Руки, печатающие на ноутбуке, ПК

Что такое «шифрование твердотельного накопителя» и как оно работает?

Вид ноутбука сбоку, на фоне — человек, использующий мобильный телефон

Сегодня все люди во всем мире, от предприятий и правительств до частных лиц, разделяют одно: необходимость и желание защитить важную личную и конфиденциальную информацию. Независимо от того, хранятся ли данные или перемещаются, их защита абсолютно необходима. Финансовые и репутационные последствия утечки данных, взлома, утерянных или украденных ноутбуков/ ПК могут быть астрономическими.

Для защиты от хакеров и утечки данных в организации необходимо шифровать данные и во время их перемещения, и во время хранения. Шифрование обеспечивает усиленный уровень защиты на тот случай, если каким-либо образом будет получен несанкционированный доступ к компьютерной сети или устройству хранения. Если это произойдет, хакер не сможет получить доступ к данным. В этой статье мы сосредоточимся на программном шифровании, накопителях с самошифрованием (сокращенно SED) и общем объяснении того, как работает шифрование твердотельных накопителей.

Что такое шифрование?

Говоря упрощенно, шифрование преобразует информацию, введенную в цифровое устройство, в блоки данных, которые кажутся бессмысленными. Чем сложнее процесс шифрования, тем более неразборчивыми и не поддающимися расшифровке будут данные. И наоборот, дешифрование восстанавливает исходную форму зашифрованных данных, делая их снова доступными для чтения. Зашифрованная информация часто называется шифротекстом, а незашифрованная — обычным текстом.

Цифровое изображение печатной платы с замком.

Сравнение аппаратного и программного шифрования

Программное шифрование использует различные программы для шифрования данных в логическом томе. При первом шифровании накопителя создается уникальный ключ, который сохраняется в памяти компьютера. Этот ключ зашифрован парольной фразой, выбранной пользователем. Когда пользователь вводит парольную фразу, он разблокирует ключ и предоставляет доступ к незашифрованным данным на накопителе. Копия ключа также записывается на накопитель. Программное шифрование действует как посредник между считыванием/записью данных приложения на устройство; перед физическим сохранением данных на накопителе они шифруются с помощью ключа. При считывании с накопителя данные дешифруются с использованием того же ключа, прежде чем будут переданы программе.

Хотя программное шифрование является рентабельным, оно надежно ровно настолько, насколько надежно устройство, на котором оно используется. Если хакер взломает код или пароль, он получит доступ к вашим зашифрованным данным. Кроме того, поскольку шифрование и дешифрование выполняется процессором, замедляется работа всей системы. Еще одна уязвимость программного шифрования заключается в том, что при загрузке системы ключ шифрования сохраняется в оперативной памяти компьютера, что делает его целью для низкоуровневых атак.

В накопителях с самошифрованием (SED) используется аппаратное шифрование, предлагающее более целостный подход к шифрованию пользовательских данных. Накопители SED оснащаются встроенным крипточипом AES, который шифрует данные перед записью и расшифровывает их перед чтением непосредственно с носителя NAND. Аппаратное шифрование находится между ОС, установленной на накопителе, и BIOS системы. При первом шифровании накопителя создается ключ шифрования, который сохраняется во флеш-памяти NAND. При первой загрузке системы загружается настраиваемая система BIOS, которая запрашивает парольную фразу пользователя. После ввода парольной фразы содержимое накопителя расшифровывается, и предоставляется доступ к ОС и пользовательским данным.

Накопители с самошифрованием также шифруют/дешифруют данные «на лету» с помощью встроенного крипточипа, который отвечает за шифрование данных до их передачи во флеш-память NAND и дешифрует данные перед их чтением. Центральный процессор не участвует в процессе шифрования, что снижает потери производительности, связанные с программным шифрованием. В большинстве случаев при загрузке системы ключ шифрования сохраняется во встроенной памяти твердотельного накопителя, что усложняет его получение и делает менее уязвимым для низкоуровневых атак. Этот аппаратный метод шифрования обеспечивает высокий уровень безопасности данных, поскольку он невидим для пользователя. Его нельзя отключить, и он не влияет на производительность.

256-битное аппаратное шифрование по протоколу AES

AES (Advanced Encryption Standard) — это алгоритм симметричного шифрования (то есть ключи шифрования и дешифрования совпадают). Поскольку AES является блочным шифром, данные делятся на 128-битные блоки перед их шифрованием 256-битным ключом. 256-битное шифрование AES — это международный стандарт, который обеспечивает превосходную безопасность данных и признан, в частности, правительством США. Шифрование AES-256 практически не поддается расшифровке, что делает его самым надежным стандартом шифрования.

Почему этот алгоритм не поддается расшифровке? Протокол AES включает алгоритмы AES-128, AES-192 и AES-256. Цифры представляют количество битов ключа в каждом блоке шифрования и дешифрования. Для каждого добавленного бита количество возможных ключей удваивается, то есть 256-битное шифрование равносильно двум в 256 степени! Это чрезвычайно большое количество возможных вариантов ключа. В свою очередь, каждый бит ключа имеет разное количество раундов. (Раунд — это процесс трансформации обычного текста в шифротекст.) Для 256 бит используется 14 раундов. 2256 Не говоря уже о времени и вычислительной мощности, необходимых для выполнения этой операции.

Программное шифрование по протоколу TCG Opal 2.0

TCG — это международная группа по промышленным стандартам, которая определяет основанный на аппаратных средствах доверительный учет для совместимых доверенных вычислительных платформ. Этот протокол обеспечивает возможность инициализации, аутентификации и управления зашифрованными твердотельными накопителями с помощью независимых поставщиков программного обеспечения, использующих решения для управления безопасностью TCG Opal 2.0, таких как Symantec™, McAfee™, WinMagic® и другие.

Таким образом, хотя программное шифрование имеет свои преимущества, оно может не соответствовать понятию «всеобъемлющего». Программное шифрование добавляет дополнительные шаги, потому что данные должны быть зашифрованы, а затем дешифрованы, когда пользователю необходимо получить доступ к данным, тогда как аппаратное шифрование предлагает более надежное решение. Твердотельный накопитель с аппаратным шифрованием оптимизирован для работы с остальной частью накопителя без снижения производительности. В зависимости от приложения вы можете быть удивлены тем, что принимает участие в защите ваших данных. Не все средства шифрования одинаково, и понимание различий будет играть ключевую роль в том, насколько эффективна и действенна ваша безопасность.

#KingstonIsWithYou

Дополнительная продукция