composefs, un filesystem spécialement créé pour les besoins des distributions atomic

Cette note fait partie de la série de notes : "J'ai étudié et testé CoreOS et je suis tombé dans un rabbit hole 🙈".

Note précédente : "Quelques outils CoreOS : coreos-installer, graphe de migration et zincati".

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En 2021, Alexander Larsson a initié composefs, un nouveau filesystem. Pour faire simple, composefs permet de monter un filesystem depuis un checkout libostree.

composefs est un filesystem de type "stacking filesystem" qui combine plusieurs technologies :

• EROFS : fournit la couche read-only et l'efficacité de stockage
• overlayfs : gère la superposition de layers
• fs-verity : assure la vérification d'intégrité des fichiers à la volée

Avec libostree seul (sans composefs), les checkout s'appuient sur des hardlinks vers un store central. Cette approche économise de l'espace disque, mais présente deux limitations :

1. L'utilisateur root peut modifier les fichiers et corrompre le store partagé
2. Il n'y a pas de vérification d'intégrité lors de l'accès aux fichiers

Grâce à EROFS, un filesystem read-only, la structure de fichier checkout devient immuable, ces fichiers ne sont plus des hardlink.

composefs a l'avantage de pouvoir utiliser différents filesystèmes comme couche de stockage : ext4, XFS, btrfs, etc.

Comme l'explique Alexander Larsson dans ce post de 2022, le second objectif de composefs est d'adresser une limitation de sécurité d'OSTree identifiée par Lennart Poettering : les fichiers gérés par libostree ne sont vérifiés qu'au moment de leur téléchargement, pas lors de leur utilisation.

Grâce à fs-verity (une fonctionnalité du kernel Linux), composefs permet la vérification cryptographique des fichiers à chaque accès (runtime verification). Cette approche peut détecter toute modification ou corruption au moment de l'utilisation du fichier. Je précise que je maîtrise assez mal cette partie sécurité.

Pour approfondir le sujet composefs, je vous conseille l'article lwn "Composefs for integrity protection and data sharing " de décembre 2022 ou encore tous les billets de Alexander Larsson au sujet de composefs, ainsi que ce "OSTree and composefs tutorial" qui m'a aidé à mieux comprendre par la pratique.

composefs a été intégré dans la version 41 de Fedora CoreOS et la version 42 de Fedora Silverblue. Voici une vérification de la présence de composefs sous CoreOS :

stephane@stephane-coreos:~$ ostree --version
libostree:
Version: '2025.4'
Git: 99a03a7bb8caa774668222a0caace3b7e734042e
Features:
- inode64
- initial-var
- libcurl
- libsoup3
- gpgme
- composefs   <==== ici
- ex-fsverity
- libarchive
- selinux
- openssl
- sign-ed25519
- sign-spki
- libmount
- systemd
- release
- p2p

stephane@stephane-coreos:~$ mount | grep -i composefs
composefs on / type overlay (ro,relatime,seclabel,lowerdir+=/run/ostree/.private/cfsroot-lower,datadir+=/sysroot/ostree/repo/objects,redirect_dir=on,metacopy=on)

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Note suivante : "L'utilisation de OSTree par Flatpak".