Android 7.0 以上版本支援檔案型加密 (FBE)。FBE 可讓不同檔案使用不同的金鑰進行加密，且可獨立解鎖。這些金鑰用於加密檔案內容和檔案名稱。使用 FBE 時，其他資訊 (例如目錄版面配置、檔案大小、權限和建立/修改時間) 不會加密。這些其他資訊統稱為檔案系統中繼資料。
Android 9 推出了中繼資料加密功能。使用中繼資料加密功能時，開機時提供的單一金鑰會加密 FBE 未加密的所有內容。這個金鑰受到 Keymaster 保護，而 Keymaster 則受到驗證開機程序保護。
啟用 FBE 時，系統一律會在可採用的儲存空間上啟用中繼資料加密功能。您也可以在內部儲存空間中啟用中繼資料加密功能。搭載 Android 11 以上版本的裝置必須啟用內部儲存空間的中繼資料加密功能。
在內部儲存空間上實作
您可以在新裝置的內部儲存空間中設定中繼資料加密功能，方法是設定 metadata 檔案系統、變更初始化序列，並在裝置的 fstab 檔案中啟用中繼資料加密功能。
必要條件
您只能在第一次格式化資料分割區時設定中繼資料加密功能。因此，這項功能僅適用於新裝置，OTA 不應變更這項設定。
如要加密中繼資料，您必須在核心中啟用 dm-default-key 模組。在 Android 11 以上版本中，Android 通用核心 (第 4.14 版以上) 支援 dm-default-key。這個版本的 dm-default-key 使用硬體和供應商獨立的加密架構，稱為 blk-crypto。
如要啟用 dm-default-key，請使用：
CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION=y CONFIG_FS_ENCRYPTION_INLINE_CRYPT=y CONFIG_DM_DEFAULT_KEY=y
dm-default-key 會在可用時使用內嵌加密硬體 (在傳輸至/從儲存裝置的過程中加密/解密資料的硬體)。如果您不使用內嵌加密硬體，也必須啟用備用核心加密編譯 API：
CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION_FALLBACK=y
如果您未使用內嵌加密硬體，也應按照 FBE 文件中的建議，啟用任何可用的 CPU 加速功能。
在 Android 10 以下版本中，Android 通用核心不支援 dm-default-key。因此，供應商必須實作 dm-default-key。
設定中繼資料檔案系統
由於在有中繼資料加密金鑰之前，無法讀取使用者資料分區中的任何內容，因此分區表必須設定一個名為「中繼資料分區」的獨立分區，用於儲存用來保護此金鑰的 Keymaster 資料 blob。中繼資料分區應為 16 MB。
fstab.hardware 必須包含中繼資料檔案系統的項目，該項目位於在 /metadata 上掛載該分割區，並包含 formattable 標記，以確保在啟動時進行格式設定。f2fs 檔案系統無法在較小的分區上運作；建議改用 ext4。例如：
/dev/block/bootdevice/by-name/metadata /metadata ext4 noatime,nosuid,nodev,discard wait,check,formattable
為確保 /metadata 掛接點存在，請在 BoardConfig-common.mk 中加入下列行：
BOARD_USES_METADATA_PARTITION := true
初始化序列的變更
使用中繼資料加密功能時，必須先執行 vold，才能掛載 /data。為確保在適當時間開始，請將下列節加入 init.hardware.rc：
# We need vold early for metadata encryption
on early-fs
start vold
在初始化嘗試掛載 /data 之前，Keymaster 必須處於執行中且就緒狀態。
init.hardware.rc 應已包含 mount_all 指令，可在 on
late-fs 段落中掛載 /data。在該行之前，新增指令來執行 wait_for_keymaster 服務：
on late-fs … # Wait for Keymaster exec_start wait_for_keymaster # Mount RW partitions which need run fsck mount_all /vendor/etc/fstab.${ro.boot.hardware.platform} --late
開啟中繼資料加密功能
最後，請將 keydirectory=/metadata/vold/metadata_encryption 新增至 userdata 的 fstab 項目的 fs_mgr_flags 欄。例如，完整的 fstab 行可能如下所示：
/dev/block/bootdevice/by-name/userdata /data f2fs noatime,nosuid,nodev,discard,inlinecrypt latemount,wait,check,fileencryption=aes-256-xts:aes-256-cts:inlinecrypt_optimized,keydirectory=/metadata/vold/metadata_encryption,quota,formattable
根據預設，內部儲存空間的中繼資料加密演算法為 AES-256-XTS。如要覆寫此值，請在 fs_mgr_flags 資料欄中設定 metadata_encryption 選項：
- 在缺乏 AES 加速功能的裝置上，您可以設定
metadata_encryption=adiantum來啟用 Adiantum 加密功能。 - 在支援硬體包裝金鑰的裝置上，您可以設定
metadata_encryption=aes-256-xts:wrappedkey_v0(或等同於metadata_encryption=:wrappedkey_v0，因為aes-256-xts是預設演算法)，將中繼資料加密金鑰包裝在硬體中。
由於 Android 11 中 dm-default-key 的核心介面已變更，您也需要確保已在 device.mk 中為 PRODUCT_SHIPPING_API_LEVEL 設定正確的值。舉例來說，如果裝置搭載 Android 11 (API 級別 30)，device.mk 應包含：
PRODUCT_SHIPPING_API_LEVEL := 30
您也可以設定下列系統屬性，無論運送 API 級別為何，一律強制使用新的 dm-default-key API：
PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
ro.crypto.dm_default_key.options_format.version=2
驗證
如要確認已啟用中繼資料加密功能且運作正常，請執行下列測試。請注意下列常見問題。
測試
請先執行下列指令，確認已在內部儲存空間啟用中繼資料加密功能：
adb rootadb shell dmctl table userdata
畫面上應該會顯示類似以下的輸出內容：
Targets in the device-mapper table for userdata: 0-4194304: default-key, aes-xts-plain64 - 0 252:2 0 3 allow_discards sector_size:4096 iv_large_sectors
如果您在裝置的 fstab 中設定 metadata_encryption 選項，則輸出內容會與上述內容略有不同。舉例來說，如果您啟用了 Adiantum 加密，則第三個欄位為 xchacha12,aes-adiantum-plain64，而非 aes-xts-plain64。
接著，請執行 vts_kernel_encryption_test 來驗證中繼資料加密和 FBE 的正確性：
atest vts_kernel_encryption_test
或：
vts-tradefed run vts -m vts_kernel_encryption_test
常見問題
在呼叫 mount_all 時，系統會掛載中繼資料加密的 /data 分區，init 會執行 vdc 工具。vdc 工具會透過 binder 連線至 vold，設定使用中繼資料加密的裝置，並掛載分割區。在這個呼叫期間，init 會遭到封鎖，並嘗試讀取或設定 init 屬性區塊，直到 mount_all 完成為止。如果在這個階段，vold 工作中的任何部分直接或間接阻斷讀取或設定屬性，就會導致死結。請務必確保 vold 能夠完成讀取鍵、與 Keymaster 互動，以及掛載資料目錄的工作，而無須進一步與 init 互動。
如果 mount_all 執行時 Keymaster 未完全啟動，則必須先從 init 讀取特定屬性，才能回應 vold，這會導致上述死結。將 exec_start wait_for_keymaster 放在相關 mount_all 呼叫之上，可確保 Keymaster 事先完全執行，進而避免發生此死結。
在可採用儲存空間上設定
自 Android 9 起，只要啟用 FBE，系統一律會在可採用式儲存空間上啟用某種中繼資料加密功能，即使在內部儲存空間上未啟用中繼資料加密功能也一樣。
在 AOSP 中，可採用儲存空間有兩種中繼資料加密實作方式：已淘汰的 dm-crypt 和較新的 dm-default-key。為確保為裝置選取正確的實作方式，請確認您已在 device.mk 中為 PRODUCT_SHIPPING_API_LEVEL 設定正確的值。舉例來說，如果裝置搭載 Android 11 (API 級別 30)，device.mk 應包含：
PRODUCT_SHIPPING_API_LEVEL := 30
您也可以設定下列系統屬性，無論發布 API 級別為何，都能強制使用新的音量中繼資料加密方法 (以及新的預設 FBE 政策版本)：
PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
ro.crypto.volume.metadata.method=dm-default-key \
ro.crypto.dm_default_key.options_format.version=2 \
ro.crypto.volume.options=::v2
目前的方法
在搭載 Android 11 以上版本的裝置上，可採用儲存空間上的中繼資料加密功能會使用 dm-default-key 核心模組，就像在內部儲存空間上一樣。如要瞭解要啟用的核心設定選項，請參閱上方的必要條件。請注意，在裝置內部儲存空間中運作的內嵌加密硬體可能無法在可採用的儲存空間中運作，因此可能需要 CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION_FALLBACK=y。
根據預設，dm-default-key 磁碟區中繼資料加密方法會使用 AES-256-XTS 加密演算法，並採用 4096 位元加密區塊。您可以設定 ro.crypto.volume.metadata.encryption 系統屬性來覆寫演算法。這個屬性的值與上述 metadata_encryption fstab 選項的語法相同。舉例來說，在缺乏 AES 加速功能的裝置上，您可以設定 ro.crypto.volume.metadata.encryption=adiantum 來啟用 Adiantum 加密功能。
舊版方法
在搭載 Android 10 以下版本的裝置上，可採用儲存空間上的中繼資料加密功能會使用 dm-crypt 核心模組，而非 dm-default-key：
CONFIG_DM_CRYPT=y
與 dm-default-key 方法不同，dm-crypt 方法會導致檔案內容加密兩次：一次使用 FBE 金鑰，一次使用中繼資料加密金鑰。這項雙重加密功能會降低效能，而且並非達成中繼資料加密安全目標的必要條件，因為 Android 會確保 FBE 金鑰的安全性至少與中繼資料加密金鑰一樣高。供應商可以進行核心自訂設定，避免雙重加密，特別是實作 allow_encrypt_override 選項，當系統屬性 ro.crypto.allow_encrypt_override 設為 true 時，Android 會將此選項傳遞至 dm-crypt。Android 通用核心不支援這些自訂項目。
根據預設，dm-crypt 磁碟區中繼資料加密方法會使用 AES-128-CBC 加密演算法，搭配 ESSIV 和 512 位元組加密區塊。您可以設定下列系統屬性 (也用於 FDE) 來覆寫此值：
ro.crypto.fde_algorithm會選取中繼資料加密演算法。可用的選項為aes-128-cbc和adiantum。只有在裝置缺乏 AES 加速功能時，才能使用 Adiantum。ro.crypto.fde_sector_size會選取加密編譯區塊大小。可用的值包括 512、1024、2048 和 4096。針對 Adiantum 加密，請使用 4096。