1326
1327   - Encryption mode needs specifying (e.g. "-c twofish-cbc-plain")
1328
1329   - Key size needs specifying (e.g. "-s 128" for 128 bit keys)
1330
1331   - Passphrase hash algorithm needs specifying
1332
1333   Also note that because plain dm-crypt and loop-aes format does not
1334   have metadata, autodetection, while feasible in most cases, would
1335   be a lot of work that nobody really wants to do. If you still have
1336   the old set-up, using a verbosity option (-v) on mapping with the
1337   old tool or having a look into the system logs after setup could
1338   give you the information you need.
1339
1340
1341  * loop-aes patched into losetup on debian 5.x, kernel 2.6.32
1342
1343   In this case, the main problem seems to be that this variant of
1344   losetup takes the offset (-o option) in bytes, while cryptsetup
1345   takes it in sectors of 512 bytes each. Example: The losetupp
1346   command
1347
1348   losetup -e twofish -o 2560 /dev/loop0 /dev/sdb1 
1349   mount /dev/loop0 mountpoint
1350  
1351   translates to
1352
1353   cryptsetup create -c twofish -o 5 --skip 5 e1 /dev/sdb1
1354   mount /dev/mapper/e1 mountpoint
1355  
1356
1357  * loop-aes with 160 bit key
1358
1359   This seems to be sometimes used with twofish and blowfish and
1360   represents a 160 bit ripemed160 hash output padded to 196 bit key
1361   length. It seems the corresponding options for cryptsetup are
1362
1363   --cipher twofish-cbc-null -s 192 -h ripemd160:20
1364  
1365
1366 8. Issues with Specific Versions of cryptsetup 
1367
1368
1369  * When using the create command for plain dm-crypt with cryptsetup
1370    1.1.x, the mapping is incompatible and my data is not accessible
1371    anymore!
1372
1373   With cryptsetup 1.1.x, the distro maintainer can define different
1374   default encryption modes for LUKS and plain devices. You can check
1375   these compiled-in defaults using "cryptsetup --help". Moreover, the
1376   plain device default changed because the old IV mode was
1377   vulnerable to a watermarking attack.
1378
1379   If you are using a plain device and you need a compatible mode, just
1380   specify cipher, key size and hash algorithm explicitly. For
1381   compatibility with cryptsetup 1.0.x defaults, simple use the
1382   following:
1383
1384     cryptsetup create -c aes-cbc-plain -s 256 -h ripemd160 <name> <dev>
1385  
1386   LUKS stores cipher and mode in the metadata on disk, avoiding this
1387   problem.
1388
1389
1390  * cryptsetup on SLED 10 has problems...
1391
1392   SLED 10 is missing an essential kernel patch for dm-crypt, which
1393   is broken in its kernel as a result. There may be a very old
1394   version of cryptsetup (1.0.x) provided by SLED, which should also
1395   not be used anymore as well. My advice would be to drop SLED 10.
1396
1397  A. Contributors In no particular order:
1398
1399   - Arno Wagner
1400
1401   - Milan Broz
1402