启用 Adiantum

Adiantum 是一种加密方法，专为搭载 Android 9 或更高版本且 CPU 缺少 AES 指令的设备而设计。如果您要推出的是启用了 ARMv8 加密扩展的 ARM 设备或启用了 AES-NI 的 x86 设备，则不应使用 Adiantum。AES 在这些平台上的运行速度更快。

对于缺少这些 AES CPU 指令的设备，Adiantum 可在您的设备上提供加密功能，且性能开销非常低。如需查看基准数据，请参阅 Adiantum 论文。如需查看可在您的硬件上运行的基准源代码，请参阅 GitHub 上的 Adiantum 源代码。

如需在搭载 Android 9 或更高版本的设备上启用 Adiantum，您需要更改内核和用户空间。

内核变更

Android 通用内核 4.9 及更高版本支持 Adiantum。

如果您的设备内核尚不支持 Adiantum，请择优挑选下列变更。如果您在挑选时遇到问题，使用全盘加密 (FDE) 的设备可以不安装 fscrypt: 补丁程序。

内核版本	Crypto 和 fscrypt 补丁程序	dm-crypt 补丁程序
4.19	4.19 内核	dm-crypt 补丁程序
4.14	4.14 内核	dm-crypt 补丁程序
4.9	4.9 内核	dm-crypt 补丁程序

在内核中启用 Adiantum

Android 11 及更高版本

如果您的设备搭载的是 Android 11 或更高版本，请在设备的内核配置中启用以下设置：

CONFIG_CRYPTO_ADIANTUM=y
CONFIG_FS_ENCRYPTION=y
CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION=y
CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION_FALLBACK=y
CONFIG_FS_ENCRYPTION_INLINE_CRYPT=y
CONFIG_DM_DEFAULT_KEY=y

注意：Adiantum 始终需要使用 CONFIG_CRYPTO_ADIANTUM。 文件级加密需要使用 CONFIG_FS_ENCRYPTION，而元数据加密则需要使用上述其他设置。

如果您的设备运行的是 32 位 ARM 内核，还应启用 NEON 指令以提高性能：

CONFIG_KERNEL_MODE_NEON=y
CONFIG_CRYPTO_AES_ARM=y
CONFIG_CRYPTO_CHACHA20_NEON=y
CONFIG_CRYPTO_NHPOLY1305_NEON=y

Android 9 和 10

如果您的设备搭载的是 Android 9 或 10，内核配置设置需要稍加变化。启用以下设置：

CONFIG_CRYPTO_ADIANTUM=y
CONFIG_DM_CRYPT=y

注意：搭载 Android 9 或 10 的设备即使使用了文件级加密，也需要 CONFIG_DM_CRYPT，因为可合并的存储设备上的元数据加密必须使用 dm-crypt。

如果您的设备使用的是文件级加密，还应启用：

CONFIG_F2FS_FS_ENCRYPTION=y

最后，如果您的设备运行的是 32 位 ARM 内核，请启用 NEON 指令以提高性能：

CONFIG_KERNEL_MODE_NEON=y
CONFIG_CRYPTO_AES_ARM=y
CONFIG_CRYPTO_CHACHA20_NEON=y
CONFIG_CRYPTO_NHPOLY1305_NEON=y

用户空间变更

对于搭载 Android 10 或更高版本的设备，已实施 Adiantum 用户空间更改。

对于搭载 Android 9 的设备，请择优挑选以下更改：

• cryptfs：添加 Adiantum 支持
• cryptfs：允许设置 dm-crypt 扇区大小
• cryptfs：将 dm-crypt 设备大小向下舍入到加密扇区边界大小
• cryptfs：改进 dm-crypt 设备创建的日志记录
• libfscrypt：添加 Adiantum 支持
• fs_mgr_fstab：添加 Adiantum 支持

在您的设备中启用 Adiantum

首先，确保您的设备已正确设置 PRODUCT_SHIPPING_API_LEVEL，与发布时搭载的 Android 版本保持一致。例如，搭载 Android 11 的设备必须具有 PRODUCT_SHIPPING_API_LEVEL := 30。这一点很重要，因为某些加密设置在不同发布版本中具有不同的默认值。

支持文件级加密的设备

如需在设备的内部存储设备中启用 Adiantum 文件级加密，请将以下选项添加到 userdata 分区所在行的最后一列（fs_mgr_flags 列）中该设备的 fstab 文件中：

fileencryption=adiantum

如果您的设备搭载的是 Android 11 或更高版本，还应启用元数据加密。如需使用 Adiantum 对内部存储设备进行元数据加密，userdata 的 fs_mgr_flags 还必须包含以下选项：

metadata_encryption=adiantum,keydirectory=/metadata/vold/metadata_encryption

接下来，在可合并的存储设备上启用 Adiantum 加密。为此，请在 PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES 中设置以下系统属性：

对于 Android 11 及更高版本：

ro.crypto.volume.options=adiantum
ro.crypto.volume.metadata.encryption=adiantum

对于 Android 9 和 10：

ro.crypto.volume.contents_mode=adiantum
ro.crypto.volume.filenames_mode=adiantum
ro.crypto.fde_algorithm=adiantum
ro.crypto.fde_sector_size=4096

重要提示：其中某些属性引用了 FDE，但却需要用于 FBE 设备上；这会影响元数据加密，在同时启用 FBE 的情况下，可合并的存储设备上总是会启用元数据加密。

注意：将 ro.crypto.fde_sector_size 设置为 4096 可以提高性能，但 Adiantum 无需此设置也可正常运行。

最后，可以选择将 blk-crypto-fallback.num_keyslots=1 添加到内核命令行中。在使用 Adiantum 元数据加密时，这会略微减少内存用量。在此之前，请验证 fstab 中未指定 inlinecrypt 装载选项。 如果指定了该选项，请将其移除，因为 Adiantum 加密不需要使用该选项，并且与 blk-crypto-fallback.num_keyslots=1 结合使用时，还会引发性能问题。

如需验证您的实现是否有效，请生成 bug 报告或运行以下命令：

adb root
adb shell dmesg

如果正确启用了 Adiantum，您应该会在内核日志中看到以下内容：

fscrypt: Adiantum using implementation "adiantum(xchacha12-neon,aes-arm,nhpoly1305-neon)"

注意：对于 ARM 设备，实现名称应完全匹配。如果您没有看到对 neon 的引用，则您的设备性能将受到负面影响。如需详细了解如何启用 NEON 指令，请参阅在内核中启用 Adiantum 部分。

如果您启用了元数据加密，还应运行以下命令以验证是否正确启用了 Adiantum 元数据加密：

adb root
adb shell dmctl table userdata

输出内容的第三个字段应为 xchacha12,aes-adiantum-plain64。

支持全盘加密的设备

注意：搭载 Android 10 及更高版本的新设备上不允许使用全盘加密。请在新设备上使用文件级加密。

如需启用 Adiantum 并提高其性能，请在 PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES 中设置以下属性：

ro.crypto.fde_algorithm=adiantum
ro.crypto.fde_sector_size=4096

将 fde_sector_size 设置为 4096 可以提高性能，但 Adiantum 无需此设置也可正常运行。如需使用此设置，userdata 分区必须以磁盘上 4096 字节对齐的偏移量开始。

在 fstab 中，对 userdata 设置以下选项：

forceencrypt=footer

如需验证您的实现是否有效，请生成 bug 报告或运行以下命令：

adb root
adb shell dmesg

如果正确启用了 Adiantum，您应该会在内核日志中看到以下内容：

device-mapper: crypt: adiantum(xchacha12,aes) using implementation "adiantum(xchacha12-neon,aes-arm,nhpoly1305-neon)"

注意：对于 ARM 设备，实现名称应完全匹配。如果您没有看到对 neon 的引用，则您的设备性能将受到负面影响。如需详细了解如何启用 NEON 指令，请参阅在内核中启用 Adiantum 部分。