啟用 adiantum

Adiantum 是一種加密方法，適用於搭載 Android 9 以上版本的裝置，且其 CPU 缺少 AES 指令。如果您要出貨搭載 ARMv8 加密擴充功能的 ARM 裝置，或搭載 AES-NI 的 x86 裝置，則應不使用 Adiantum。AES 在這些平台上的速度較快。

對於缺少這些 AES CPU 指令的裝置，Adiantum 會在裝置上提供加密功能，且不會造成太多效能開銷。如需基準測試數據，請參閱 Adiantum 論文。如要取得在硬體上執行的基準測試來源，請參閱 GitHub 上的 Adiantum 來源。

如要在搭載 Android 9 以上版本的裝置上啟用 Adiantum，您必須進行核心和使用者空間變更。

核心變更

Android 通用核心 (4.9 以上版本) 支援 Adiantum。

如果裝置的核心尚未支援 Adiantum，請選擇性採用下列變更。如果您無法順利挑選，使用全磁碟加密 (FDE) 的裝置可以排除 fscrypt: 修補程式。

核心版本	Crypto 和 fscrypt 修補程式	dm-crypt 修補程式
4.19	4.19 核心	dm-crypt 修補程式
4.14	4.14 核心	dm-crypt 修補程式
4.9	4.9 核心	dm-crypt 修補程式

在核心中啟用 Adiantum

Android 11 以上版本

如果裝置搭載 Android 11 以上版本，請在裝置的核心設定中啟用下列設定：

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 一律需要 CONFIG_CRYPTO_ADIANTUM。CONFIG_FS_ENCRYPTION 是檔案型加密的必要條件，而上述其他設定則是中繼資料加密的必要條件。

如果裝置執行 32 位元 ARM 核心，請一併啟用 NEON 指令來提升效能：

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

Android 9 和 10

如果裝置是搭載 Android 9 或 10 版本，則需要略有不同的核心設定。啟用下列設定：

CONFIG_CRYPTO_ADIANTUM=y
CONFIG_DM_CRYPT=y

注意：即使裝置使用檔案式加密，只要搭載 Android 9 或 10，也需要 CONFIG_DM_CRYPT，因為可採用儲存空間中的中繼資料加密需要 dm-crypt。

如果裝置使用檔案型加密，請一併啟用下列項目：

CONFIG_F2FS_FS_ENCRYPTION=y

最後，如果裝置執行 32 位元 ARM 核心，請啟用 NEON 指令來提升效能：

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

使用者空間變更

對於搭載 Android 10 以上版本的裝置，Adiantum 使用者空間變更已存在。

針對搭載 Android 9 的裝置，請選擇性採用下列變更：

• cryptfs：新增 Adiantum 支援
• cryptfs：允許設定 dm-crypt 區塊大小
• cryptfs：將 dm-crypt 裝置大小捨入至加密區塊邊界
• cryptfs：改善 dm-crypt 裝置建立作業的記錄功能
• libfscrypt：新增 Adiantum 支援功能
• fs_mgr_fstab：新增 Adiantum 支援

在裝置中啟用 Adiantum

首先，請確認裝置已正確設定 PRODUCT_SHIPPING_API_LEVEL，以便與啟動時使用的 Android 版本相符。舉例來說，推出時搭載 Android 11 的裝置必須有 PRODUCT_SHIPPING_API_LEVEL := 30。這點很重要，因為部分加密設定在不同發布版本中具有不同的預設值。

使用檔案型加密的裝置

如要在裝置的內部儲存空間中啟用 Adiantum 檔案加密功能，請在裝置 fstab 檔案中，針對 userdata 區隔的資料列，在最後一欄 (fs_mgr_flags 欄) 中新增下列選項：

fileencryption=adiantum

如果裝置搭載 Android 11 以上版本，則必須啟用中繼資料加密功能。如要使用 Adiantum 在內部儲存空間中加密中繼資料，userdata 的 fs_mgr_flags 也必須包含下列選項：

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

接下來，請在可採用式儲存空間中啟用 Adiantum 加密功能。如要這麼做，請在 PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES 中設定下列系統屬性：

適用於 Android 11 以上版本：

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

適用於 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

重要事項：部分屬性會參照 FDE，但 FBE 裝置需要這些屬性；這些屬性會影響中繼資料加密，在啟用 FBE 時，系統一律會在可採用儲存空間上啟用中繼資料加密。

注意：將 ro.crypto.fde_sector_size 設為 4096 可提升效能，但 Adiantum 不一定要設為這個值才能運作。

最後，您可以視需要將 blk-crypto-fallback.num_keyslots=1 新增至核心指令列。這麼做可在使用 Adiantum 中繼資料加密功能時，稍微降低記憶體用量。執行這項操作前，請先確認 fstab 中未指定 inlinecrypt 掛載選項。如果已指定，請移除，因為 Adiantum 加密不需要此值，且與 blk-crypto-fallback.num_keyslots=1 搭配使用時會導致效能問題。

如要確認導入作業是否成功，請擷取錯誤報告或執行以下操作：

adb root
adb shell dmesg

如果已正確啟用 Adiantum，您應該會在核心記錄檔中看到以下內容：

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

注意：對於 ARM 架構的裝置，實作名稱應完全相符。如果沒有看到 neon 的參照，裝置的效能就會降低。如要進一步瞭解如何啟用 NEON 指令，請參閱「在核心中啟用 Adiantum」一節。

如果您已啟用中繼資料加密功能，請一併執行下列指令，驗證是否已正確啟用 Adiantum 中繼資料加密功能：

adb root
adb shell dmctl table userdata

輸出的第三個欄位應為 xchacha12,aes-adiantum-plain64。

全磁碟加密裝置

注意：搭載 Android 10 以上版本的新裝置不支援全磁碟加密功能。對於新裝置，請使用檔案型加密。

如要啟用 Adiantum 並改善其效能，請在 PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES 中設定下列屬性：

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

將 fde_sector_size 設為 4096 可提升效能，但並非 Adiantum 運作所需。如要使用這項設定，使用者資料分區必須從磁碟上的 4096 位元組對齊偏移值開始。

在 fstab 中，針對 userdata 設定：

forceencrypt=footer

如要確認導入作業是否成功，請擷取錯誤報告或執行以下操作：

adb root
adb shell dmesg

如果已正確啟用 Adiantum，您應該會在核心記錄檔中看到以下內容：

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

注意：對於以 ARM 為基礎的裝置，實作名稱應完全相符。如果沒有看到 neon 的參照，裝置的效能就會降低。如要進一步瞭解如何啟用 NEON 指令，請參閱「在核心中啟用 Adiantum」一節。