Hispanopedia WikiEl cifrado de disco es una tecnología que protege la información convirtiéndola en un código que no puede ser descifrado fácilmente por personas o procesos no autorizados. El cifrado de disco utiliza software o hardware para cifrar cada bit de datos que se almacena en un disco o volumen de disco . Se utiliza para evitar el acceso no autorizado al almacenamiento de datos. [ 1 ]
La expresión cifrado de disco completo (FDE, por sus siglas en inglés) (o cifrado de disco completo ) significa que todo el contenido del disco se cifra, excepto el registro de arranque maestro (MBR, por sus siglas en inglés), o un área similar de un disco de arranque, con el código que inicia la secuencia de carga del sistema operativo . Algunos sistemas de cifrado de disco completo basados en hardware pueden cifrar realmente todo un disco de arranque , incluido el MBR.
Cifrado transparente
El cifrado transparente , también conocido como cifrado en tiempo real o cifrado sobre la marcha ( OTFE ), es un método utilizado por algunos programas de cifrado de disco . El término "transparente" se refiere al hecho de que los datos se cifran o descifran automáticamente al cargarse o guardarse.
Con el cifrado transparente, los archivos son accesibles inmediatamente después de proporcionar la clave , y todo el volumen se monta normalmente como si fuera una unidad física, lo que hace que los archivos sean tan accesibles como cualquier archivo sin cifrar. Ningún dato almacenado en un volumen cifrado puede leerse (descifrarse) sin utilizar la contraseña / archivo de clave correctos o las claves de cifrado correctas . Todo el sistema de archivos dentro del volumen está cifrado (incluidos los nombres de archivos, los nombres de carpetas, el contenido de los archivos y otros metadatos ). [ 2 ]
Para que el cifrado transparente sea transparente para el usuario final, generalmente requiere el uso de controladores de dispositivo para habilitar el proceso de cifrado . Si bien normalmente se requieren derechos de administrador para instalar dichos controladores, los volúmenes cifrados suelen ser utilizados por usuarios normales sin estos derechos. [ 3 ]
En general, cualquier método en el que los datos se cifran sin problemas al escribirlos y se descifran al leerlos, de manera que el usuario y/o el software de la aplicación no se den cuenta del proceso, puede denominarse cifrado transparente.
Cifrado de disco frente a cifrado a nivel de sistema de archivos
El cifrado de disco no reemplaza el cifrado de archivos en todas las situaciones. A veces se utiliza junto con el cifrado a nivel de sistema de archivos para lograr una implementación más segura. Dado que el cifrado de disco generalmente usa la misma clave para cifrar toda la unidad, todos los datos se pueden descifrar cuando el sistema está en funcionamiento. Sin embargo, algunas soluciones de cifrado de disco usan varias claves para cifrar diferentes volúmenes. Si un atacante obtiene acceso al equipo durante la ejecución, tendrá acceso a todos los archivos. El cifrado convencional de archivos y carpetas, en cambio, permite usar claves diferentes para distintas partes del disco. Por lo tanto, un atacante no puede extraer información de archivos y carpetas que aún están cifrados.
A diferencia del cifrado de disco, el cifrado a nivel de sistema de archivos no suele cifrar los metadatos del sistema de archivos, como la estructura de directorios, los nombres de los archivos, las marcas de tiempo de modificación o los tamaños.
Cifrado de disco y módulo de plataforma segura
El Módulo de Plataforma Segura (TPM) es un criptoprocesador seguro integrado en la placa base que se puede utilizar para autenticar un dispositivo de hardware. Dado que cada chip TPM es único para un dispositivo en particular, es capaz de realizar la autenticación de la plataforma . Se puede utilizar para verificar que el sistema que solicita el acceso sea el sistema esperado. [ 4 ]
Un número limitado de soluciones de cifrado de disco son compatibles con TPM. Estas implementaciones pueden encapsular la clave de descifrado mediante TPM, vinculando así el disco duro (HDD) a un dispositivo específico. Si el HDD se extrae de dicho dispositivo y se coloca en otro, el proceso de descifrado fallará. La recuperación es posible con la contraseña o el token de descifrado . El TPM puede imponer un límite a los intentos de descifrado por unidad de tiempo, lo que dificulta los ataques de fuerza bruta. El propio TPM está diseñado para ser imposible de duplicar, de modo que el límite de fuerza bruta no se pueda eludir fácilmente. [ 5 ]
Si bien esto tiene la ventaja de que el disco no se puede extraer del dispositivo, podría crear un punto único de fallo en el cifrado. Por ejemplo, si algo le sucede al TPM o a la placa base , un usuario no podría acceder a los datos conectando el disco duro a otra computadora, a menos que tenga una clave de recuperación independiente.
Implementaciones
Existen diversas herramientas en el mercado que permiten el cifrado de disco. Sin embargo, varían considerablemente en cuanto a características y seguridad. Se dividen en tres categorías principales: basadas en software , basadas en hardware dentro del dispositivo de almacenamiento y basadas en hardware externo (como la CPU o el adaptador de bus del host ). El cifrado de disco completo basado en hardware dentro del dispositivo de almacenamiento se denomina unidad de autocifrado y no afecta en absoluto al rendimiento. Además, la clave de cifrado nunca sale del dispositivo y, por lo tanto, no está disponible para ningún malware en el sistema operativo.
La especificación Opal Storage del Trusted Computing Group proporciona una estandarización aceptada por la industria para unidades de autocifrado. El hardware externo es considerablemente más rápido que las soluciones basadas en software, aunque las versiones de la CPU aún pueden afectar el rendimiento , y las claves de cifrado de los medios no están tan bien protegidas.
Existen otras unidades autoencriptadas (SED) (que no se basan en TCGA/OPAL) que no presentan las vulnerabilidades conocidas de las unidades basadas en TCGA/OPAL (véase la sección siguiente). [ 6 ] Son independientes del sistema operativo y del BIOS, no dependen del módulo TPM ni del BIOS de la placa base, y su clave de cifrado nunca sale del entorno criptográfico de la unidad.
Todas las soluciones para la unidad de arranque requieren un componente de autenticación previa al arranque , disponible para todo tipo de soluciones de diversos proveedores. En todos los casos, es importante tener en cuenta que las credenciales de autenticación suelen ser una vulnerabilidad potencial importante, dado que la criptografía simétrica generalmente es robusta.
Mecanismo de recuperación de contraseña/datos
Los mecanismos de recuperación seguros son esenciales para el despliegue a gran escala de cualquier solución de cifrado de disco en una empresa. La solución debe proporcionar una forma sencilla pero segura de recuperar contraseñas (y, lo que es más importante, datos) en caso de que el usuario abandone la empresa sin previo aviso u olvide su contraseña.
Mecanismo de recuperación de contraseña de desafío-respuesta
El mecanismo de recuperación de contraseña por desafío-respuesta permite recuperar la contraseña de forma segura. Este mecanismo lo ofrecen algunas soluciones de cifrado de disco.
Algunos beneficios de la recuperación de contraseñas mediante desafío-respuesta:
- El usuario no necesita llevar consigo un disco con la clave de cifrado de recuperación.
- Durante el proceso de recuperación no se intercambia ningún dato confidencial.
- No se puede interceptar ninguna información .
- No requiere conexión a la red, es decir, funciona para usuarios que se encuentran en una ubicación remota.
Mecanismo de recuperación de contraseña de archivos de información de recuperación de emergencia (ERI):
Un archivo de información de recuperación de emergencia (ERI, por sus siglas en inglés) proporciona una alternativa para la recuperación si un mecanismo de desafío-respuesta no es viable debido al costo de los operadores de mesa de ayuda para pequeñas empresas o a las dificultades de implementación.
Algunos beneficios de la recuperación de archivos ERI:
- Las pequeñas empresas pueden utilizarlo sin dificultades de implementación.
- Durante el proceso de recuperación no se intercambia ningún dato confidencial.
- No se puede interceptar ninguna información.
- No requiere conexión a la red, es decir, funciona para usuarios que se encuentran en una ubicación remota.
Preocupaciones de seguridad
La mayoría de los esquemas de cifrado de disco completo son vulnerables a un ataque de arranque en frío , mediante el cual las claves de cifrado pueden robarse arrancando en frío una máquina que ya ejecuta un sistema operativo y volcando el contenido de la memoria antes de que los datos desaparezcan. El ataque se basa en la propiedad de remanencia de datos de la memoria de la computadora , por la cual los bits de datos pueden tardar hasta varios minutos en degradarse después de que se haya cortado la energía. [ 7 ] Incluso un Módulo de Plataforma Segura (TPM) no es efectivo contra el ataque, ya que el sistema operativo necesita mantener las claves de descifrado en la memoria para acceder al disco. [ 7 ]
El cifrado de disco completo también es vulnerable si se roba un ordenador mientras está suspendido. Dado que la reactivación no implica una secuencia de arranque de la BIOS , normalmente no solicita la contraseña de cifrado de disco completo. La hibernación, en cambio, sí utiliza una secuencia de arranque de la BIOS y es segura.
Todos los sistemas de cifrado basados en software son vulnerables a diversos ataques de canal lateral, como el criptoanálisis acústico y los registradores de pulsaciones de teclas por hardware . En cambio, las unidades de autocifrado no son vulnerables a estos ataques, ya que la clave de cifrado por hardware nunca sale del controlador del disco .
Además, la mayoría de los esquemas de cifrado de disco completo no protegen contra la manipulación de datos (o corrupción silenciosa de datos , es decir , bitrot ). [ 8 ] Esto significa que solo proporcionan privacidad, pero no integridad. Los modos de cifrado basados en cifrado de bloques utilizados para el cifrado de disco completo no son cifrado autenticado en sí mismos debido a las preocupaciones sobre la sobrecarga de almacenamiento necesaria para las etiquetas de autenticación. Por lo tanto, si los datos en el disco fueran manipulados, los datos se descifrarían a datos aleatorios ilegibles al leerse y, con suerte, se podrían indicar errores dependiendo de qué datos se manipulen (en el caso de los metadatos del sistema operativo, por el sistema de archivos; y en el caso de los datos de archivo, por el programa correspondiente que procesaría el archivo). Una forma de mitigar estas preocupaciones es utilizar sistemas de archivos con comprobaciones completas de integridad de datos mediante sumas de comprobación (como Btrfs o ZFS ) además del cifrado de disco completo. Sin embargo, cryptsetup comenzó experimentalmente a admitir el cifrado autenticado [ 9 ].
Cifrado de disco completo
Beneficios
El cifrado de disco completo ofrece varias ventajas en comparación con el cifrado de archivos o carpetas convencional, o con las bóvedas cifradas. A continuación, se detallan algunas de las ventajas del cifrado de disco:
- Casi todo, incluyendo el espacio de intercambio y los archivos temporales , está cifrado. El cifrado de estos archivos es importante, ya que pueden revelar datos confidenciales importantes. Sin embargo, en una implementación por software, el código de arranque no se puede cifrar. Por ejemplo, BitLocker Drive Encryption deja un volumen sin cifrar para el arranque , mientras que el volumen que contiene el sistema operativo está completamente cifrado.
- Con el cifrado de disco completo, la decisión de qué archivos individuales cifrar no queda a criterio del usuario. Esto es importante en situaciones en las que los usuarios podrían no querer o podrían olvidar cifrar archivos confidenciales.
- La destrucción inmediata de datos, como la simple destrucción de las claves criptográficas ( cripto-shredding ), inutiliza los datos que contiene. Sin embargo, si la seguridad frente a futuros ataques es una preocupación, se recomienda la eliminación total o la destrucción física.
El problema de la llave de arranque
Un problema a abordar en el cifrado de disco completo es que los bloques donde se almacena el sistema operativo deben descifrarse antes de que el SO pueda arrancar, lo que significa que la clave debe estar disponible antes de que exista una interfaz de usuario que solicite una contraseña. La mayoría de las soluciones de cifrado de disco completo utilizan la autenticación previa al arranque mediante la carga de un sistema operativo pequeño y altamente seguro, estrictamente bloqueado y sometido a un hash con respecto a las variables del sistema para verificar la integridad del núcleo previo al arranque. Algunas implementaciones, como BitLocker Drive Encryption, pueden utilizar hardware como un Módulo de Plataforma Segura (TPM) para garantizar la integridad del entorno de arranque y, de este modo, frustrar los ataques dirigidos al cargador de arranque al reemplazarlo con una versión modificada. Esto garantiza que la autenticación pueda realizarse en un entorno controlado sin la posibilidad de que se utilice un bootkit para subvertir el descifrado previo al arranque.
En un entorno de autenticación previo al arranque , la clave utilizada para cifrar los datos no se descifra hasta que se introduce una clave externa en el sistema.
Las soluciones para almacenar la clave externa incluyen:
- Nombre de usuario / contraseña
- Utilizar una tarjeta inteligente en combinación con un PIN.
- Utilizar un método de autenticación biométrica , como la huella dactilar.
- Utilizar un dongle para almacenar la clave, suponiendo que el usuario no permitirá que el dongle sea robado junto con la computadora portátil o que el dongle también esté cifrado.
- Utilizar un controlador de arranque que pueda solicitar una contraseña al usuario.
- Utilizar un intercambio de red para recuperar la clave, por ejemplo, como parte de un arranque PXE.
- Utilizar un TPM para almacenar la clave de descifrado, evitando el acceso no autorizado a la clave de descifrado o la subversión del cargador de arranque.
- Utilizando una combinación de lo anterior
Todas estas posibilidades presentan distintos grados de seguridad; sin embargo, la mayoría son mejores que un disco sin cifrar.
Véase también
- Comparación de software de cifrado de disco
- Informática forense
- Hardware de cifrado de disco
- Software de cifrado de disco
- teoría del cifrado de disco
- Cifrado
- Cifrado a nivel de sistema de archivos
- Cifrado de disco completo basado en hardware
- En re Boucher
- Lista de software de criptografía
- Inicio de sesión único
Referencias
- ↑ "¿Qué es el cifrado de disco completo? - Definición de Techopedia" . Techopedia.com . Consultado el 25 de abril de 2021 .
- ↑ "Guía del usuario de Truecrypt" (PDF) . grc.com .
- ^ "tdk/LibreCrypt" . GitHub .
- ↑ Tecnología de la información. Módulo de plataforma segura , BSI British Standards, doi : 10.3403/30177265u , consultado el 4 de diciembre de 2020.
- ↑ Poettering, Lennart. "Arranque autenticado y cifrado de disco en Linux" . 0pointer.net .
- ↑ "DataLock de ClevX protege las unidades SSD M.2 con un teléfono inteligente" . Tom's Hardware . 18 de octubre de 2022. Consultado el 28 de diciembre de 2023 .
- 1 2 J. Alex Halderman , Seth D. Schoen , Nadia Heninger , William Clarkson, William Paul, Joseph A. Calandrino, Ariel J. Feldman, Jacob Appelbaum y Edward W. Felten (21 de febrero de 2008). "Para que no lo olvidemos: ataques de arranque en frío a claves de cifrado" . Universidad de Princeton . Archivado del original el 22 de julio de 2011. Recuperado el 22 de febrero de 2008 .
{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ↑ "Desventajas prácticas del cifrado en modo GCM" . Cryptography Stack Exchange .
- ↑ "docs/v2.0.0-ReleaseNotes · master · cryptsetup / cryptsetup" . GitLab . 16 de abril de 2022.
Lecturas adicionales
Enlaces externos
- Mandato presidencial que exige el cifrado de datos en las computadoras portátiles de las agencias gubernamentales de EE. UU.
- Cifrado en tiempo real: una comparación – Analiza y enumera las diferentes características de los sistemas de cifrado de disco (versión archivada de enero de 2013).
- "Cifrado por capas" . Archivado del original el 17 de septiembre de 2015.– Cubre el uso de dm-crypt/LUKS en Linux, comenzando con la teoría y terminando con muchos ejemplos prácticos sobre su uso.
- Guía del comprador para el cifrado de disco completo : descripción general del cifrado de disco completo, cómo funciona y en qué se diferencia del cifrado a nivel de archivo, además de una descripción general del software de cifrado de disco completo más destacado.
- Cifrado de disco
