shavee

shavee 是一个简单的程序和一个 pam 模块，用于使用 Yubikey HMAC 或简单 USB 驱动器作为双因素认证，自动解密和挂载加密的 ZFS 用户主目录（用 Rust 编写）。

注意：Shavee v1.0.0 及更高版本与使用早期版本创建的数据集不兼容。请参阅 迁移指南。

支持的方法

此程序目前支持两种双因素认证方法

1. Yubikey

Yubikeys 是我们用于强大第二因素的安全认证 USB 设备。

Yubikey 在槽位 2 预先编程了一个 HMAC 密钥，可以用来推导我们的最终加密密钥以及我们的密码。

在 Yubikey 中编程的 HMAC 密钥一旦编程就无法提取。

如果您要在同一数据集（例如备份密钥）上使用多个密钥，您需要在所有这些密钥上编程相同的新的 HMAC 密钥。

注意：如果您想使用不同的密钥（自动模式会按序列号查找密钥），则必须使用手动解锁选项。

使用 -y 标志设置 Yubikey 模式。

如果您需要为不同的数据集使用不同的密钥，可以将所有这些密钥一起插入。

在此模式下，程序在登录时查找 Yubikey，并使用其 HMAC 模式以及您的密码来推导最终加密密钥。

可以使用 -s 标志设置 Yubikey HMAC 槽位，默认为 SLOT 2。

2. 文件/HTTP(S)/SFTP

在此模式下，程序查找一个文件（可以是任何文件），并使用该文件以及您的密码来推导最终加密。

使用 -f <文件路径> 选项设置文件模式。

文件可以是本地文件、http(s) 或 sftp 位置。

示例 HTTPS

shavee -f https://foo.org/secret.png

示例 SFTP

shavee -f sftp://[email protected]/mnt/secretfile -P 4242

-P 选项设置HTTP和SFTP的端口。

示例本地文件

shavee -f /mnt/usb/secret.png

这种方法的想法是保持文件在USB存储设备或您控制的网络位置，并在登录期间提供该文件以派生最终加密密钥。

您可以使用您选择的任何现有文件。

或者使用以下方法创建一个：

dd if=/dev/uranson of=./secretfile bs=4096 count=4096

注意：由于文件成为您加密密钥的一部分，其安全性无法保证，如同Yubikey一样，您有责任保持其安全。

3. 仅密码

如果没有指定第二个因素，程序将仅使用密码作为单一因素。

构建和安装

1. 安装 Rust
2. 使用以下方法克隆仓库

git clone https://github.com/ashuio/shavee.git

• [可选] 通过修改 shavee-bin Cargo.toml 来启用或禁用 yubikey 和 file 功能，以便将这些功能包含或从编译的二进制文件中删除。
• [可选] 通过修改 shavee-core Cargo.toml 来启用或禁用详细调试 trace 日志，以便将这些功能包含或从编译的二进制文件中删除。
  • 如果启用了 trace 日志功能，则必须设置环境变量 RUST_LOG=trace 以生成日志。否则将不会生成任何日志。注意：启用跟踪日志会增加二进制文件大小，并可能将密码暴露在输出日志中。仅用于调试目的，并在最终二进制文件中禁用！

3. 使用二进制文件构建

cargo build --release

4. 使用以下命令将二进制文件放置在您的bin目录中

sudo cp target/release/shavee /usr/bin

5. 使用以下命令将Pam模块放置在您的模块目录中

 sudo cp target/release/libshavee_pam.so /usr/lib/security/

模式

• Shavee PAM模块：Shavee PAM模块在登录时解锁主目录
• Shavee二进制文件：Shavee的行政功能，用于使用Shavee进行数据集管理

标志/选项

• -y：使用Yubikey进行二次验证。可选地接受Yubikey序列号或使用第一个密钥
• -f：使用任何文件作为二次验证，以文件路径或HTTP（S）位置作为参数
• -p：打印出密钥
• -d：将数据集名称添加到打印输出
• -P：设置HTTP和SFTP请求的端口（大写P）
• -s：设置Yubikey HMAC插槽（可以是1或2）
• -c：使用派生的加密密钥创建/更改ZFS数据集的密钥
• -m：解锁并挂载ZFS数据集
• -r：递归地对所有子数据集执行操作
• -a：自动检测数据集解锁属性（只能与 Print 和 Mount 一起使用）
• -z：要操作ZFS数据集（可以接受多个选项）

注意：标志 -y（Yubikey模式）和选项 -f <path to file>（文件模式）可以互换。

建议在版本更新后再次运行命令更改数据集的密钥。

配置ZFS数据集

注意：如果与PAM一起使用，您的数据集密码应与您的用户帐户密码相同，以便自动工作

注意：如果您更改密码，请记住也要更新您的加密密钥。

您可以通过运行以下命令来更改/更新现有ZFS数据集的密钥

shavee -c -z <zfs dataset path>

示例

shavee -y -c -z zroot/data/home/hunter zroot/data/home/hunter2

或者要使用特定的密钥，输入它的序列号

shavee -y 12345678 -c -z zroot/data/home/hunter zroot/data/home/hunter2

在这里，我们使用Yubikey作为我们的第二个因素。（对于仅密码认证，可以省略）并同时对两个数据集进行操作。

注意：如果数据集不是使用shavee创建的，则必须已经启用加密并加载密钥，才能更改现有数据集的密钥。

创建新的数据集

要使用我们派生的加密密钥创建新的数据集，只需运行以下命令

sudo shavee -c -z <Desired dataset>

示例

sudo shavee -f /mnt/usb/secretfile -c -z zroot/data/home/hunter

在这里，我们使用一个文件作为我们的第二个因素（对于仅密码认证，可以省略）

使用shavee解锁和挂载任何zfs分区

只需使用选项-m解锁任何zfs数据集

示例

shavee -y -m -z zroot/data/home/hunter/secrets

备份密钥

要备份密钥，只需使用选项-p将密钥打印到stdout

示例

shavee -p -y -z zroot/data/home/hunter/secrets

注意：即使您为多个数据集使用相同的密码，密钥也是数据集独有的。

在脚本中使用

您也可以直接将密码管道输入到shavee中，以在脚本中使用

示例

echo "hunter2" | shavee -y -m -z zroot/data/home/hunter/secrets

在这里，“hunter2”将被视为密码

使用USB驱动器代替Yubikey

您可以使用选项-f而不是选项-y来用任何USB驱动器替换Yubikey。

自动挂载USB，以便shavee可以在登录时找到所需的关键文件

我们可以使用udev来完成此操作，只需在/etc/udev/rules.d/99-usb-automount.rules中创建并添加以下内容

ACTION=="add", SUBSYSTEMS=="usb", SUBSYSTEM=="block", ENV{ID_FS_UUID}=="<UUID of partition>", RUN{program}+="/usr/bin/systemd-mount --no-block --automount=yes --collect $devnode <Desired Mount point>"

示例

ACTION=="add", SUBSYSTEMS=="usb", SUBSYSTEM=="block", ENV{ID_FS_UUID}=="ADB0-DA9C", RUN{program}+="/usr/bin/systemd-mount --no-block --automount=yes --collect $devnode /media/usb"

在这里，我们将USB磁盘的第一个分区挂载到/media/usb

您可以通过运行以下命令获取UUID

udevadm info --query=all --name=<Target disk> | grep ID_FS_UUID=

示例

udevadm info --query=all --name=/dev/sdb1 | grep ID_FS_UUID=

运行udevadm control --reload-rules后，确保新规则已加载。

使用shavee与PAM自动解锁home目录

此程序包含一个PAM模块，在登录过程中执行。

只需将以下行添加到您选择的PAM登录方法文件中。

在我们的示例中，我们将将其添加到/etc/pam.d/sddm以处理图形登录，以及/etc/pam.d/login以处理CLI登录。

将以下行添加到您的PAM配置文件中

auth       optional    libshavee_pam.so <Base home Dataset>
session    optional    libshavee_pam.so <Base home Dataset>

示例

auth       optional    libshavee_pam.so zroot/data/home
session    optional    libshavee_pam.so zroot/data/home

其中zroot/data/home挂载到/home

注意：PAM模块递归地解锁和挂载数据集，任何数据集的失败都将导致认证失败。如果PAM模块设置为如示例中所示的可选，则不应阻止您登录。

要强制在数据集挂载失败时失败认证，将其从optional更改为required

ZFS中的双home目录

由于ZFS挂载数据集在现有目录之上，并且我们已将模块定义在PAM中为可选，因此即使数据集未解密（例如，因为未插入Yubikey），我们仍然可以通过密码进行认证。

我们可以利用这一点，实际上拥有两个home目录。

第一个是您正常的加密home目录，当登录时，如果Yubikey存在，则会解锁和挂载。

第二个是已经存在的目录，在解密失败时加载，即在登录时未插入Yubikey。

如果您感兴趣，请告诉我，也许我可以编写更详细的指南。