[[389999]]

下面是我如何配置 VirtualBox 虛擬機以在我的 Linux 工作站上使用物理的 Windows 操作系統(tǒng)。

我經(jīng)常使用 VirtualBox 來創(chuàng)建虛擬機來測試新版本的 Fedora、新的應用程序和很多管理工具，比如 Ansible。我甚至使用 VirtualBox 來測試創(chuàng)建一個 Windows 訪客主機。

我從來沒有在我的任何一臺個人電腦上使用 Windows 作為我的主要操作系統(tǒng)，甚至也沒在虛擬機中執(zhí)行過一些用 Linux 無法完成的冷門任務。不過，我確實為一個需要使用 Windows 下的財務程序的組織做志愿者。這個程序運行在辦公室經(jīng)理的電腦上，使用的是預裝的 Windows 10 Pro。

這個財務應用程序并不特別，一個更好的 Linux 程序 可以很容易地取代它，但我發(fā)現(xiàn)許多會計和財務主管極不愿意做出改變，所以我還沒能說服我們組織中的人遷移。

這一系列的情況，加上最近的安全恐慌，使得我非常希望將運行 Windows 的主機轉(zhuǎn)換為 Fedora，并在該主機上的虛擬機中運行 Windows 和會計程序。

重要的是要明白，我出于多種原因極度不喜歡 Windows。主要原因是，我不愿意為了在新的虛擬機上安裝它而再花錢購買一個 Windows 許可證（Windows 10 Pro 大約需要 200 美元）。此外，Windows 10 在新系統(tǒng)上設置時或安裝后需要足夠的信息，如果微軟的數(shù)據(jù)庫被攻破，破解者就可以竊取一個人的身份。任何人都不應該為了注冊軟件而需要提供自己的姓名、電話號碼和出生日期。

開始

這臺實體電腦已經(jīng)在主板上唯一可用的 m.2 插槽中安裝了一個 240GB 的 NVMe m.2 的 SSD 存儲設備。我決定在主機上安裝一個新的 SATA SSD，并將現(xiàn)有的帶有 Windows 的 SSD 作為 Windows 虛擬機的存儲設備。金士頓在其網(wǎng)站上對各種 SSD 設備、外形尺寸和接口做了很好的概述。

這種方法意味著我不需要重新安裝 Windows 或任何現(xiàn)有的應用軟件。這也意味著，在這臺電腦上工作的辦公室經(jīng)理將使用 Linux 進行所有正常的活動，如電子郵件、訪問 Web、使用 LibreOffice 創(chuàng)建文檔和電子表格。這種方法增加了主機的安全性。唯一會使用 Windows 虛擬機的時間是運行會計程序。

先備份

在做其他事情之前，我創(chuàng)建了整個 NVMe 存儲設備的備份 ISO 鏡像。我在 500GB 外置 USB 存儲盤上創(chuàng)建了一個分區(qū)，在其上創(chuàng)建了一個 ext4 文件系統(tǒng)，然后將該分區(qū)掛載到 /mnt。我使用 dd 命令來創(chuàng)建鏡像。

我在主機中安裝了新的 500GB SATA SSD，并從臨場live USB 上安裝了 Fedora 32 Xfce 偏好版spin。在安裝后的初次重啟時，在 GRUB2 引導菜單上，Linux 和 Windows 操作系統(tǒng)都是可用的。此時，主機可以在 Linux 和 Windows 之間進行雙啟動。

在網(wǎng)上尋找?guī)椭?/h3>

現(xiàn)在我需要一些關于創(chuàng)建一個使用物理硬盤或 SSD 作為其存儲設備的虛擬機的信息。我很快就在 VirtualBox 文檔和互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)了很多關于如何做到這一點的信息。雖然 VirtualBox 文檔初步幫助了我，但它并不完整，遺漏了一些關鍵信息。我在互聯(lián)網(wǎng)上找到的大多數(shù)其他信息也很不完整。

在我們的記者 Joshua Holm 的幫助下，我得以突破這些殘缺的信息，并以一個可重復的流程來完成這項工作。

讓它發(fā)揮作用

這個過程其實相當簡單，雖然需要一個玄妙的技巧才能實現(xiàn)。當我準備好這一步的時候，Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)已經(jīng)到位了。

首先，我在 Linux 主機上安裝了最新版本的 VirtualBox。VirtualBox 可以從許多發(fā)行版的軟件倉庫中安裝，也可以直接從 Oracle VirtualBox 倉庫中安裝，或者從 VirtualBox 網(wǎng)站上下載所需的包文件并在本地安裝。我選擇下載 AMD64 版本，它實際上是一個安裝程序而不是一個軟件包。我使用這個版本來規(guī)避一個與這個特定項目無關的問題。

安裝過程總是在 /etc/group 中創(chuàng)建一個 vboxusers 組。我把打算運行這個虛擬機的用戶添加到 /etc/group 中的 vboxusers 和 disk 組。將相同的用戶添加到 disk 組是很重要的，因為 VirtualBox 是以啟動它的用戶身份運行的，而且還需要直接訪問 /dev/sdx 特殊設備文件才能在這種情況下工作。將用戶添加到 disk 組可以提供這種級別的訪問權(quán)限，否則他們就不會有這種權(quán)限。

然后，我創(chuàng)建了一個目錄來存儲虛擬機，并賦予它 root.vboxusers 的所有權(quán)和 775 的權(quán)限。我使用 /vms 用作該目錄，但可以是任何你想要的目錄。默認情況下，VirtualBox 會在創(chuàng)建虛擬機的用戶的子目錄中創(chuàng)建新的虛擬機。這將使多個用戶之間無法共享對虛擬機的訪問，從而不會產(chǎn)生巨大的安全漏洞。將虛擬機目錄放置在一個可訪問的位置，可以共享虛擬機。

我以非 root 用戶的身份啟動 VirtualBox 管理器。然后，我使用 VirtualBox 的“偏好Preferences => 一般General”菜單將“默認機器文件夾Default Machine Folder”設置為 /vms 目錄。

我創(chuàng)建的虛擬機沒有虛擬磁盤。“類型Type” 應該是 Windows，“版本Version”應該設置為 Windows 10 64-bit。為虛擬機設置一個合理的內(nèi)存量，但只要虛擬機處于關閉狀態(tài)，以后可以更改。在安裝的“硬盤Hard disk”頁面，我選擇了 “不要添加虛擬硬盤Do not add a virtual hard disk”，點擊“創(chuàng)建Create”。新的虛擬機出現(xiàn)在VirtualBox 管理器窗口中。這個過程也創(chuàng)建了 /vms/Test1 目錄。

我使用“高級Advanced”菜單在一個頁面上設置了所有的配置，如圖 1 所示。“向?qū)Ｊ?rt>Guided Mode”可以獲得相同的信息，但需要更多的點擊，以通過一個窗口來進行每個配置項目。它確實提供了更多的幫助內(nèi)容，但我并不需要。

圖 1：創(chuàng)建一個新的虛擬機，但不要添加硬盤。

然后，我需要知道 Linux 給原始 Windows 硬盤分配了哪個設備。在終端會話中以 root 身份使用 lshw 命令來發(fā)現(xiàn) Windows 磁盤的設備分配情況。在本例中，代表整個存儲設備的設備是 /dev/sdb。

# lshw -short -class disk,volume
H/W path           Device      Class          Description
=========================================================
/0/100/17/0        /dev/sda    disk           500GB CT500MX500SSD1
/0/100/17/0/1                  volume         2047MiB Windows FAT volume
/0/100/17/0/2      /dev/sda2   volume         4GiB EXT4 volume
/0/100/17/0/3      /dev/sda3   volume         459GiB LVM Physical Volume
/0/100/17/1        /dev/cdrom  disk           DVD+-RW DU-8A5LH
/0/100/17/0.0.0    /dev/sdb    disk           256GB TOSHIBA KSG60ZMV
/0/100/17/0.0.0/1  /dev/sdb1   volume         649MiB Windows FAT volume
/0/100/17/0.0.0/2  /dev/sdb2   volume         127MiB reserved partition
/0/100/17/0.0.0/3  /dev/sdb3   volume         236GiB Windows NTFS volume
/0/100/17/0.0.0/4  /dev/sdb4   volume         989MiB Windows NTFS volume
[root@office1 etc]#

VirtualBox 不需要把虛擬存儲設備放在 /vms/Test1 目錄中，而是需要有一種方法來識別要從其啟動的物理硬盤。這種識別是通過創(chuàng)建一個 *.vmdk 文件來實現(xiàn)的，該文件指向?qū)⒆鳛樘摂M機存儲設備的原始物理磁盤。作為非 root 用戶，我創(chuàng)建了一個 vmdk 文件，指向整個 Windows 設備 /dev/sdb。

$ VBoxManage internalcommands createrawvmdk -filename /vms/Test1/Test1.vmdk -rawdisk /dev/sdb
RAW host disk access VMDK file /vms/Test1/Test1.vmdk created successfully.

然后，我使用 VirtualBox 管理器 “文件File => 虛擬介質(zhì)管理器Virtual Media Manager” 對話框?qū)?vmdk 磁盤添加到可用硬盤中。我點擊了“添加Add”，文件管理對話框中顯示了默認的 /vms 位置。我選擇了 Test1 目錄，然后選擇了 Test1.vmdk 文件。然后我點擊“打開Open”，Test1.vmdk 文件就顯示在可用硬盤列表中。我選擇了它，然后點擊“關閉Close”。

下一步就是將這個 vmdk 磁盤添加到我們的虛擬機的存儲設備中。在 “Test1 VM” 的設置菜單中，我選擇了 “存儲Storage”，并點擊了添加硬盤的圖標。這時打開了一個對話框，在一個名為“未連接Not attached”的列表中顯示了 Test1vmdk 虛擬磁盤文件。我選擇了這個文件，并點擊了“選擇Choose”按鈕。這個設備現(xiàn)在顯示在連接到 “Test1 VM” 的存儲設備列表中。這個虛擬機上唯一的其他存儲設備是一個空的 CD/DVD-ROM 驅(qū)動器。

我點擊了“確定OK”，完成了將此設備添加到虛擬機中。

在新的虛擬機工作之前，還有一個項目需要配置。使用 VirtualBox 管理器設置對話框中的 “Test1 VM”，我導航到 “系統(tǒng)System => 主板Motherboard”頁面，并在 “啟用 EFIEnable EFI”的方框中打上勾。如果你不這樣做，當你試圖啟動這個虛擬機時，VirtualBox 會產(chǎn)生一個錯誤，說明它無法找到一個可啟動的介質(zhì)。

現(xiàn)在，虛擬機從原始的 Windows 10 硬盤驅(qū)動器啟動。然而，我無法登錄，因為我在這個系統(tǒng)上沒有一個常規(guī)賬戶，而且我也無法獲得 Windows 管理員賬戶的密碼。

解鎖驅(qū)動器

不，本節(jié)并不是要破解硬盤的加密，而是要繞過眾多 Windows 管理員賬戶之一的密碼，而這些賬戶是不屬于組織中某個人的。

盡管我可以啟動 Windows 虛擬機，但我無法登錄，因為我在該主機上沒有賬戶，而向人們索要密碼是一種可怕的安全漏洞。盡管如此，我還是需要登錄這個虛擬機來安裝 “VirtualBox Guest Additions”，它可以提供鼠標指針的無縫捕捉和釋放，允許我將虛擬機調(diào)整到大于 1024x768 的大小，并在未來進行正常的維護。

這是一個完美的用例，Linux 的功能就是更改用戶密碼。盡管我是訪問之前的管理員的賬戶來啟動，但在這種情況下，他不再支持這個系統(tǒng)，我也無法辨別他的密碼或他用來生成密碼的模式。我就直接清除了上一個系統(tǒng)管理員的密碼。

有一個非常不錯的開源軟件工具，專門用于這個任務。在 Linux 主機上，我安裝了 chntpw，它的意思大概是：“更改 NT 的密碼”。

# dnf -y install chntpw

我關閉了虛擬機的電源，然后將 /dev/sdb3 分區(qū)掛載到 /mnt 上。我確定 /dev/sdb3 是正確的分區(qū)，因為它是我在之前執(zhí)行 lshw 命令的輸出中看到的第一個大的 NTFS 分區(qū)。一定不要在虛擬機運行時掛載該分區(qū)，那樣會導致虛擬機存儲設備上的數(shù)據(jù)嚴重損壞。請注意，在其他主機上分區(qū)可能有所不同。

導航到 /mnt/Windows/System32/config 目錄。如果當前工作目錄（PWD）不在這里，chntpw 實用程序就無法工作。請啟動該程序。

# chntpw -i SAM
chntpw version 1.00 140201, (c) Petter N Hagen
Hive <SAM> name (from header): <\SystemRoot\System32\Config\SAM>
ROOT KEY at offset: 0x001020 * Subkey indexing type is: 686c <lh>
File size 131072 [20000] bytes, containing 11 pages (+ 1 headerpage)
Used for data: 367/44720 blocks/bytes, unused: 14/24560 blocks/bytes.
 
<>========<> chntpw Main Interactive Menu <>========<>
 
Loaded hives: <SAM>
 
  1 - Edit user data and passwords
  2 - List groups
      - - -
  9 - Registry editor, now with full write support!
  q - Quit (you will be asked if there is something to save)
 
 
What to do? [1] ->

chntpw 命令使用 TUI（文本用戶界面），它提供了一套菜單選項。當選擇其中一個主要菜單項時，通常會顯示一個次要菜單。按照明確的菜單名稱，我首先選擇了菜單項 1。

What to do? [1] -> 1
 
===== chntpw Edit User Info & Passwords ====
 
| RID -|---------- Username ------------| Admin? |- Lock? --|
| 01f4 | Administrator                  | ADMIN  | dis/lock |
| 03eb | john                           | ADMIN  | dis/lock |
| 01f7 | DefaultAccount                 |        | dis/lock |
| 01f5 | Guest                          |        | dis/lock |
| 01f8 | WDAGUtilityAccount             |        | dis/lock |
 
Please enter user number (RID) or 0 to exit: [3e9]

接下來，我選擇了我們的管理賬戶 john，在提示下輸入 RID。這將顯示用戶的信息，并提供額外的菜單項來管理賬戶。

Please enter user number (RID) or 0 to exit: [3e9] 03eb
================= USER EDIT ====================
 
RID     : 1003 [03eb]
Username: john
fullname:
comment :
homedir :
 
00000221 = Users (which has 4 members)
00000220 = Administrators (which has 5 members)
 
Account bits: 0x0214 =
[ ] Disabled        | [ ] Homedir req.    | [ ] Passwd not req. |
[ ] Temp. duplicate | [X] Normal account  | [ ] NMS account     |
[ ] Domain trust ac | [ ] Wks trust act.  | [ ] Srv trust act   |
[X] Pwd don't expir | [ ] Auto lockout    | [ ] (unknown 0x08)  |
[ ] (unknown 0x10)  | [ ] (unknown 0x20)  | [ ] (unknown 0x40)  |
 
Failed login count: 0, while max tries is: 0
Total  login count: 47
 
- - - - User Edit Menu:
 1 - Clear (blank) user password
 2 - Unlock and enable user account [probably locked now]
 3 - Promote user (make user an administrator)
 4 - Add user to a group
 5 - Remove user from a group
 q - Quit editing user, back to user select
Select: [q] > 2

這時，我選擇了菜單項 2，“解鎖并啟用用戶賬戶Unlock and enable user account”，這樣就可以刪除密碼，使我可以不用密碼登錄。順便說一下 —— 這就是自動登錄。然后我退出了該程序。在繼續(xù)之前，一定要先卸載 /mnt。

我知道，我知道，但為什么不呢! 我已經(jīng)繞過了這個硬盤和主機的安全問題，所以一點也不重要。這時，我確實登錄了舊的管理賬戶，并為自己創(chuàng)建了一個新的賬戶，并設置了安全密碼。然后，我以自己的身份登錄，并刪除了舊的管理賬戶，這樣別人就無法使用了。

網(wǎng)上也有 Windows Administrator 賬號的使用說明（上面列表中的 01f4）。如果它不是作為組織管理賬戶，我可以刪除或更改該賬戶的密碼。還要注意的是，這個過程也可以從目標主機上運行臨場 USB 來執(zhí)行。

重新激活 Windows

因此，我現(xiàn)在讓 Windows SSD 作為虛擬機在我的 Fedora 主機上運行了。然而，令人沮喪的是，在運行了幾個小時后，Windows 顯示了一條警告信息，表明我需要“激活 Windows”。

在看了許許多多的死胡同網(wǎng)頁之后，我終于放棄了使用現(xiàn)有激活碼重新激活的嘗試，因為它似乎已經(jīng)以某種方式被破壞了。最后，當我試圖進入其中一個在線虛擬支持聊天會話時，虛擬的“獲取幫助”應用程序顯示我的 Windows 10 Pro 實例已經(jīng)被激活。這怎么可能呢？它一直希望我激活它，然而當我嘗試時，它說它已經(jīng)被激活了。

或者不

當我在三天內(nèi)花了好幾個小時做研究和實驗時，我決定回到原來的 SSD 啟動到 Windows 中，以后再來處理這個問題。但后來 Windows —— 即使從原存儲設備啟動，也要求重新激活。

在微軟支持網(wǎng)站上搜索也無濟于事。在不得不與之前一樣的自動支持大費周章之后，我撥打了提供的電話號碼，卻被自動響應系統(tǒng)告知，所有對 Windows 10 Pro 的支持都只能通過互聯(lián)網(wǎng)提供。到現(xiàn)在，我已經(jīng)晚了將近一天才讓電腦運行起來并安裝回辦公室。

回到未來

我終于吸了一口氣，購買了一份 Windows 10 Home，大約 120 美元，并創(chuàng)建了一個帶有虛擬存儲設備的虛擬機，將其安裝在上面。

我將大量的文檔和電子表格文件復制到辦公室經(jīng)理的主目錄中。我重新安裝了一個我們需要的 Windows 程序，并與辦公室經(jīng)理驗證了它可以工作，數(shù)據(jù)都在那里。

總結(jié)

因此，我的目標達到了，實際上晚了一天，花了 120 美元，但使用了一種更標準的方法。我仍在對權(quán)限進行一些調(diào)整，并恢復 Thunderbird 通訊錄；我有一些 CSV 備份，但 *.mab 文件在 Windows 驅(qū)動器上包含的信息很少。我甚至用 Linux 的 find 命令來定位原始存儲設備上的所有。

我走了很多彎路，每次都要自己重新開始。我遇到了一些與這個項目沒有直接關系的問題，但卻影響了我的工作。這些問題包括一些有趣的事情，比如把 Windows 分區(qū)掛載到我的 Linux 機器的 /mnt 上，得到的信息是該分區(qū)已經(jīng)被 Windows 不正確地關閉（是的，在我的 Linux 主機上），并且它已經(jīng)修復了不一致的地方。即使是 Windows 通過其所謂的“恢復”模式多次重啟后也做不到這一點。

也許你從 chntpw 工具的輸出數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了一些線索。出于安全考慮，我刪掉了主機上顯示的其他一些用戶賬號，但我從這些信息中看到，所有的用戶都是管理員。不用說，我也改了。我仍然對我遇到的糟糕的管理方式感到驚訝，但我想我不應該這樣。

最后，我被迫購買了一個許可證，但這個許可證至少比原來的要便宜一些。我知道的一點是，一旦我找到了所有必要的信息，Linux 這一塊就能完美地工作。問題是處理 Windows 激活的問題。你們中的一些人可能已經(jīng)成功地讓 Windows 重新激活了。如果是這樣，我還是想知道你們是怎么做到的，所以請把你們的經(jīng)驗添加到評論中。

這是我不喜歡 Windows，只在自己的系統(tǒng)上使用 Linux 的又一個原因。這也是我將組織中所有的計算機都轉(zhuǎn)換為 Linux 的原因之一。只是需要時間和說服力。我們只剩下這一個會計程序了，我需要和財務主管一起找到一個適合她的程序。我明白這一點 —— 我喜歡自己的工具，我需要它們以一種最適合我的方式工作。