加密

加密目前基于Encrypt-then-MAC结构，只支持经过身份验证的加密方案。

根据所选模式使用不同的原语：

  • 目前始终是CTR模式下的AES-256。计数器以明文添加，因为需要解密，并且客户端本地也跟踪，以避免计数器重复使用。

  • 密钥模式下的身份验证原语是HMAC-SHA-256或BLAKE2b-256。

  • 用于身份验证的原语总是与用于推导块ID的原始原语相同。

256位密钥加密密钥（KEK）来自使用PBKDF2-HMAC-SHA256的密码，带有随机的256位盐，然后用于同AES-256-CTR的密钥、初始化为0的向量一起Encrypt-and-MAC打包。明文的HMAC-SHA256使用相同的KEK生成，并存储在密文旁边，密文全文转换为base64。

然后，这个base64 blob（通常称为keyblob）存储在密钥文件或存储库配置中（分别为keyfile和repokey模式）。

主要通过openssl的libcrypto，python的hashlib、hmac库实现。

压缩

Borg支持以下压缩方法，每个方法由两个字节标识：

  • none（无压缩），标识为\x00\x00

  • lz4（低压缩，但超快），标识为\x01\x00

  • zstd（1-22级：1级是较低的压缩和高速，22级是较高的压缩和较低的速度）标识为\x03\x00

  • zlib（0-9级，0级没有压缩，1级低压缩，9级高压缩），由zlib头（\x.8\x..）标识

  • lzma（0-9级，0级低压缩，9级高压缩），标识为\x02\x00。

速度：none > lz4 > zlib > lzma, lz4 > zstd

压缩率：lzma > zlib > lz4 > none, zstd > lz4

压缩是在重复数据删除后应用的，因此在一个repo中使用不同的压缩方法不会影响重复数据删除。

重删

Borg支持这些重删分块：

  • “固定”：固定块大小的分块器，可选择支持不同大小的头块。

  • “buzhash”：变量，内容定义的块大小，使用由Buzhash算法计算的滚动散列。

id/key用于数据重删，是固定长度（32字节）的字节字符串，通过 id_hash(unencrypted_data) 得到，并且通过hashindex的块缓存管理。

块缓存存储在cache/chunks，用于确定我们是否已经有一个特定的块，计算对它的引用，也用于统计。

块缓存是一个键->值映射，并包含：

  • 键：块id_hash

  • 值：

    • 计数

    • 大小

    • 加密/压缩大小

此外文件缓存存储在cache/files，并在备份时用于快速确定给定文件是否未更改，并且我们拥有其所有块。

文件缓存是一个键->值映射的python字典：

  • 键：编码的绝对文件路径的id_hash

  • 值：

    • 文件inode编号

    • 文件大小

    • 文件mtime_ns

    • 年龄（0 [最新]，1，2，3，…，BORG_FILES_CACHE_TTL - 1）

    • 文件内容的块ID列表