NetBSD: cifrado de disco parcial sin romper el arranque

El cifrado de disco en NetBSD no exige cifrarlo todo

Una instalación completa de NetBSD con herramientas de desarrollo cabe en una partición raíz sin cifrar de 4 GB. Todo lo demás —los directorios donde realmente viven tus datos— puede quedar bajo cgd, el driver de dispositivo criptográfico del sistema, sin alterar el proceso de arranque estándar.

Esa es la tesis de una guía de cifrado de disco publicada en netbsd.org, y es una distinción que importa más de lo que parece. Para un founder que corre servidores propios, distribuye appliances o simplemente guarda datos de clientes en máquinas que alguien puede robar, la conversación rara vez es una cuestión de cifrado sí o no. Es cuánto se puede cifrar sin volver el sistema inoperable.

cgd no es un experimento: sigue vigente en la rama actual del proyecto, que según la página oficial de releases de NetBSD tiene a NetBSD 11.1 como última versión estable.

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¿Por qué el cifrado de disco completo es tan difícil de lograr?

El sistema operativo necesita cargar archivos para arrancar. No se puede pedir una contraseña antes de que exista software capaz de leerla y procesarla. Por eso el cifrado total de disco requiere hardware especializado: sin él, siempre queda alguna porción en claro que arranque el proceso.

NetBSD además necesita guardar metadatos sobre la partición cifrada en el disco: por ejemplo, cómo derivar una clave segura de 256 bits a partir de una contraseña de 24 caracteres.

Hay dos consecuencias prácticas. La primera: las bibliotecas compartidas. Si /usr/lib desaparece, buena parte del sistema deja de funcionar, y la guía recomienda familiarizarse con las utilidades de /rescue, que no dependen de bibliotecas compartidas. La segunda: rendimiento. Los algoritmos criptográficos estandarizados por el gobierno de EE.UU. tienden a ser lentos en software, y por eso muchas CPUs modernas incluyen AES implementado en hardware. Para las que no, NetBSD ofrece alternativas como Adiantum.

¿Qué datos merecen cifrado y cuáles no?

La guía parte de una pregunta incómoda: ¿el ejecutable /bin/sh que descargaste del servidor FTP de NetBSD contiene algo sensible? La respuesta es no. En un sistema BSD, la separación entre sistema base y paquetes hace que muchos directorios raíz permanezcan intactos fuera de las actualizaciones. Se puede asumir razonablemente que /bin/sh es el mismo binario que corre cualquier otro usuario de NetBSD.

Los directorios que sí cambian durante la operación normal son otros:

/home — archivos de usuario
/var — logs, bases de datos del sistema, volcados de fallos
/root — configuración de la cuenta root
/usr/pkg y /usr/local — software de terceros
/etc — scripts de inicio y configuración del sistema base

Cifrar solo /home puede no bastar. Un volcado de fallos contiene una instantánea de la memoria del sistema y puede ser sensible; los logs de un servidor pueden revelar nombres de archivos o correos; los avisos sobre sesiones de vi interrumpidas exponen rutas de archivos.

/etc es el caso difícil, porque contiene archivos necesarios para arrancar. Pero en un escritorio típico muchos de esos archivos no se tocan, y las contraseñas se guardan en forma de hash. Las excepciones —puntos de acceso Wi-Fi y ciertas configuraciones VPN— se pueden reconfigurar para leer desde otro archivo.

¿Cómo se monta una partición cifrada con cgd?

La propuesta intermedia de la guía: instalar NetBSD en una raíz pequeña sin cifrar y reservar una partición grande para /var, /usr y /home cifrados. El instalador estándar lo permite eligiendo el tipo cgd para la partición secundaria.

Tras el arranque, se genera el archivo de parámetros y se define la contraseña:

cgdconfig -g -k argon2id -o /etc/cgd/wd0d adiantum 256
cgdconfig -V re-enter cgd0 /dev/wd0d

argon2id es el derivador de clave; adiantum el cifrado elegido en ese ejemplo. En máquinas con aceleración AES el comando equivalente usa aes-cbc. La verificación de que la contraseña es correcta se hace buscando una estructura válida dentro de la partición: un disklabel en sistemas con disklabels (como sparc64) o una tabla GPT en equipos modernos con wedges.

Después se crea el sistema de archivos —newfs -O2ea para FFSv2 con atributos extendidos, o newfs_lfs para el Log File System—, se monta y se agrega la línea correspondiente en /etc/fstab.

Los pasos finales y el detalle que rompe todo

Copiar los directorios importantes a la partición cifrada es la parte fácil. El detalle delicado viene después: /usr/lib contiene enlaces relativos a ../../ y espera que lib esté en la raíz, así que hay que crear un symlink manual. Y el movimiento de directorios debe hacerse con las utilidades de /rescue, no con las del sistema, porque /usr está a punto de desaparecer de su ubicación original.

Finalmente, /etc/rc.conf necesita una línea que fuerce el montaje temprano de la partición cifrada, de modo que /usr y /var estén disponibles durante el arranque.

La guía advierte que fue escrita íntegramente por una persona y puede contener errores. Ese aviso no es un formalismo: cualquier procedimiento que toca el arranque merece una prueba en una máquina virtual antes de tocar producción.

¿Qué significa esto para tu startup?

No todo tu stack necesita el mismo nivel de protección. El enfoque de NetBSD es un recordatorio de que el cifrado es una decisión de arquitectura, no una casilla que se marca. Antes de cifrar, haz el inventario:

Clasifica por directorio, no por disco. En NetBSD, /home, /var y /usr/pkg concentran los datos que un atacante querría. El sistema base es reproducible desde una descarga pública.
Trata los volcados de fallos como material sensible. Un crash dump es una foto de la memoria RAM, y en esa memoria puede haber claves, tokens o datos de clientes. La guía menciona que su ubicación se puede cambiar con sysctl.
Elige el cifrado según el hardware. Si tus servidores tienen aceleración AES, úsala. Si son VMs o hardware antiguo, Adiantum evita el castigo de rendimiento en software.
Documenta la recuperación de la clave. Según TechTarget, el mayor costo operativo del cifrado de disco no es la licencia sino la gestión: aplicar actualizaciones, administrar autenticadores y, sobre todo, desbloquear equipos cuando un usuario olvida su contraseña. Un equipo cifrado sin clave es un equipo perdido.

Y una advertencia que aplica a cualquier plataforma: según TechTarget, el cifrado de disco protege datos en reposo, no datos en uso. No sustituye al control de acceso, a la gestión de secretos ni al cifrado a nivel de aplicación.

Para un equipo pequeño, la lección es de priorización. No hace falta el cifrado total ideal para mejorar radicalmente la postura de seguridad: hace falta identificar dónde están los datos que importan y proteger esos directorios, aceptando que el resto del sistema es público por diseño.