使用Clevis通过TPM解密LUKS卷

Clevis是可插拔的自动解密框架。将可信平台模块（TPM）与通过Linux Unified Key Setup（LUKS）实现的全盘加密（FDE）结合，Clevis可以在启动时自动解锁加密驱动器，无需用户干预。Clevis工具当前通过universe软件仓库提供。

虽然这一方案可以工作，但在完整集成的服务器FDE方案进入未来LTS版本之前，它属于由社区支持的TPM绑定加密后备方案。

本指南适用于使用dracut(8)生成initramfs的系统。

前置条件

安装所需软件包：

sudo apt update && sudo apt install clevis clevis-tpm2 clevis-dracut clevis-luks

在Dracut能够自动解锁驱动器之前，需要将它绑定到TPM。Clevis可以向LUKS头部加入一把新密钥，并通过TPM封存。

绑定前，先识别加密分区：

lsblk -f

找到FSTYPE为crypto_LUKS的分区，在下面的命令中用其路径替换<encrypted_partition>。

绑定到平台配置寄存器PCR 7，它跟踪安全启动状态。如果环境需要不同的信任保证，应根据威胁模型选择PCR。

sudo clevis luks bind -d <encrypted_partition> tpm2 '{"pcr_ids": "7"}'

系统会提示输入安装时创建的LUKS口令。Clevis生成新的加密秘密并存入新密钥槽，同时创建与该槽关联的token。

clevis-dracut包提供所需Dracut模块，将Clevis解密钩子纳入早期启动环境。绑定根磁盘后，必须重新生成初始内存盘。

强制为当前内核重建初始内存盘：

sudo dracut -f

可通过lsinitrd(1)检查生成的镜像，确认Clevis模块已加入：

sudo lsinitrd | grep '^clevis'

clevis
clevis-pin-null
clevis-pin-sss
clevis-pin-tang
clevis-pin-tpm2

还可确认LUKS元数据中有Clevis token，它应显示设备绑定的TPM pin：

sudo clevis luks list -d <encrypted_partition>

2: tpm2 '{"hash":"sha256","key":"ecc"}'

要进行更底层的检查，可以通过cryptsetup(8)查看LUKS token元数据，确认其中的Clevis token以及绑定的密钥槽：

sudo cryptsetup luksDump <encrypted_partition> | grep -A2 -i Tokens

Tokens:
  0: clevis
        Keyslot:    2

重启后，确认根卷自动解锁，并且系统无需询问LUKS口令即可到达登录提示符。

服务器如果还有次级加密数据盘，不需要使用dracut解锁，因为它们在启动流程稍后由systemd(1)解锁。

要配置自动解锁，首先将次级磁盘绑定到TPM。用实际次级加密分区替换<secondary_encrypted_partition>。

sudo clevis luks bind -d <secondary_encrypted_partition> tpm2 '{"pcr_ids": "7"}'

然后获取被锁定LUKS分区的UUID：

blkid -s UUID -o value <secondary_encrypted_partition>

将磁盘加入crypttab(5)，口令文件字段使用none，让systemd(1)自动拦截口令提示并识别Clevis绑定。

data_vol UUID=<UUID> none luks

/etc/crypttab条目的第一个字段是映射设备名称。上例名称为data_vol，因此LUKS卷解锁后，解密映射设备通过/dev/mapper/data_vol暴露。按常规方式将它加入fstab(5)。

如果需要移除Clevis绑定，例如停用服务器或移动驱动器，可以解除绑定。先列出活动Clevis token，查明正确LUKS槽位：

sudo clevis luks list -d <encrypted_partition>

再解除指定槽位，将下面的1替换为刚才查到的槽编号：

sudo clevis luks unbind -d <encrypted_partition> -s 1

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