统信UOS发布自主可控加密方案：全架构支持挑战微软BitLocker

大寿司

在数字化转型浪潮推动下，基于无纸化办公流程和智能化业务系统构建的现代管理体系，已使数据资源成为政企机构的核心战略资源。这类数据资产涵盖财务凭证、客户画像、研发专利等关键信息，其价值密度远超传统实体资产。
当前数据安全防护已从单一的技术问题演变为涉及组织战略、业务流程、合规管理的系统工程。建议政企单位参照"三同步"原则（同步规划、建设、运营），在数字化转型初期即植入安全基因，构建动态防御能力。

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微软BitLocker作为主流加密方案，通过驱动器加密功能实现对存储数据的全方位保护。其核心优势体现在：
1.硬件级安全支持
结合TPM（可信平台模块）实现预启动身份验证，通过芯片级密钥存储确保数据物理隔离。最新测试显示，搭载TPM2.0的设备加密启动效率提升40%。
2.用户体验优化
提供图形化操作界面，普通用户可在3步操作内完成加密设置，支持PIN码、U盘密钥等多种解锁方式。


高效安全的加密策略

UOS分区加密方案通过采用LUKS格式和cryptsetup工具，结合dm-crypt模块和Crypto API的支持，实现了一种高效且安全的分区加密策略。该方案不仅满足了大多数用户的加密需求，还通过多密码支持、防暴力破解等特性，进一步增强了系统的安全性和灵活性。

加密分区格式与工具：
LUKS格式：作为加密分区格式，LUKS（Linux Unified Key Setup）提供了一套标准化的加密数据结构，确保了密钥管理的安全性和灵活性。LUKS不仅支持多种加密算法和密钥长度，还允许存储多个用户密码，增强了系统的可用性和安全性。
cryptsetup工具：作为加密工具，cryptsetup与LUKS紧密配合，提供了用户友好的命令行界面，用于加密分区的创建、管理以及密钥的导入和导出。

加密与解密流程：
读取操作：
当应用读取加密分区上的文件时，文件系统发出的读请求会经过dm-crypt（设备映射器加密模块）的处理。dm-crypt从块设备和驱动获取密文数据，然后使用内核的Crypto API进行解密，最终将明文数据返回给文件系统。
写入操作：
写入操作与读取操作类似，但方向相反。文件系统向加密分区写入文件时，dm-crypt将明文数据通过Crypto API加密成密文，然后依次通过块设备和驱动写入设备。



密钥管理：
主密钥（Master Key）：是加密数据的直接密钥，具有高随机性，确保数据的加密强度。主密钥使用对称加密算法（如AES、SM4等）进行数据加密。
用户密码：用户通过输入密码来解锁加密分区。密码通过PBKDF2（基于密码的密钥导出函数）处理得到导出密钥，再用导出密钥解锁主密钥。PBKDF2算法的特性使得即使密码较弱，也能通过增加计算成本来对抗暴力破解。



安全特性：
多密码支持：LUKS格式支持存储多达32个用户密码，提高了系统的灵活性和可用性。
防暴力破解：PBKDF2算法的“慢哈希”特性以及加盐操作，使得暴力破解变得极为困难。即使加密后的磁盘被安装到性能更强的设备上，单次尝试破解的时间也会大大延长。
加密算法与密钥长度：通过选择合适的加密算法和密钥长度，用户可以根据需要调整加密强度，确保数据的机密性。

用户友好的操作体验
支持系统挂载分区的加密/取消加密
在使用传统的cryptsetup命令行工具加密分区时，必须先卸载分区，运行加密命令，再重新挂载。但这种方法对于系统启动时自动挂载的分区（如/etc/fstab中的分区）并不适用，因为卸载这些分区会导致系统无法正常运行。
UOS分区加密方案则更为智能，不仅支持普通可卸载分区的图形化加密，还能加密系统挂载的重要分区，如_dde_data、/home、/opt、/var等。无需复杂的命令行操作，只需简单几步，即可轻松保护数据安全。

选择加密分区：
打开文件管理器，右键点击要加密的分区


开启加密：
选择“开启分区加密”选项，会立即弹出加密及重启确认框


设置密码：
重启系统后，按照提示设置加密密码


查看加密进度：
确认密码后，系统会自动显示加密进度

UOS分区加密也支持上述已加密分区的取消操作，在文件管理器右键已加密分区选择“取消分区加密”，重启按提示确认操作即可。在文件管理器中，还可以在对应加密分区点击“修改加密密码/PIN”来修改对应的密码/PIN码。

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支持多种解锁方式
UOS分区加密根据使用密码验证方式不同，支持多种解锁方式。用户在设置密码时即可选择下列解锁方式：

设置密码时可选的解锁方式


口令解锁：
最基本的模式，用户只需要输入用户密码即可解锁分区。
TPM自动解锁（透明加密）：
设备启动后，加密分区自动解锁，用户全程无感知。该方案实际上是一种“磁盘+设备”的绑定模式，磁盘拆下后无法在其他设备上自动解锁，有效防止数据泄露。


TPM+PIN码解锁（多因子加密模式）：
结合TPM验证和用户密码，形成“磁盘+用户+设备”三重绑定模式。在TPM自动解锁的基础上，增加用户PIN码验证。只有磁盘在原设备安装且用户输入正确PIN码时，才允许解锁分区。

UOS分区加密还可以同其他因子结合起来，形成多层次保障，满足不同领域不同等级的客户需求；同时支持安装后用户通过文件管理器，按照自身需求的解锁方式进行分区加密，或者取消对应的加密分区。