Задача, которую решает шифрование накопителя

Представьте ситуацию: из офиса вынесли сервер. Или диск отправили в ремонт по гарантии. Или списанное оборудование ушло на утилизацию через подрядчика.

Во всех трёх случаях носитель с корпоративными данными оказался вне вашего контроля. Пароли операционной системы здесь не помогают: диск можно подключить к другому компьютеру и прочитать целиком. Удаление файлов тоже не спасает — оно лишь помечает место как свободное, а содержимое восстанавливается штатными утилитами.

Реально работает только одно: данные на носителе должны быть зашифрованы. Тогда без ключа они представляют собой бессмысленный набор байтов независимо от того, к какой машине подключён диск.

Дальше вопрос в том, где выполнять шифрование — программно средствами системы или аппаратно внутри самого накопителя.

Что такое самошифрующийся накопитель

Аббревиатура SED — Self-Encrypting Drive. Устроен он проще, чем кажется.

В контроллер накопителя встроен аппаратный блок шифрования. Данные шифруются при записи и расшифровываются при чтении — всегда, непрерывно, независимо от настроек. Такой диск шифрует данные с момента изготовления, даже если вы никогда ничего не настраивали.

Логичный вопрос: если шифрование включено всегда, почему диск читается без всякого пароля?

Потому что ключ шифрования данных хранится внутри накопителя и по умолчанию доступен контроллеру. Диск расшифровывает данные автоматически.

Защита появляется, когда вы включаете аутентификацию. Тогда ключ шифрования данных сам оказывается зашифрован — паролем или ключом администратора. Без его ввода контроллер не может получить доступ к ключу и, соответственно, расшифровать содержимое.

Мгновенное стирание — недооценённое преимущество

Из этой конструкции следует свойство, которое на практике часто оказывается ценнее самой защиты от кражи.

Чтобы гарантированно уничтожить данные на обычном диске, нужно перезаписать весь объём, иногда несколько раз. Для накопителя на десятки терабайт это часы работы. Для SSD надёжность такой перезаписи вдобавок сомнительна из-за внутреннего перераспределения блоков — часть данных может остаться в областях, недоступных обычной записи.

У самошифрующегося накопителя достаточно уничтожить ключ. Данные остаются на месте, но превращаются в шум, восстановить который невозможно. Операция занимает секунды и не расходует ресурс записи.

Для организаций, регулярно списывающих или перепрофилирующих оборудование, это меняет всю процедуру вывода носителей из эксплуатации.

Кто задаёт стандарты

Чтобы накопители разных производителей управлялись единообразно, нужен общий стандарт. Этим занимается Trusted Computing Group — отраслевой консорциум, разрабатывающий спецификации в области доверенных вычислений.

Организация выпустила семейство спецификаций для устройств хранения, в котором нас интересуют две.

TCG Opal

Наиболее распространённый стандарт, ориентированный на клиентские устройства и массовый корпоративный сегмент.

Что он определяет:

  • Разграничение ролей. Администратор и пользователи с разными полномочиями.
  • Диапазоны блокировки. Накопитель можно разделить на несколько независимо шифруемых областей со своими ключами. Одна область может быть доступна, другая заблокирована.
  • Аутентификация до загрузки системы. Специальная незашифрованная область содержит минимальную среду, которая запрашивает пароль перед стартом основной системы.
  • Криптографическое стирание. Уничтожение ключа как способ мгновенно обесценить данные.

Практически все корпоративные SSD и значительная часть клиентских накопителей поддерживают этот стандарт. Часто владелец об этом даже не знает — функция присутствует, но не активирована.

TCG Ruby

Более поздний стандарт, ориентированный на инфраструктуру дата-центров.

Логика его появления такая. В центре обработки данных не бывает пользователя, который вручную введёт пароль при загрузке каждого сервера. Диски там управляются централизованно, их сотни, а сценарии применения отличаются от настольных.

Ruby представляет собой упрощённый по одним направлениям и расширенный по другим набор возможностей: убрано то, что не нужно в серверной среде (например, аутентификация до загрузки в её клиентском виде), и усилено то, что критично при массовой эксплуатации — централизованное управление ключами, интеграция с системами управления и работа с большим числом устройств.

Проще говоря: Opal рассчитан на устройство, которым управляет человек, Ruby — на устройство, которым управляет система.

Аппаратное или программное шифрование

Программное шифрование существует давно и доступно бесплатно. Сравним подходы честно.

Критерий Программное Аппаратное (SED)
Нагрузка на процессор Есть, зависит от объёма операций Отсутствует
Влияние на скорость Заметно на слабых системах Практически отсутствует
Стоимость Обычно бесплатно Заложена в цену накопителя
Стирание данных Полная перезапись Уничтожение ключа, секунды
Защита ключа В памяти системы В контроллере накопителя
Переносимость Не зависит от железа Привязано к накопителю
Прозрачность реализации Открытый код доступен для аудита Реализация закрыта

В пользу аппаратного. Нет накладных расходов на процессор — важно для нагруженных серверов, где вычислительные ресурсы на счету. Мгновенное стирание. Ключ не находится в оперативной памяти системы, что закрывает часть атак, направленных на извлечение ключей из памяти.

В пользу программного. Реализация открыта и проверяема независимыми экспертами. Не зависит от конкретной модели накопителя. Бесплатно.

Важное замечание: у аппаратных реализаций в прошлом обнаруживались уязвимости, позволявшие обойти защиту. Это не повод отказываться от технологии, но повод выбирать накопители проверенных производителей и следить за обновлениями прошивок.

Ряд организаций применяет оба уровня одновременно, что даёт защиту даже при компрометации одного из них ценой дополнительных накладных расходов.

Где это применяется

Оборудование, покидающее контролируемый периметр. Ноутбуки, выездные рабочие станции, техника в удалённых офисах. Здесь риск физической утраты максимален.

Организации с регулярным списанием техники. Мгновенное криптографическое стирание превращает многочасовую процедуру в минутную.

Хранение персональных данных. Требования законодательства к защите таких данных делают шифрование носителей практическим способом снизить последствия утечки.

Медицинские и финансовые организации. Отраслевые требования, где шифрование зачастую обязательно.

Дата-центры с колокацией. Ваш сервер стоит в чужом помещении, где физический доступ к оборудованию имеют посторонние люди.

Регуляторная сторона

Отдельный аргумент, который часто оказывается решающим.

Ряд отраслевых требований и норм по защите информации прямо предписывают шифрование носителей при обработке определённых категорий данных. В таких случаях выбор перестаёт быть вопросом целесообразности.

Существенный нюанс: если утекший носитель был зашифрован, последствия инцидента для организации обычно существенно мягче. Логика регуляторов понятна — данные, которые невозможно прочитать, фактически не утекли. В некоторых юрисдикциях это прямо избавляет от обязанности уведомлять пострадавших.

Отдельно стоит учитывать: при работе с государственными информационными системами в России действуют требования к сертифицированным средствам криптографической защиты, и зарубежная аппаратная реализация им, как правило, не соответствует. Это нужно проверять до закупки.

На что смотреть при выборе

Поддержка нужного стандарта. Проверьте по спецификации конкретной модели, а не серии — внутри одной линейки могут быть разные варианты.

Алгоритм и длина ключа. Отраслевой стандарт — AES с длиной ключа 256 бит.

Совместимость с вашей системой управления. Для дата-центра это ключевой вопрос: накопитель должен управляться теми инструментами, которые у вас есть.

Наличие обновлений прошивки. Уязвимости в аппаратных реализациях находили и будут находить. Возможность обновиться важна.

Продуманная процедура работы с ключами. Самый недооценённый пункт. Потеря ключа означает потерю данных — безвозвратно, без вариантов восстановления. Порядок хранения и резервирования ключей нужно определить до внедрения, а не после.

Коротко

Самошифрующийся накопитель шифрует данные всегда, аппаратно, без нагрузки на процессор. Защита включается при активации аутентификации, а главный практический бонус — возможность уничтожить данные за секунды, уничтожив ключ.

TCG Opal — распространённый стандарт для клиентских и корпоративных устройств с управлением на уровне отдельной машины. TCG Ruby — вариант для инфраструктуры, где накопителями управляет централизованная система.

Технология не заменяет остальные меры защиты и не спасает от угроз внутри работающей системы: пока диск разблокирован, данные читаются как обычно. Она закрывает конкретный сценарий — носитель вне вашего контроля.

И главное предупреждение: потерянный ключ означает потерянные данные. Процедуру управления ключами продумывайте до того, как включите защиту.

Подбираете накопители с учётом требований к защите данных — опишите задачу, поможем с выбором под ваши требования.