Ubuntu 21.04 その4 - 暗号化されたルートファイルシステムをLUKS上に構築

暗号化されたルートファイルシステムをLUKS上に構築

「Ubuntu」ではルートファイルシステムを暗号化して「Ubuntu」をインストール仕組みを提供しています。

Full Disk Encryption, without LVM, by default - Call for comments

ルートファイルシステムとは「Ubuntu」のインストール先となるファイルシステムのことです。
ルートファイルシステムを暗号化することでデータの漏洩に対する安全性を高めることができます。

インストール時に暗号化を指定できる

「Ubuntu Desktop」では「Ubuntu」インストール時にインストーラーから以下のように暗号化を指定してインストールできます。

「Ubuntu Server」でも同様に「Ubuntu」を暗号化してインストール仕組みを提供しています。

暗号化して「Ubuntu Desktop」をインストールした場合、PC起動時に以下のようにパスワードを入力する画面が表示されます。

LVM on LUKS

現在の仕組みではユーザーが暗号化を指定すると、インストール先のパーティションを「LUKS」で暗号化し、その上に「LVM」で論理ボリュームを構築し、さらにその論理ボリュームを「ext4」でフォーマットし、そしてそのファイルシステムに「Ubuntu」をインストールします。

つまり「LVM on LUKS」で暗号化を実現しています。
言い換えれば「Ubuntu」では、「LVM」と「LUKS」という異なる仕組みを組み合わせて暗号化を実現しています。
この仕組みのうち暗号化を担当しているのは「LUKS」です。
インストール後の環境を「ディスク」で見ると、以下のようになっています。

「LVM」の情報は以下のようになっています。

$ sudo pvdisplay
--- Physical volume ---
PV Name               /dev/mapper/sda3_crypt
VG Name               vgubuntu
PV Size               <98.77 GiB / not usable 2.00 MiB
Allocatable           yes
PE Size               4.00 MiB
Total PE              25284
Free PE               12
Allocated PE          25272
PV UUID               RBgDtx-gIKh-gff6-I7qz-B3k1-FOHE-DSSg14

$ sudo vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name               vgubuntu
System ID
Format                lvm2
Metadata Areas        1
Metadata Sequence No 3
VG Access             read/write
VG Status             resizable
MAX LV                0
Cur LV                2
Open LV               2
Max PV                0
Cur PV                1
Act PV                1
VG Size               <98.77 GiB
PE Size               4.00 MiB
Total PE              25284
Alloc PE / Size       25272 / <98.72 GiB
Free PE / Size       12 / 48.00 MiB
VG UUID               P53J2I-ExQy-J41W-6Qcp-ZTcn-ECbb-ZPz7vJ

$ sudo lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Path                /dev/vgubuntu/root
LV Name                root
VG Name                vgubuntu
LV UUID                AxprOV-4X8d-imXM-fyJZ-AXj7-3s8b-PGQFKo
LV Write Access        read/write
LV Creation host, time ubuntu, 2020-10-26 22:06:14 +0900
LV Status              available
# open                 1
LV Size                <97.77 GiB
Current LE             25028
Segments               1
Allocation             inherit
Read ahead sectors     auto
- currently set to     256
Block device           253:1

--- Logical volume ---
LV Path                /dev/vgubuntu/swap_1
LV Name                swap_1
VG Name                vgubuntu
LV UUID                DPjZii-KlJO-yf0C-rvpr-kQ0h-oh5m-A6CHRl
LV Write Access        read/write
LV Creation host, time ubuntu, 2020-10-26 22:06:14 +0900
LV Status              available
# open                 2
LV Size                976.00 MiB
Current LE             244
Segments               1
Allocation             inherit
Read ahead sectors     auto
- currently set to     256
Block device           253:2

Ubuntu Core 20ではLVMを使用しない

今後リリースが予定されている「Ubuntu Core 20」では暗号化に際し、「LVM」を使用せず「LUKS」で暗号化したボリューム上に「Ubuntu Core」をインストールする仕組みを提供します。
ちなみにこの暗号化では「TPM」もサポートされています。

LVM必要？

「Ubuntu Core 20」での方針や、あまり「LVM」が有効活用されているように見えない現状を踏まえ、「Ubuntu 21.04」でもデフォルトで「LUKS」で暗号化したボリューム上に「Ubuntu」をインストールする仕組みを提供して見てはどうだろうか、という提案です。
つまり「LVM」を利用しないということです。

Ubuntu

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