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Linux cryptsetup reencrypt 的在线加密转换与 LUKS2 header 备份

冷炫風刃

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发布时间:2026-02-28 11:57:09

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来源于php中文网

原创

cryptsetup reencrypt 不支持真正在线加密,必须离线操作;luks1需先convert至luks2;header备份为强制前置步骤;--reduce-device-size易致数据丢失;中断恢复条件苛刻;ssd上启用trim需谨慎。

linux cryptsetup reencrypt 的在线加密转换与 luks2 header 备份

reencrypt 命令不支持真正的“在线”转换

很多人看到 cryptsetup reencrypt 就默认它能在系统运行时加密已挂载的根分区——实际不能。它要求目标设备处于未挂载、未被任何进程使用的状态,否则会直接报错 Device is busy 或静默失败。唯一接近“在线”的场景是:用 initramfs 启动进内存环境,再对原根设备操作,但这本质仍是离线。

实操建议:

  • 务必先卸载所有依赖该设备的文件系统(包括 swap:swapoff /dev/sdX2
  • 确认无 LVM PV、mdadm 成员、qemu-nbd 连接等隐式占用:lsof +D /dev/sdXdmsetup ls 都得清空
  • LUKS1 设备无法直接 reencrypt 升级到 LUKS2;必须先 cryptsetup convert --type luks2,再用 reencrypt ——但注意:convert 本身也不允许设备忙

LUKS2 header 备份不是可选动作,而是强制前置步骤

cryptsetup reencrypt 在重写数据区时,会反复读写底层块设备,一旦中断(断电、kill、I/O 错误),header 若没备份,整个密钥槽和 salt 元数据可能损坏,导致无法解密。LUKS2 的 header 虽比 LUKS1 更健壮,但不等于容错。

实操建议:

  • 备份必须在 reencrypt 前执行,且用 --header-backup-file 指定绝对路径,例如:cryptsetup luksHeaderBackup /dev/sdX --header-backup-file /root/sdX-luks2-header.bak
  • 不要依赖 /etc/crypttab 或 initramfs 自动加载的 header;那些只是配置,不是二进制备份
  • 备份文件需存放在**不同物理盘**上,U 盘或远程 NFS 都行,但绝不能和被加密设备同盘(比如存 /boot 分区下却对 /dev/sda2 加密)

reencrypt 的 --reduce-device-size 参数容易引发静默数据丢失

这个参数常被误用于“缩小加密层以腾出空间给新分区”,但它不会校验原设备末尾是否有有效数据。如果原设备是 LVM PV 或含残留文件系统签名,reencrypt 可能直接截断,导致 pvscan 找不到 PV 或 fsck 报 superblock 错误。

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实操建议:

  • 仅当明确知道设备末尾全是零(dd if=/dev/zero of=/dev/sdX bs=1M count=100 seek=$(( $(blockdev --getsz /dev/sdX) / 2 - 100 )) 验证过)才用 --reduce-device-size
  • 更安全的做法是:先用 cryptsetup resize 缩小 active mapping,再用 partedfdisk 调整分区表,最后 reencrypt 整个新分区大小
  • LUKS2 下若用了 --pbkdf argon2idreencrypt 会显著变慢,但不可省略——省略意味着降级回较弱的 PBKDF,降低暴力破解成本

中断后恢复 reencrypt 的边界很窄

cryptsetup reencrypt --resume 只能恢复同一命令参数、同一设备、且中断发生在“数据区重写阶段”(非 header 初始化或 keyslot 更新阶段)。如果中断时正在写第 3 个 keyslot,resume 会直接失败并提示 Invalid reencryption metadata

实操建议:

  • 恢复前先检查元数据状态:cryptsetup reencrypt --show-progress /dev/sdX,输出中 progress 字段为数字才表示可 resume
  • 若 resume 失败,不要强行重试;应先用备份 header 恢复:cryptsetup luksHeaderRestore /dev/sdX --header-backup-file /root/sdX-luks2-header.bak,再重新开始
  • SSD 上启用 TRIM(--allow-discards)会加速,但某些旧固件可能把 discard 当作 trim 导致误删加密元数据——除非确认 SSD 固件版本 ≥2018 年,否则禁用

header 备份路径、设备忙状态、中断恢复条件这三处,手动操作时几乎每次都会漏检一两项。别信“上次成功这次也行”,LUKS2 的元数据结构比 LUKS1 更细粒度,出错点也更隐蔽。

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