Chiffrement de disque

Le chiffrement en temps réel, aussi appelé chiffrement à la volée (en anglais On-the-fly encryption ou OTFE), est une méthode utilisée par le logiciel de chiffrement de disque (en). Les données sont automatiquement chiffrées ou déchiffrées comme elles sont chargées ou sauvegardées.

Avec le chiffrement à la volée, les fichiers sont accessibles immédiatement après avoir entré la clé de chiffrement, et le volume est normalement monté comme un disque physique, rendant les fichiers accessibles comme si aucun n’était chiffré. Aucune donnée stockée dans le volume chiffré ne peut être lue (déchiffrée) sans utiliser le bon mot de passe ou le bon fichier clé ou la bonne clé de chiffrement. Le système de fichiers entier dans le volume est chiffré (y compris les noms de fichiers et dossier, le contenu de ces derniers, et les autres métadonnées)[1].

Pour être transparent avec l’utilisateur, le chiffrement à la volée a généralement besoin d’utiliser des pilotes pour permettre le processus de chiffrement. Même si les droits d’administrateur sont normalement nécessaires pour installer les pilotes, chiffrer les volumes peut être fait par des utilisateurs normaux sans ces privilèges[2].

En général, toutes les méthodes pour lesquelles les données sont chiffrées à la volée en écriture et déchiffrées à la lecture peuvent être appelées chiffrement transparent.

Le chiffrement de disque ne doit pas remplacer le chiffrement de fichiers dans toutes les situations.Le chiffrement de disque est parfois utilisé en même temps que le chiffrement de fichiers par niveaux (en) dans l’objectif d’assurer une meilleure sécurité. Comme le chiffrement de disque utilise généralement la même clé de chiffrement pour chiffrer un volume entier, toutes les données sont déchiffrables quand le système fonctionne. Cependant, certaines solution de chiffrement de disque utilisent plusieurs clés pour chiffrer différentes partitions. Si un attaquant obtient l’accès à l’ordinateur pendant qu’il est en fonctionnement, l’attaquant a accès à tous les fichiers. Conventionnellement, le chiffrement des fichiers et dossiers permet plutôt différentes clés pour différentes parties du disque. Ainsi un attaquant ne peut pas extraire d’information depuis les fichiers et dossiers chiffrés qu’il a volé.

Contrairement au chiffrement de disque, le chiffrement de fichiers par niveaux ne chiffre pas habituellement les métadonnées du système de fichiers, tels que la structure du répertoire, les noms de fichiers, les dates de modification ou tailles de fichiers.

Un Trusted Platform Module (TPM) est un cryptoprocesseur sécurisé intégré à la carte mère qui peut être utilisé pour authentifier un périphérique matériel. Comme chaque puce TPM est unique pour chaque dispositif, il est capable d’effectuer l’authentification de plate-forme. Il peut être utilisé pour vérifier qu’un système cherchant un accès soit bien sur le système attendu.

Un nombre limité de solutions de chiffrement de disque supportent TPM. Ces implémentations peuvent dissimuler le déchiffrement en utilisant le TPM, ainsi on attache le disque dur à un appareil particulier. Si le disque dur est éjecté de l’appareil et placé dans un autre, le processus de déchiffrement échouera. Il est possible de récupérer les données avec un mot de passe de déchiffrement ou un jeton d’authentification.

Cependant cela a l’avantage que le disque ne puisse pas être supprimé depuis l’appareil, ce qui pourrait créer un point individuel de défaillance dans le chiffrement. Par exemple si quelque chose arrive au TPM ou à la carte mère, un utilisateur ne sera pas autorisé à avoir accès aux données en connectant le disque dur à un autre ordinateur, sauf si cet utilisateur a un clé de récupération séparée.

Il y a de nombreux outils disponibles sur le marché qui permettent de chiffrer un disque. Cependant, ils varient beaucoup du point de vue des fonctionnalités et de la sécurité. Ils peuvent être divisés en trois grandes catégories : logiciel de chiffrement de disque (en), chiffrement matériel dans un disque de stockage, chiffrement matériel autre part (comme le CPU ou le contrôleur hôte de bus). Le chiffrement intégral du disque basé sur le matériel (en) dans l’appareil est appelés auto-chiffrement et n’a pas d’impact sur la performance du tout. En outre, la clé de chiffrement de support ne quitte jamais le dispositif et n’est donc pas accessible pour un virus dans le système d’exploitation.

Le lecteur Trusted Computing Group Opal permet à l’industrie d’accepter une standardisation pour les lecteurs à auto-chiffrement. Le matériel externe est beaucoup plus rapide que les solutions logicielles même si les versions de CPU peuvent encore avoir un impact sur les performances et si les clés de chiffrement des médias ne sont pas aussi bien protégés.

Toutes les solutions pour le lecteur de démarrage nécessitent une composante d’authentification avant le démarrage (en) qui est disponible pour tous les types de solutions pour un certain nombre de fournisseurs. Il est important dans tous les cas que les informations d’authentification aient habituellement un faible potentiel maximum puisque la cryptographie symétrique est généralement forte.

Les systèmes de récupération sécurisés et sûrs sont essentiels pour le déploiement à grande échelle de toutes les solutions de chiffrement de disque dans une entreprise. La solution doit fournir un moyen facile mais sécuritaire de récupérer les mots de passe (surtout les données importantes) au cas où l’utilisateur quitte l’entreprise sans noter le mot de passe ou l’oublie.

La plupart des systèmes de chiffrement complet de disque sont vulnérables aux attaques par démarrage à froid, qui permettent de voler la clé de chiffrement en démarrant à froid une machine qui fonctionnait déjà et à laquelle on vide le contenu de la mémoire vive statique avant qu’il ne disparaisse. L’attaque s’appuie sur la rémanence des données de la mémoire de l’ordinateur, qui fait que les bits de données peuvent prendre plusieurs minutes à disparaître une fois l’alimentation coupée[3]. Même si une puce TPM n’est pas vraiment efficace contre l’attaque, le système d’exploitation a besoin de garder la clé dans la mémoire pour accéder au disque[3].

Tous les systèmes de chiffrement sont vulnérables à une attaque par canal auxiliaire comme la cryptanalyse acoustique ou un enregistreur de frappe matériel. En revanche, les lecteurs à auto-chiffrement ne sont pas vulnérables aux autres attaques car la clé de chiffrement matériel ne peut jamais quitter le contrôleur du disque.