來源：IceSword Lab
作者：suezi@IceSword Lab
一、概述
Chromebook 的使用場景模式是允許多人分享使用同一台設備，但是同時也要保護每個用戶數據的私密性，使得每個使用者都不允許訪問到對方的隱私數據，包括：賬戶信息、瀏覽歷史記錄和 cache、安裝的應用程序、下載的內容以及用戶自主在本地產生的文本、圖片、視頻等。本文試圖從較高的角度闡述 ChromeOS 是如何通過 eCryptfs 機制保護用戶數據隱私。
二、eCryptfs 簡介
eCryptfs 在 Linux kernel 2.6.19 由 IBM 公司的 Halcrow，Thompson 等人引入，在 Cryptfs 的基礎上實現，用於企業級的文件系統加密，支持文件名和文件內容的加密。本質上 eCryptfs 就像是一個內核版本的 Pretty Good Privacy（PGP）服務，插在 VFS和下層物理文件系統之間，充當一個“過濾器”的角色。用戶應用程序對加密文件的寫請求，經系統調用層到達 VFS 層，VFS 轉給 eCryptfs 文件系統組件處理，處理完畢后，再轉給下層物理文件系統；讀請求流程則相反。
eCryptfs 的設計受到 OpenPGP 規範的影響，核心思想：eCryptfs 通過一種對稱密鑰加密算法來加密文件的內容或文件名，如 AES-128，密鑰 FEK（File Encryption Key）隨機產生。而 FEK 通過用戶口令或者公鑰進行保護，加密后的 FEK 稱EFEK（Encrypted File Encryption Key），口令/公鑰稱為 FEFEK（File Encryption Key Encryption Key）。在保存文件時，將包含有 EFEK、加密算法等信息的元數據（metadata）放置在文件的頭部或者 xattr 擴展屬性里（本文默認以前者做為講解），打開文件前再解析 metadata。