removed comment about RC4. Really no need to make stream ciphers
[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   LUKS PASSPHRASE IS NOT THE MASTER KEY: The LUKS passphrase is not
53   used in deriving the master key. It is used in decrypting a master
54   key that is randomly selected on header creation. This means that
55   if you create a new LUKS header on top of an old one with
56   exactly the same parameters and exactly the same passphrase as the
57   old one, it will still have a different master key and your data
58   will be permanently lost.
59
60   PASSPHRASE CHARACTER SET: Some people have had difficulties with
61   this when upgrading distributions. It is highly advisable to only
62   use the 94 printable characters from the first 128 characters of
63   the ASCII table, as they will always have the same binary
64   representation. Other characters may have different encoding
65   depending on system configuration and your passphrase will not
66   work with a different encoding. A table of the standardized first
67   128 ASCII caracters can, e.g. be found on
68   http://en.wikipedia.org/wiki/ASCII
69
70
71  * System Specific warnings
72
73   - Ubuntu as of 4/2011: It seems the installer offers to create
74   LUKS partitions in a way that several people mistook for an offer
75   to activate their existing LUKS partition. The installer gives no
76   or an inadequate warning and will destroy your old LUKS header,
77   causing permanent data loss. See also the section on Backup and
78   Data Recovery.
79
80   This issue has been acknowledged by the Ubuntu dev team, see here:
81   http://launchpad.net/bugs/420080
82
83
84  * Who wrote this?
85
86   Current FAQ maintainer is Arno Wagner <arno@wagner.name>. Other
87   contributors are listed at the end. If you want to contribute, send
88   your article, including a descriptive headline, to the maintainer,
89   or the dm-crypt mailing list with something like "FAQ ..." in the
90   subject. You can also send more raw information and have me write
91   the section. Please note that by contributing to this FAQ, you
92   accept the license described below.
93
94   This work is under the "Attribution-Share Alike 3.0 Unported"
95   license, which means distribution is unlimited, you may create
96   derived works, but attributions to original authors and this
97   license statement must be retained and the derived work must be
98   under the same license. See
99   http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ for more details of
100   the license.
101
102   Side note: I did text license research some time ago and I think
103   this license is best suited for the purpose at hand and creates the
104   least problems.
105
106
107  * Where is the project website?
108
109   There is the project website at http://code.google.com/p/cryptsetup/
110   Please do not post questions there, nobody will read them. Use
111   the mailing-list instead.
112
113
114  * Is there a mailing-list?
115
116   Instructions on how to subscribe to the mailing-list are at on the
117   project website. People are generally helpful and friendly on the
118   list.
119
120   The question of how to unsubscribe from the list does crop up
121   sometimes. For this you need your list management URL, which is
122   sent to you initially and once at the start of each month. Go to
123   the URL mentioned in the email and select "unsubscribe". This page
124   also allows you to request a password reminder.
125
126   Alternatively, you can send an Email to dm-crypt-request@saout.de
127   with just the word "help" in the subject or message body. Make sure
128   to send it from your list address.
129
130   The mailing list archive is here:
131   http://dir.gmane.org/gmane.linux.kernel.device-mapper.dm-crypt
132
133
134 2. Setup 
135
136
137  * What is the difference between "plain" and LUKS format?
138
139   Plain format is just that: It has no metadata on disk, reads all
140   paramters from the commandline (or the defaults), derives a
141   master-key from the passphrase and then uses that to de-/encrypt
142   the sectors of the device, with a direct 1:1 mapping between
143   encrypted and decrypted sectors.
144
145   Primary advantage is high resilience to damage, as one damaged
146   encrypted sector results in exactly one damaged decrypted sector.
147   Also, it is not readily apparent that there even is encrypted data
148   on the device, as an overwrite with crypto-grade randomness (e.g.
149   from /dev/urandom) looks exactly the same on disk.
150
151   Side-note: That has limited value against the authorities. In
152   civilized countries, they cannot force you to give up a crypto-key
153   anyways. In the US, the UK and dictatorships around the world,
154   they can force you to give up the keys (using imprisonment or worse
155   to pressure you), and in the worst case, they only need a
156   nebulous "suspicion" about the presence of encrypted data. My
157   advice is to either be ready to give up the keys or to not have
158   encrypted data when traveling to those countries, especially when
159   crossing the borders.
160
161   Disadvantages are that you do not have all the nice features that
162   the LUKS metadata offers, like multiple passphrases that can be
163   changed, the cipher being stored in the metadata, anti-forensic
164   properties like key-slot diffusion and salts, etc..
165
166   LUKS format uses a metadata header and 8 key-slot areas that are
167   being placed ath the begining of the disk, see below under "What
168   does the LUKS on-disk format looks like?". The passphrases are used
169   to decryt a single master key that is stored in the anti-forensic
170   stripes.
171
172   Advantages are a higher usability, automatic configuration of
173   non-default crypto parameters, defenses against low-entropy
174   passphrases like salting and iterated PBKDF2 passphrase hashing,
175   the ability to change passhrases, and others.
176
177   Disadvantages are that it is readily obvious there is encrypted
178   data on disk (but see side note above) and that damage to the
179   header or key-slots usually results in permanent data-loss. See
180   below under "6. Backup and Data Recovery" on how to reduce that
181   risk. Also the sector numbers get shifted by the length of the
182   header and key-slots and there is a loss of that size in capacity
183   (1MB+4096B for defaults and 2MB for the most commonly used
184   non-default XTS mode).
185
186
187  * Can I encrypt an already existing, non-empty partition to use LUKS?
188
189   There is no converter, and it is not really needed. The way to do
190   this is to make a backup of the device in question, securely wipe
191   the device (as LUKS device initialization does not clear away old
192   data), do a luksFormat, optionally overwrite the encrypted device,
193   create a new filesystem and restore your backup on the now
194   encrypted device. Also refer to sections "Security Aspects" and
195   "Backup and Data Recovery".
196
197   For backup, plain GNU tar works well and backs up anything likely
198   to be in a filesystem.
199
200
201  * How do I use LUKS with a loop-device?
202
203   This can be very handy for experiments. Setup is just the same as
204   with any block device. If you want, for example, to use a 100MiB
205   file as LUKS container, do something like this:
206
207       head -c 100M /dev/zero > luksfile  # create empty file
208       losetup /dev/loop0 luksfile        # map luksfile to /dev/loop0
209       cryptsetup luksFormat /dev/loop0   # create LUKS on loop device
210  
211   Afterwards just use /dev/loop0 as a you would use a LUKS partition.
212   To unmap the file when done, use "losetup -d /dev/loop0".
213
214
215  * When I add a new key-slot to LUKS, it asks for a passphrase but
216    then complains about there not being a key-slot with that
217    passphrase?
218
219   That is as intended. You are asked a passphrase of an existing
220   key-slot first, before you can enter the passphrase for the new
221   key-slot. Otherwise you could break the encryption by just adding a
222   new key-slot. This way, you have to know the passphrase of one of
223   the already configured key-slots in order to be able to configure a
224   new key-slot.
225
226
227  * Encrytion on top of RAID or the other way round?
228
229   Unless you have special needs, place encryption between RAID and
230   filesystem, i.e. encryption on top of RAID. You can do it the other
231   way round, but you have to be aware that you then need to give the
232   pasphrase for each individual disk and RAID autotetection will not
233   work anymore. Therefore it is better to encrypt the RAID device,
234   e.g. /dev/dm0 .
235
236
237  * How do I read a dm-crypt key from file?
238
239   Note that the file will still be hashed first, just like keyboard
240   input. Use the --key-file option, like this:
241
242       cryptsetup create --key-file keyfile e1 /dev/loop0
243  
244
245  * How do I read a LUKS slot key from file?
246
247   What you really do here is to read a passphrase from file, just as
248   you would with manual entry of a passphrase for a key-slot. You can
249   add a new passphrase to a free key-slot, set the passphrase of an
250   specific key-slot or put an already configured passphrase into a
251   file. In the last case make sure no trailing newline (0x0a) is
252   contained in the key file, or the passphrase will not work because
253   the whole file is used as input.
254
255   To add a new passphrase to a free key slot from file, use something
256   like this:
257
258       cryptsetup luksAddKey /dev/loop0 keyfile
259  
260   To add a new passphrase to a specific key-slot, use something like
261   this:
262
263       cryptsetup luksAddKey --key-slot 7 /dev/loop0 keyfile
264  
265   To supply a key from file to any LUKS command, use the --key-file
266   option, e.g. like this:
267
268       cryptsetup luksOpen --key-file keyfile /dev/loop0 e1
269  
270
271  * How do I read the LUKS master key from file?
272
273   The question you should ask yourself first is why you would want to
274   do this. The only legitimate reason I can think of is if you want
275   to have two LUKS devices with the same master key. Even then, I
276   think it would be preferable to just use key-slots with the same
277   passphrase, or to use plain dm-crypt instead. If you really have a
278   good reason, please tell me. If I am convinced, I will add how to
279   do this here.
280
281
282  * What are the security requirements for a key read from file?
283
284   A file-stored key or passphrase has the same security requirements
285   as one entered interactively, however you can use random bytes and
286   thereby use bytes you cannot type on the keyboard. You can use any
287   file you like as key file, for example a plain text file with a
288   human readable passphrase. To generate a file with random bytes,
289   use something like this:
290
291       head -c 256 /dev/random > keyfile
292  
293
294  * If I map a journaled file system using dm-crypt/LUKS, does it still
295    provide its usual transactional guarantees?
296
297   As far as I know it does (but I may be wrong), but please note that
298   these "guarantees" are far weaker than they appear to be. For
299   example, you may not get a hard flush to disk surface even on a
300   call to fsync. In addition, the HDD itself may do independent
301   write reordering. Some other things can go wrong as well. The
302   filesystem developers are aware of these problems and typically
303   can make it work anyways. That said, dm-crypt/LUKS should not make
304   things worse.
305
306   Personally, I have several instances of ext3 on dm-crypt and have
307   not noticed any specific problems.
308
309   Update: I did run into frequent small freezes (1-2 sec) when putting
310   a vmware image on ext3 over dm-crypt. This does indicate that the
311   transactional guarantees are in place, but at a cost. When I went
312   back to ext2, the problem went away. This also seems to have gotten
313   better with kernel 2.6.36 and the reworking of filesystem flush
314   locking. Kernel 2.6.38 is expected to have more improvements here.
315
316
317  * Can I use LUKS or cryptsetup with a more secure (external) medium
318    for key storage, e.g. TPM or a smartcard?
319
320   Yes, see the answers on using a file-supplied key. You do have to
321   write the glue-logic yourself though. Basically you can have
322   cryptsetup read the key from STDIN and write it there with your
323   own tool that in turn gets the key from the more secure key
324   storage.
325
326
327  * Can I resize a dm-crypt or LUKS partition?
328
329   Yes, you can, as neither dm-crypt nor LUKS stores partition size.
330   Whether you should is a different question. Personally I recommend
331   backup, recreation of the encrypted partition with new size,
332   recreation of the filesystem and restore. This gets around the
333   tricky business of resizing the filesystem. Resizing a dm-crypt or
334   LUKS container does not resize the filesystem in it. The backup is
335   really non-optional here, as a lot can go wrong, resulting in
336   partial or complete data loss. Using something like gparted to
337   resize an encrypted partition is slow, but typicaly works. This
338   will not change the size of the filesystem hidden under the
339   encryption though.
340
341   You also need to be aware of size-based limitations. The one
342   currently relevant is that aes-xts-plain should not be used for
343   encrypted container sizes larger than 2TiB. Use aes-xts-plain64
344   for that.
345
346
347 3. Common Problems 
348
349
350  * My dm-crypt/LUKS mapping does not work! What general steps are
351    there to investigate the problem?
352
353   If you get a specific error message, investigate what it claims
354   first. If not, you may want to check the following things.
355
356   - Check that "/dev", including "/dev/mapper/control" is there. If it
357   is missing, you may have a problem with the "/dev" tree itself or
358   you may have broken udev rules.
359
360   - Check that you have the device mapper and the crypt target in your
361   kernel. The output of "dmsetup targets" should list a "crypt"
362   target. If it is not there or the command fails, add device mapper
363   and crypt-target to the kernel.
364
365   - Check that the hash-functions and ciphers you want to use are in
366   the kernel. The output of "cat /proc/crypto" needs to list them.
367
368
369  * My dm-crypt mapping suddenly stopped when upgrading cryptsetup.
370
371   The default cipher, hash or mode may have changed (the mode changed
372   from 1.0.x to 1.1.x). See under "Issues With Specific Versions of
373   cryptsetup".
374
375
376  * When I call cryptsetup from cron/CGI, I get errors about unknown
377    features?
378
379   If you get errors about unknown parameters or the like that are not
380   present when cryptsetup is called from the shell, make sure you
381   have no older version of cryptsetup on your system that then gets
382   called by cron/CGI. For example some distributions install
383   cryptsetup into /usr/sbin, while a manual install could go to
384   /usr/local/sbin. As a debugging aid, call "cryptsetup --version"
385   from cron/CGI or the non-shell mechanism to be sure the right
386   version gets called.
387
388
389  * Unlocking a LUKS device takes very long. Why?
390
391   The iteration time for a key-slot (see Section 5 for an explanation
392   what iteration does) is calculated when setting a passphrase. By
393   default it is 1 second on the machine where the passphrase is set.
394   If you set a passphrase on a fast machine and then unlock it on a
395   slow machine, the unlocking time can be much longer. Also take into
396   account that up to 8 key-slots have to be tried in order to find the
397   right one.
398
399   If this is problem, you can add another key-slot using the slow
400   machine with the same passphrase and then remove the old key-slot.
401   The new key-slot will have an iteration count adjusted to 1 second
402   on the slow machine. Use luksKeyAdd and then luksKillSlot or
403   luksRemoveKey.
404
405   However, this operation will not change volume key iteration count
406   (MK iterations in output of "cryptsetup luksDump"). In order to
407   change that, you will have to backup the data in the LUKS
408   container (i.e. your encrypted data), luksFormat on the slow
409   machine and restore the data. Note that in the original LUKS
410   specification this value was fixed to 10, but it is now derived
411   from the PBKDF2 benchmark as well and set to iterations in 0.125
412   sec or 1000, whichever is larger. Also note that MK iterations
413   are not very security relevant. But as each key-slot already takes
414   1 second, spending the additional 0.125 seconds really does not
415   matter.
416
417
418  * "blkid" sees a LUKS UUID and an ext2/swap UUID on the same device.
419    What is wrong?
420
421   Some old versions of cryptsetup have a bug where the header does
422   not get completely wiped during LUKS format and an older ext2/swap
423   signature remains on the device. This confuses blkid.
424
425   Fix: Wipe the unused header areas by doing a backup and restore of
426   the header with cryptsetup 1.1.x:
427
428       cryptsetup luksHeaderBackup --header-backup-file <file> <device>
429       cryptsetup luksHeaderRestore --header-backup-file <file> <device>
430  
431
432  * cryptsetup segfaults on Gentoo amd64 hardened ...
433
434   There seems to be some inteference between the hardening and and
435   the way cryptsetup benchmarks PBKDF2. The solution to this is
436   currently not quite clear for an encrypted root filesystem.     For
437   other uses, you can apparently specify USE="dynamic" as compile
438   flag, see http://bugs.gentoo.org/show_bug.cgi?id=283470
439
440
441 4. Troubleshooting 
442
443
444  * I get the error "LUKS keyslot x is invalid." What does that mean?
445
446   This means that the given keyslot has an offset that points
447   outside the valid keyslot area. Typically, the reason is a
448   corrupted LUKS header because something was written to the start of
449   the device the LUKS contaner is on. Refer to Section "Backup and
450   Data Recovery" and ask on the mailing list if you have trouble
451   diagnosing and (if still possible) repairing this.
452
453
454  * Can a bad RAM module cause problems?
455
456   LUKS and dm-crypt can give the RAM quite a workout, especially when
457   combined with software RAID. In particular the combination RAID5 +
458   LUKS + XFS seems to uncover RAM problems that never caused obvious
459   problems before. Symptoms vary, but often the problem manifest
460   itself when copying large amounts of data, typically several times
461   larger than your main memory.
462
463   Side note: One thing you should always do on large data
464   copy/movements is to run a verify, for example with the "-d"
465   option of "tar" or by doing a set of MD5 checksums on the source
466   or target with
467
468       find . -type f -exec md5sum \{\} \; > checksum-file
469  
470   and then a "md5sum -c checksum-file" on the other side. If you get
471   mismatches here, RAM is the primary suspect. A lesser suspect is
472   an overclocked CPU. I have found countless hardware problems in
473   verify runs after copying or making backups. Bit errors are much
474   more common than most people think.
475
476   Some RAM issues are even worse and corrupt structures in one of the
477   layers. This typically results in lockups, CPU state dumps in the
478   system logs, kernel panic or other things. It is quite possible to
479   have the problem with an encrypted device, but not with an
480   otherwise the same unencrypted device. The reason for that is that
481   encryption has an error amplification property: You flip one bit
482   in an encrypted data block, and the decrypted version has half of
483   its bits flipped. This is an important security property for modern
484   ciphers. With the usual modes in cryptsetup (CBC, ESSIV, XTS), you
485   get up to a completely changed 512 byte block per bit error. A
486   corrupt block causes a lot more havoc than the occasionally
487   flipped single bit and can result in various obscure errors.
488
489   Note, that a verify run on copying between encrypted or
490   unencrypted devices will reliably detect corruption, even when the
491   copying itself did not report any problems. If you find defect
492   RAM, assume all backups and copied data to be suspect, unless you
493   did a verify.
494
495
496  * How do I test RAM?
497
498   First you should know that overclocking often makes memory
499   problems worse. So if you overclock (which I strongly recommend
500   against in a system holding data that has some worth), run the
501   tests with the overclocking active.
502
503   There are two good options. One is Memtest86+ and the other is
504   "memtester" by Charles Cazabon. Memtest86+ requires a reboot and
505   then takes over the machine, while memtester runs from a
506   root-shell. Both use different testing methods and I have found
507   problems fast with each one that the other needed long to find. I
508   recommend running the following procedure until the first error is
509   found:
510
511   - Run Memtest86+ for one cycle
512
513   - Run memterster for one cycle (shut down as many other applications
514   as possible)
515
516   - Run Memtest86+ for 24h or more
517
518   - Run memtester for 24h or more
519
520   If all that does not produce error messages, your RAM may be sound,
521   but I have had one weak bit that Memtest86+ needed around 60 hours
522   to find. If you can reproduce the original problem reliably, a good
523   additional test may be to remove half of the RAM (if you have more
524   than one module) and try whether the problem is still there and if
525   so, try with the other half. If you just have one module, get a
526   different one and try with that. If you do overclocking, reduce
527   the settings to the most conservative ones available and try with
528   that.
529
530
531 5. Security Aspects 
532
533
534  * Is LUKS insecure? Everybody can see I have encrypted data!
535
536   In practice it does not really matter. In most civilized countries
537   you can just refuse to hand over the keys, no harm done. In some
538   countries they can force you to hand over the keys, if they suspect
539   encryption. However the suspicion is enough, they do not have to
540   prove anything. This is for practical reasons, as even the presence
541   of a header (like the LUKS header) is not enough to prove that you
542   have any keys. It might have been an experiment, for example. Or it
543   was used as encrypted swap with a key from /dev/random. So they
544   make you prove you do not have encrypted data. Of course that is
545   just as impossible as the other way round.
546
547   This means that if you have a large set of random-looking data,
548   they can already lock you up. Hidden containers (encryption hidden
549   within encryption), as possible with Truecrypt, do not help
550   either. They will just assume the hidden container is there and
551   unless you hand over the key, you will stay locked up. Don't have
552   a hidden container? Though luck. Anybody could claim that.
553
554   Still, if you are concerned about the LUKS header, use plain
555   dm-crypt with a good passphrase. See also Section 2, "What is the
556   difference between "plain" and LUKS format?"
557
558
559  * Should I initialize (overwrite) a new LUKS/dm-crypt partition?
560
561   If you just create a filesystem on it, most of the old data will
562   still be there. If the old data is sensitive, you should overwrite
563   it before encrypting. In any case, not initializing will leave the
564   old data there until the specific sector gets written. That may
565   enable an attacker to determine how much and where on the
566   partition data was written. If you think this is a risk, you can
567   prevent this by overwriting the encrypted device (here assumed to
568   be named "e1") with zeros like this:
569
570       dd_rescue -w /dev/zero /dev/mapper/e1
571  
572   or alternatively with one of the following more standard commands:
573
574       cat /dev/zero > /dev/mapper/e1
575       dd if=/dev/zero of=/dev/mapper/e1
576        
577
578  * How do I securely erase a LUKS (or other) partition?
579
580   For LUKS, if you are in a desperate hurry, overwrite the LUKS
581   header and key-slot area. This means overwriting the first
582   (keyslots x stripes x keysize) + offset bytes. For the default
583   parameters, this is the 1'052'672 bytes, i.e. 1MiB + 4096 of the
584   LUKS partition. For 512 bit key length (e.g. for aes-xts-plain with
585   512 bit key) this is 2MiB. (The diferent offset stems from
586   differences in the sector alignment of the key-slots.) If in doubt,
587   just be generous and overwrite the first 10MB or so, it will likely
588   still be fast enough. A single overwrite with zeros should be
589   enough. If you anticipate being in a desperate hurry, prepare the
590   command beforehand. Example with /dev/sde1 as the LUKS partition
591   and default parameters:
592
593       head -c 1052672 /dev/zero > /dev/sde1; sync
594  
595   A LUKS header backup or full backup will still grant access to
596   most or all data, so make sure that an attacker does not have
597   access to backups or destroy them as well.
598
599   If you have time, overwrite the whole LUKS partition with a single
600   pass of zeros. This is enough for current HDDs. For SSDs or FLASH
601   (USB sticks) you may want to overwrite the whole drive several
602   times to be sure data is not retained by wear leveling. This is
603   possibly still insecure as SSD technology is not fully understood
604   in this regard. Still, due to the anti-forensic properties of the
605   LUKS key-slots, a single overwrite of an SSD or FLASH drive could
606   be enough. If in doubt, use physical destruction in addition. Here
607   is a link to some current reseach results on erasing SSDs and FLASH
608   drives:
609   http://www.usenix.org/events/fast11/tech/full_papers/Wei.pdf
610
611   Keep in mind to also erase all backups.
612
613   Example for a zero-overwrite erase of partition sde1 done with
614   dd_rescue:
615
616       dd_rescue -w /dev/zero /dev/sde1   
617  
618
619  * How do I securely erase a backup of a LUKS partition or header?
620
621   That depends on the medium it is stored on. For HDD and SSD, use
622   overwrite with zeros. For an SSD or FLASH drive (USB stick), you
623   may want to overwrite the complete SSD several times and use
624   physical destruction in addition, see last item. For re-writable
625   CD/DVD, a single overwrite should also be enough, due to the
626   anti-forensic properties of the LUKS keyslots. For write-once
627   media, use physical destruction. For low security requirements,
628   just cut the CD/DVD into several parts. For high security needs,
629   shred or burn the medium. If your backup is on magnetic tape, I
630   advise physical destruction by shredding or burning, after
631   overwriting . The problem with magnetic tape is that it has a
632   higher dynamic range than HDDs and older data may well be
633   recoverable after overwrites. Also write-head alignment issues can
634   lead to data not actually being deleted at all during overwrites.
635
636
637  * What about backup? Does it compromise security?
638
639   That depends. See next section.
640
641
642  * Why is all my data permanently gone if I overwrite the LUKS header?
643
644   Overwriting the LUKS header in part or in full is the most common
645   reason why access to LUKS containers is lost permanently.
646   Overwriting can be done in a number of fashions, like creating a
647   new filesystem on the raw LUKS partition, making the raw partition
648   part of a raid array and just writing to the raw partition.
649
650   The LUKS header contains a 256 bit "salt" value and without that no
651   decryption is possible. While the salt is not secret, it is
652   key-grade material and cannot be reconstructed. This is a
653   cryptographically strong "cannot". From observations on the
654   cryptsetup mailing-list, people typically go though the usual
655   stages of grief (Denial, Anger, Bargaining, Depression, Acceptance)
656   when this happens to them. Observed times vary between 1 day and 2
657   weeks to complete the cycle. Seeking help on the mailing-list is
658   fine. Even if we usually cannot help with getting back your data,
659   most people found the feedback comforting.
660
661   If your header does not contain an intact salt, best go directly
662   to the last stage ("Acceptance") and think about what to do now.
663   There is one exception that I know of: If your LUKS container is
664   still open, then it may be possible to extract the master key from
665   the running system. See Item "How do I recover the master key from
666   a mapped LUKS container?" in Section "Backup and Data Recovery".
667
668
669  * What is a "salt"?
670
671   A salt is a random key-grade value added to the passphrase before
672   it is processed. It is not kept secret. The reason for using salts
673   is as follows: If an attacker wants to crack the password for a
674   single LUKS container, then every possible passphrase has to be
675   tried. Typically an attacker will not try every binary value, but
676   will try words and sentences from a dictionary.
677
678   If an attacker wants to attack several LUKS containers with the
679   same dictionary, then a different approach makes sense: Compute the
680   resulting slot-key for each dictionary element and store it on
681   disk. Then the test for each entry is just the slow unlocking with
682   the slot key (say 0.00001 sec) instead of calculating the slot-key
683   first (1 sec). For a single attack, this does not help. But if you
684   have more than one container to attack, this helps tremendously,
685   also because you can prepare your table before you even have the
686   container to attack! The calculation is also very simple to
687   parallelize. You could, for example, use the night-time unused CPU
688   power of your desktop PCs for this.
689
690   This is where the salt comes in. If the salt is combined with the
691   passphrase (in the simplest form, just appended to it), you
692   suddenly need a separate table for each salt value. With a
693   reasonably-sized salt value (256 bit, e.g.) this is quite
694   infeasible.
695
696
697  * Is LUKS secure with a low-entropy (bad) passphrase?
698
699   Note: You should only use the 94 printable characters from 7 bit
700   ASCII code to prevent your passphrase from failing when the
701   character encoding changes, e.g. because of a system upgrade, see
702   also the note at the very start of this FAQ under "WARNINGS".
703
704   This needs a bit of theory. The quality of your passphrase is
705   directly related to its entropy (information theoretic, not
706   thermodynamic). The entropy says how many bits of "uncertainty" or
707   "randomness" are in you passphrase. In other words, that is how
708   difficult guessing the passphrase is.
709
710   Example: A random English sentence has about 1 bit of entropy per
711   character. A random lowercase (or uppercase) character has about
712   4.7 bit of entropy.
713
714   Now, if n is the number of bits of entropy in your passphrase and t
715   is the time it takes to process a passphrase in order to open the
716   LUKS container, then an attacker has to spend at maximum
717
718       attack_time_max = 2^n * t 
719  
720   time for a successful attack and on average half that. There is no
721   way getting around that relationship. However, there is one thing
722   that does help, namely increasing t, the time it takes to use a
723   passphrase, see next FAQ item.
724
725   Still, if you want good security, a high-entropy passphrase is the
726   only option. Use at least 64 bits for secret stuff. That is 64
727   characters of English text (but only if randomly chosen) or a
728   combination of 12 truly random letters and digits.
729
730   For passphrase generation, do not use lines from very well-known
731   texts (religious texts, Harry potter, etc.) as they are to easy to
732   guess. For example, the total Harry Potter has about 1'500'000
733   words (my estimation). Trying every 64 character sequence starting
734   and ending at a word boundary would take only something like 20
735   days on a single CPU and is entirely feasible. To put that into
736   perspective, using a number of Amazon EC2 High-CPU Extra Large
737   instances (each gives about 8 real cores), this tests costs
738   currently about 50USD/EUR, but can be made to run arbitrarily fast.
739
740   On the other hand, choosing 1.5 lines from, say, the Wheel of Time
741   is in itself not more secure, but the book selection adds quite a
742   bit of entropy. (Now that I have mentioned it here, don't use tWoT
743   either!) If you add 2 or 3 typos or switch some words around, then
744   this is good passphrase material.
745
746
747  * What is "iteration count" and why is decreasing it a bad idea?
748
749   Iteration count is the number of PBKDF2 iterations a passphrase is
750   put through before it is used to unlock a key-slot. Iterations are
751   done with the explicit purpose to increase the time that it takes
752   to unlock a key-slot. This provides some protection against use of
753   low-entropy passphrases.
754
755   The idea is that an attacker has to try all possible passphrases.
756   Even if the attacker knows the passphrase is low-entropy (see last
757   item), it is possible to make each individual try take longer. The
758   way to do this is to repeatedly hash the passphrase for a certain
759   time. The attacker then has to spend the same time (given the same
760   computing power) as the user per try. With LUKS, the default is 1
761   second of PBKDF2 hashing.
762
763   Example 1: Lets assume we have a really bad passphrase (e.g. a
764   girlfriends name) with 10 bits of entropy. With the same CPU, an
765   attacker would need to spend around 500 seconds on average to
766   break that passphrase. Without iteration, it would be more like
767   0.0001 seconds on a modern CPU.
768
769   Example 2: The user did a bit better and has 32 chars of English
770   text. That would be about 32 bits of entropy. With 1 second
771   iteration, that means an attacker on the same CPU needs around 136
772   years. That is pretty impressive for such a weak passphrase.
773   Without the iterations, it would be more like 50 days on a modern
774   CPU, and possibly far less.
775
776   In addition, the attacker can both parallelize and use special
777   hardware like GPUs to speed up the attack. The attack can also
778   happen quite some time after the luksFormat operation and CPUs can
779   have become faster and cheaper. For that reason you want a bit
780   of extra security. Anyways, in Example 1 your are screwed. In
781   example 2, not necessarily. Even if the attack is faster, it still
782   has a certain cost associated with it, say 10000 EUR/USD with
783   iteration and 1 EUR/USD without iteration. The first can be
784   prohibitively expensive, while the second is something you try
785   even without solid proof that the decryption will yield   something
786   useful.
787
788   The numbers above are mostly made up, but show the idea. Of course
789   the best thing is to have a high-entropy passphrase.
790
791   Would a 100 sec iteration time be even better? Yes and no.
792   Cryptographically it would be a lot better, namely 100 times better.
793   However, usability is a very important factor for security
794   technology and one that gets overlooked surprisingly often. For
795   LUKS, if you have to wait 2 minutes to unlock the LUKS container,
796   most people will not bother and use less secure storage instead. It
797   is better to have less protection against low-entropy passphrases
798   and people actually use LUKS, than having them do without
799   encryption altogether.
800
801   Now, what about decreasing the iteration time? This is generally a
802   very bad idea, unless you know and can enforce that the users only
803   use high-entropy passphrases. If you decrease the iteration time
804   without ensuring that, then you put your users at increased risk,
805   and considering how rarely LUKS containers are unlocked in a
806   typical work-flow, you do so without a good reason. Don't do it.
807   The iteration time is already low enough that users with entropy
808   low passphrases are vulnerable. Lowering it even further increases
809   this danger significantly.
810
811
812  * What about iteration count with plain dm-crypt?
813
814   Simple: There is none. There is also no salting. If you use plain
815   dm-crypt, the only way to be secure is to use a high entropy
816   passphrase. If in doubt, use LUKS instead.
817
818
819  * Is LUKS with default parameters less secure on a slow CPU?
820
821   Unfortunately, yes. However the only aspect affected is the
822   protection for low-entropy passphrase or master-key. All other
823   security aspects are independent of CPU speed.
824
825   The master key is less critical, as you really have to work at it
826   to give it low entropy. One possibility is to supply the master key
827   yourself. If that key is low-entropy, then you get what you
828   deserve. The other known possibility is to use /dev/urandom for
829   key generation in an entropy-startved situation (e.g. automatic
830   installation on an embedded device without network and other entropy
831   sources).
832
833   For the passphrase, don't use a low-entropy passphrase. If your
834   passphrase is good, then a slow CPU will not matter. If you insist
835   on a low-entropy passphrase on a slow CPU, use something like
836   "--iter-time=10" or higher and wait a long time on each LUKS unlock
837   and pray that the attacker does not find out in which way exactly
838   your passphrase is low entropy. This also applies to low-entropy
839   passphrases on fast CPUs. Technology can do only so much to
840   compensate for problems in front of the keyboard.
841
842
843  * Why was the default aes-cbc-plain replaced with aes-cbc-essiv?
844
845   The problem is that cbc-plain has a fingerprint vulnerability, where
846   a specially crafted file placed into the crypto-container can be
847   recognized from the outside. The issue here is that for cbc-plain
848   the initialization vector (IV) is the sector number. The IV gets
849   XORed to the first data chunk of the sector to be encrypted. If you
850   make sure that the first data block to be stored in a sector
851   contains the sector number as well, the first data block to be
852   encrypted is all zeros and always encrypted to the same ciphertext.
853   This also works if the first data chunk just has a constant XOR
854   with the sector number. By having several shifted patterns you can
855   take care of the case of a non-power-of-two start sector number of
856   the file.
857
858   This mechanism allows you to create a pattern of sectors that have
859   the same first ciphertext block and signal one bit per sector to the
860   outside, allowing you to e.g. mark media files that way for
861   recognition without decryption. For large files this is a
862   practical attack. For small ones, you do not have enough blocks to
863   signal and take care of different file starting offsets.
864
865   In order to prevent this attack, the default was changed to
866   cbc-essiv. ESSIV uses a keyed hash of the sector number, with the
867   encryption key as key. This makes the IV unpredictable without
868   knowing the encryption key and the watermarking attack fails.
869
870
871  * Are there any problems with "plain" IV? What is "plain64"?
872
873   First, "plain" and "plain64" are both not secure to use with CBC,
874   see previous FAQ item.
875
876   However there are modes, like XTS, that are secure with "plain" IV.
877   The next limit is that "plain" is 64 bit, with the upper 32 bit set
878   to zero. This means that on volumes larger than 2TiB, the IV
879   repeats, creating a vulnerability that potentially leaks some
880   data. To avoid this, use "plain64", which uses the full sector
881   number up to 64 bit. Note that "plain64" requires a kernel >=
882   2.6.33. Also note that "plain64" is backwards compatible for
883   volume sizes <= 2TiB, but not for those > 2TiB. Finally, "plain64"
884   does not cause any performance penalty compared to "plain".
885
886
887  * What about XTS mode?
888
889   XTS mode is potentially even more secure than cbc-essiv (but only if
890   cbc-essiv is insecure in your scenario). It is a NIST standard and
891   used, e.g. in Truecrypt. At the moment, if you want to use it, you
892   have to specify it manually as "aes-xts-plain", i.e.
893
894       cryptsetup -c aes-xts-plain luksFormat <device>
895  
896   For volumes >2TiB and kernels >= 2.6.33 use "plain64" (see FAQ
897   item on "plain" and "plain64"):
898
899       cryptsetup -c aes-xts-plain64 luksFormat <device>
900  
901   There is a potential security issue with XTS mode and large blocks.
902   LUKS and dm-crypt always use 512B blocks and the issue does not
903   apply.
904
905
906 6. Backup and Data Recovery 
907
908
909  * Why do I need Backup?
910
911   First, disks die. The rate for well-treated (!) disk is about 5%
912   per year, which is high enough to worry about. There is some
913   indication that this may be even worse for some SSDs. This applies
914   both to LUKS and plain dm-crypt partitions.
915
916   Second, for LUKS, if anything damages the LUKS header or the
917   key-stripe area then decrypting the LUKS device can become
918   impossible. This is a frequent occuurence. For example an
919   accidental format as FAT or some software overwriting the first
920   sector where it suspects a partition boot sector typically makes a
921   LUKS partition permanently inacessible. See more below on LUKS
922   header damage.
923
924   So, data-backup in some form is non-optional. For LUKS, you may
925   also want to store a header backup in some secure location. This
926   only needs an update if you change passphrases.
927
928
929  * How do I backup a LUKS header?
930
931   While you could just copy the appropriate number of bytes from the
932   start of the LUKS partition, the best way is to use command option
933   "luksHeaderBackup" of cryptsetup. This protects also against
934   errors when non-standard parameters have been used in LUKS
935   partition creation. Example:
936
937  
938      cryptsetup luksHeaderBackup --header-backup-file h /dev/mapper/c1
939  
940   To restore, use the inverse command, i.e.
941
942      cryptsetup luksHeaderRestore --header-backup-file h /dev/mapper/c1
943  
944
945  * How do I backup a LUKS or dm-crypt partition?
946
947   There are two options, a sector-image and a plain file or
948   filesystem backup of the contents of the partition. The sector
949   image is already encrypted, but cannot be compressed and contains
950   all empty space. The filesystem backup can be compressed, can
951   contain only part of the encrypted device, but needs to be
952   encrypted separately if so desired.
953
954   A sector-image will contain the whole partition in encrypted form,
955   for LUKS the LUKS header, the keys-slots and the data area. It can
956   be done under Linux e.g. with dd_rescue (for a direct image copy)
957   and with "cat" or "dd". Example:
958
959       cat /dev/sda10 > sda10.img
960       dd_rescue /dev/sda10 sda10.img 
961  
962   You can also use any other backup software that is capable of making
963   a sector image of a partition. Note that compression is
964   ineffective for encrypted data, hence it does not make sense to
965   use it.
966
967   For a filesystem backup, you decrypt and mount the encrypted
968   partition and back it up as you would a normal filesystem. In this
969   case the backup is not encrypted, unless your encryption method
970   does that. For example you can encrypt a backup with "tar" as
971   follows with GnuPG:
972
973       tar cjf - <path> | gpg --cipher-algo AES -c - > backup.tbz2.gpg
974  
975   And verify the backup like this if you are at "path":
976
977       cat backup.tbz2.gpg | gpg - | tar djf - 
978  
979   Note: Allways verify backups, especially encrypted ones.
980
981   In both cases GnuPG will ask you interactively for your symmetric
982   key. The verify will only output errors. Use "tar dvjf -" to get
983   all comparison results. To make sure no data is written to disk
984   unencrypted, turn off swap if it is not encrypted before doing the
985   backup.
986
987   You can of course use different or no compression and you can use
988   an asymmetric key if you have one and have a backup of the secret
989   key that belongs to it.
990
991   A second option for a filestem-level backup that can be used when
992   the backup is also on local disk (e.g. an external USB drive) is
993   to use a LUKS container there and copy the files to be backed up
994   between both mounted containers. Also see next item.
995
996
997  * Do I need a backup of the full partition? Would the header and
998    key-slots not be enough?
999
1000   Backup protects you against two things: Disk loss or corruption
1001   and user error. By far the most questions on the dm-crypt mailing
1002   list about how to recover a damaged LUKS partition are related
1003   to user error. For example, if you create a new filesystem on a
1004   LUKS partition, chances are good that all data is lost
1005   permanently.
1006
1007   For this case, a header+key-slot backup would often be enough. But
1008   keep in mind that a well-treated (!) HDD has roughly a failure
1009   risk of 5% per year. It is highly advisable to have a complete
1010   backup to protect against this case.
1011
1012
1013   * *What do I need to backup if I use "decrypt_derived"?
1014
1015   This is a script in Debian, intended for mounting /tmp or swap with
1016   a key derived from the master key of an already decrypted device.
1017   If you use this for an device with data that should be persistent,
1018   you need to make sure you either do not lose access to that master
1019   key or have a backup of the data. If you derive from a LUKS
1020   device, a header backup of that device would cover backing up the
1021   master key. Keep in mind that this does not protect against disk
1022   loss.
1023
1024   Note: If you recreate the LUKS header of the device you derive from
1025   (using luksFormat), the master key changes even if you use the same
1026   passphrase(s) and you will not be able to decrypt the derived
1027   device with the new LUKS header.
1028
1029
1030  * Does a backup compromise security?
1031
1032   Depends on how you do it. However if you do not have one, you are
1033   going to eventually lose your encrypted data.
1034
1035   There are risks introduced by backups. For example if you
1036   change/disable a key-slot in LUKS, a binary backup of the partition
1037   will still have the old key-slot. To deal with this, you have to
1038   be able to change the key-slot on the backup as well, securely
1039   erase the backup or do a filesystem-level backup instead of a binary
1040   one.
1041
1042   If you use dm-crypt, backup is simpler: As there is no key
1043   management, the main risk is that you cannot wipe the backup when
1044   wiping the original. However wiping the original for dm-crypt
1045   should consist of forgetting the passphrase and that you can do
1046   without actual access to the backup.
1047
1048   In both cases, there is an additional (usually small) risk with
1049   binary backups: An attacker can see how many sectors and which
1050   ones have been changed since the backup. To prevent this, use a
1051   filesystem level backup methid that encrypts the whole backup in
1052   one go, e.g. as described above with tar and GnuPG.
1053
1054   My personal advice is to use one USB disk (low value data) or
1055   three disks (high value data) in rotating order for backups, and
1056   either use independent LUKS partitions on them, or use encrypted
1057   backup with tar and GnuPG.
1058
1059   If you do network-backup or tape-backup, I strongly recommend to
1060   go the filesystem backup path with independent encryption, as you
1061   typically cannot reliably delete data in these scenarios,
1062   especially in a cloud setting. (Well, you can burn the tape if it
1063   is under your control...)
1064
1065
1066  * What happens if I overwrite the start of a LUKS partition or damage
1067    the LUKS header or key-slots?
1068
1069   There are two critical components for decryption: The salt values
1070   in the header itself and the key-slots. If the salt values are
1071   overwritten or changed, nothing (in the cryptographically strong
1072   sense) can be done to access the data, unless there is a backup
1073   of the LUKS header. If a key-slot is damaged, the data can still
1074   be read with a different key-slot, if there is a remaining
1075   undamaged and used key-slot. Note that in order to make a key-slot
1076   unrecoverable in a cryptographically strong sense, changing about
1077   4-6 bits in random locations of its 128kiB size is quite enough.
1078
1079
1080  * What happens if I (quick) format a LUKS partition?
1081
1082   I have not tried the different ways to do this, but very likely you
1083   will have written a new boot-sector, which in turn overwrites the
1084   LUKS header, including the salts, making your data permanently
1085   irretrivable, unless you have a LUKS header backup. You may also
1086   damage the key-slots in part or in full. See also last item.
1087
1088
1089  * How do I recover the master key from a mapped LUKS container?
1090
1091   This is typically only needed if you managed to damage your LUKS
1092   header, but the container is still mapped, i.e. "luksOpen"ed. It
1093   also helps if you have a mapped container that you forgot or do not
1094   know a passphrase for (e.g. on a long running server.)
1095
1096   WARNING: Things go wrong, do a full backup before trying this!
1097
1098   WARNING: This exposes the master key of the LUKS container. Note
1099   that both ways to recreate a LUKS header with the old master key
1100   described below will write the master key to disk. Unless you are
1101   sure you have securely erased it afterwards, e.g. by writing it to
1102   an encrypted partition, RAM disk or by erasing the filesystem you
1103   wrote it to by a complete overwrite, you should change the master
1104   key afterwards.    Changing the master key requires a full data
1105   backup, luksFormat and then restore of the backup.
1106
1107   First, there is a script by Milan that automatizes    the whole
1108   process, except generating a new LUKS header with the old master
1109   key (it prints the command for that though):
1110
1111 http://code.google.com/p/cryptsetup/source/browse/trunk/misc/luks-header-from-active
1112
1113   You can also do this manually. Here is how:
1114
1115   - Get the master key from the device mapper. This is done by the
1116   following command. Substitute c5 for whatever you mapped to:
1117
1118       # dmsetup table --target crypt --showkey /dev/mapper/c5
1119       Result:
1120       0 200704 crypt aes-cbc-essiv:sha256 
1121       a1704d9715f73a1bb4db581dcacadaf405e700d591e93e2eaade13ba653d0d09 
1122       0 7:0 4096
1123  
1124   The result is actually one line, wrapped here for clarity. The long
1125   hex string is the master key.
1126
1127   - Convert the master key to a binary file representation. You can
1128   do this manually, e.g. with hexedit. You can also use the tool
1129   "xxd" from vim like this:
1130
1131       echo "a1704d9....53d0d09" | xxd -r -p > <master-key-file>
1132  
1133   - Do a luksFormat to create a new LUKS header.
1134
1135     NOTE: If your header is intact and you just forgot the
1136   passphrase, you can just set a new passphrase, see next     subitem.
1137
1138   Unmap the device before you do that (luksClose). Then do
1139
1140       cryptsetup luksFormat --master-key-file=<master-key-file> <luks device>
1141  
1142   Note that if the container was created with other than the default
1143   settings of the cryptsetup version you are using, you need to give
1144   additional parameters specifying the deviations. If in doubt, try
1145   the script by Milan. It does recover the other parameters as well.
1146
1147   Side note: This is the way the decrypt_derived script gets at the
1148   master key. It just omits the conversion and hashes the master key
1149   string.
1150
1151   - If the header is intact and you just forgot the passphrase, just
1152   set a new passphrase like this:
1153
1154       cryptsetup luksAddKey --master-key-file=<master-key-file> <luks device>
1155  
1156   You may want to disable the old one afterwards.
1157
1158
1159  * What does the on-disk structure of dm-crypt look like?
1160
1161   There is none. dm-crypt takes a block device and gives encrypted
1162   access to each of its blocks with a key derived from the passphrase
1163   given. If you use a cipher different than the default, you have to
1164   specify that as a parameter to cryptsetup too. If you want to
1165   change the password, you basically have to create a second
1166   encrypted device with the new passphrase and copy your data over.
1167   On the plus side, if you accidentally overwrite any part of a
1168   dm-crypt device, the damage will be limited to the are you
1169   overwrote.
1170
1171
1172  * What does the on-disk structure of LUKS look like?
1173
1174   A LUKS partition consists of a header, followed by 8 key-slot
1175   descriptors, followed by 8 key slots, followed by the encrypted
1176   data area.
1177
1178   Header and key-slot descriptors fill the first 592 bytes. The
1179   key-slot size depends on the creation parameters, namely on the
1180   number of anti-forensic stripes, key material offset and master
1181   key size.
1182
1183   With the default parameters, each key-slot is a bit less than
1184   128kiB in size. Due to sector alignment of the key-slot start,
1185   that means the key block 0 is at offset 0x1000-0x20400, key
1186   block 1 at offset 0x21000-0x40400, and key block 7 at offset
1187   0xc1000-0xe0400. The space to the next full sector address is
1188   padded with zeros. Never used key-slots are filled with what the
1189   disk originally contained there, a key-slot removed with
1190   "luksRemoveKey" or "luksKillSlot" gets filled with 0xff. Due to
1191   2MiB default alignment, start of the data area for cryptsetup 1.3
1192   and later is at 2MiB, i.e. at 0x200000. For older versions, it is
1193   at 0x101000, i.e. at 1'052'672 bytes, i.e. at 1MiB + 4096 bytes
1194   from the start of the partition. Incidentally, "luksHeaderBackup"
1195   for a LUKS container created with default parameters dumps exactly
1196   the first 2MiB (or 1'052'672 bytes for   headers created with
1197   cryptsetup versions < 1.3) to file and "luksHeaderRestore" restores
1198   them.
1199
1200   For non-default parameters, you have to figure out placement
1201   yourself. "luksDump" helps. See also next item. For the most common
1202   non-default settings, namely aes-xts-plain with 512 bit key, the
1203   offsets are: 1st keyslot 0x1000-0x3f800, 2nd keyslot
1204   0x40000-0x7e000, 3rd keyslot 0x7e000-0xbd800, ..., and start of
1205   bulk data at 0x200000.
1206
1207   The exact specification of the format is here:
1208   http://code.google.com/p/cryptsetup/wiki/Specification
1209
1210
1211  * What is the smallest possible LUKS container?
1212
1213   Note: From cryptsetup 1.3 onwards, alignment is set to 1MB. With
1214   modern Linux partitioning tools that also align to 1MB, this will
1215   result in aligmnet to 2k secors and typical Flash/SSD sectors,
1216   which is highly desirable for a number of reasons. Changing the
1217   alignment is not recomended.
1218
1219   That said, with default parameters, the data area starts at
1220   exactly 2MB offset (at 0x101000 for crptsetup versions before 1.3).
1221   The smallest data area you can have is one sector of 512 bytes.
1222   Data areas of 0 bytes can be created, but fail on mapping.
1223
1224   While you cannot put a filesystem into something this small, it may
1225   still be used to contain, for eamcple, key. Note that with current
1226   formatting tools, a partition for a container this size will be
1227   3MiB anyways. If you put the LUKS container into a file (via
1228   losetup and a loopback device), the file needs to be 2097664 bytes
1229   in size, i.e. 2MiB + 512B.
1230
1231   The two ways to influence the start of the data area are key-size
1232   and alignment.
1233
1234   For alignment, you can go down to 1 on the parameter. This will
1235   still leave you with a data-area starting at 0x101000, i.e.
1236   1MiB+4096B (default parameters) as alignment will be rounded up to
1237   the next multiple of 8 (i.e. 4096 bytes) (TODO: need to verify
1238   this).
1239
1240   For key-size, you can use 128 bit (e.g. AES-128 with CBC), 256 bit
1241   (e.g. AES-256 with CBC) or 512 bit (e.g. AES-256 with XTS mode).
1242   You can do 64 bit (e.g. blofish-64 with CBC), but anything below
1243   128 bit has to be considered insecure today.
1244
1245   Example 1 - AES 128 bit with CBC:
1246
1247       cryptsetup luksFormat -s 128 --align-payload=8 <device>
1248  
1249   This results in a data offset of 0x81000, i.e. 516KiB or 528384
1250   bytes. Add one 512 byte sector and the smallest LUKS container size
1251   with these parameters is 516KiB + 512B or 528896 bytes.
1252
1253   Example 2 - Blowfish 64 bit with CBC (WARNING: insecure):
1254
1255       cryptsetup luksFormat -c blowfish -s 64 --align-payload=8 /dev/loop0
1256  
1257   This results in a data offset of 0x41000, i.e. 260kiB or 266240
1258   bytes, with a minimal LUKS conatiner size of 260kiB + 512B or
1259   266752 bytes.
1260
1261
1262  * I think this is overly complicated. Is there an alternative?
1263
1264   Not really. Encryption comes at a price. You can use plain
1265   dm-crypt to simplify things a bit. It does not allow multiple
1266   passphrases, but on the plus side, it has zero on disk description
1267   and if you overwrite some part of a plain dm-crypt partition,
1268   exactly the overwritten parts are lost (rounded up to sector
1269   borders).
1270
1271
1272 7. Interoperability with other Disk Encryption Tools  
1273
1274
1275  * What is this section about?
1276
1277   Cryptsetup for plain dm-crypt can be used to access a number of
1278   on-disk formats created by tools like loop-aes patched into
1279   losetup. This somtimes works and sometimes does not.    This section
1280   collects insights into what works, what does not and where more
1281   information is required.
1282
1283   Additional information may be found in the mailing-list archives,
1284   mentioned at the start of this FAQ document. If you have a
1285   solution working that is not yet documented here and think a wider
1286   audience may be intertested, please email the FAQ maintainer.
1287
1288
1289  * loop-aes: General observations.
1290
1291   One problem is that there are different versions of losetup around.
1292   loop-aes is a patch for losetup. Possible problems and deviations
1293   from cryptsetup option syntax include:
1294
1295   - Offsets specifed in bytes (cryptsetup: 512 byte sectors)
1296
1297   - The need to specify an IV offset
1298
1299   - Encryption mode needs specifying (e.g. "-c twofish-cbc-plain")
1300
1301   - Key size needs specifying (e.g. "-s 128" for 128 bit keys)
1302
1303   - Passphrase hash algorithm needs specifying
1304
1305   Also note that because plain dm-crypt and loop-aes format does not
1306   have metadata, autodetection, while feasible in most cases, would
1307   be a lot of work that nobody really wants to do. If you still have
1308   the old set-up, using a verbosity option (-v) on mapping with the
1309   old tool or having a look into the system logs after setup could
1310   give you the information you need.
1311
1312
1313  * loop-aes patched into losetup on debian 5.x, kernel 2.6.32
1314
1315   In this case, the main problem seems to be that this variant of
1316   losetup takes the offset (-o option) in bytes, while cryptsetup
1317   takes it in sectors of 512 bytes each. Example: The losetupp
1318   command
1319
1320   losetup -e twofish -o 2560 /dev/loop0 /dev/sdb1 
1321   mount /dev/loop0 mountpoint
1322  
1323   translates to
1324
1325   cryptsetup create -c twofish -o 5 --skip 5 e1 /dev/sdb1
1326   mount /dev/mapper/e1 mountpoint
1327  
1328
1329  * loop-aes with 160 bit key
1330
1331   This seems to be sometimes used with twofish and blowfish and
1332   represents a 160 bit ripemed160 hash output padded to 196 bit key
1333   length. It seems the corresponding options for cryptsetup are
1334
1335   --cipher twofish-cbc-null -s 192 -h ripemd160:20
1336  
1337
1338 8. Issues with Specific Versions of cryptsetup 
1339
1340
1341  * When using the create command for plain dm-crypt with cryptsetup
1342    1.1.x, the mapping is incompatible and my data is not accessible
1343    anymore!
1344
1345   With cryptsetup 1.1.x, the distro maintainer can define different
1346   default encryption modes for LUKS and plain devices. You can check
1347   these compiled-in defaults using "cryptsetup --help". Moreover, the
1348   plain device default changed because the old IV mode was
1349   vulnerable to a watermarking attack.
1350
1351   If you are using a plain device and you need a compatible mode, just
1352   specify cipher, key size and hash algorithm explicitly. For
1353   compatibility with cryptsetup 1.0.x defaults, simple use the
1354   following:
1355
1356     cryptsetup create -c aes-cbc-plain -s 256 -h ripemd160 <name> <dev>
1357  
1358   LUKS stores cipher and mode in the metadata on disk, avoiding this
1359   problem.
1360
1361
1362  * cryptsetup on SLED 10 has problems...
1363
1364   SLED 10 is missing an essential kernel patch for dm-crypt, which
1365   is broken in its kernel as a result. There may be a very old
1366   version of cryptsetup (1.0.x) provided by SLED, which should also
1367   not be used anymore as well. My advice would be to drop SLED 10.
1368
1369  A. Contributors In no particular order:
1370
1371   - Arno Wagner
1372
1373   - Milan Broz
1374