Forschung: Hardware-Verschlüsselung bei SSDs teils umgehbar

Forscher von der Radboud University in den Niederlanden haben die Hardware-Verschlüsselung von einigen populären Client-SSDs auf ihre Sicherheit geprüft. Die Erkenntnis: Fünf von sieben Modellen fielen durch, da die Verschlüsselung umgangen werden konnte.

Hardware-Verschlüsselung von SSDs teils umgehbar

Ziel der Untersuchungen sei gewesen, diverse SSDs auf mögliche Schwachpunkte in der „hardware fulldisk encryption“ per Reverse Engineering bei der Firmware zu prüfen. Ein Dokument (PDF) beschreibt die Methodik der Untersuchungen von Carlo Meijer und Bernard van Gastel im Detail.

Beim abschließenden Fazit sprechen die Forscher klare Worte: „Bei mehreren Modellen ist es möglich, die Verschlüsselung vollständig zu umgehen, was eine vollständige Wiederherstellung der Daten ohne Kenntnis des Passworts oder Keys erlaubt.“

An overview of possible flaws in hardware-based full-disk encryption was given. We have analyzed the hardware fulldisk encryption of several SSDs by reverse engineering their firmware, with focus on these flaws. The analysis uncovers a pattern of critical issues across vendors. For multiple models, it is possible to bypass the encryption entirely, allowing for a complete recovery of the data without any knowledge of passwords or keys. Table I gives an overview of the models studied and the flaws found.

Client-Modelle von Crucial und Samsung fielen durch

Als Testobjekte dienten verschiedene Client-SSDs der Hersteller Crucial und Samsung, konkret die Serien Crucial MX100, MX200 und MX300 sowie Samsung 840 Evo, 850 Evo und die externen USB-Modelle Samsung T3 Portable und T5 Portable. Eine Grafik fasst die Resultate mit neun verschiedenen Kriterien und einer abschließenden Wertung zusammen. Bis auf Samsung 840 Evo und 850 Evo seien alle mit „kritischen Problemen“ kompromittiert.

BitLocker indirekt betroffen

Die Forscher weisen darauf hin, dass auch Systeme mit Microsofts Software-Verschlüsselung BitLocker indirekt betroffen sind. Denn in der Standardeinstellung schalte BitLocker die Software-Verschlüsselung ab, wenn das Laufwerk eine eigene Verschlüsselung (Hardware) bietet. Laut der Studie würde also in so einem Fall allein auf die teils unsichere Verschlüsselungstechnik der SSD zurückgegriffen.

Zusätzliche Software-Verschlüsselung wird empfohlen

Die abschließende Empfehlung der Wissenschaftler lautet, dass sich Anwender nicht allein auf die Hardware-Verschlüsselung von SSDs verlassen sollten, um vertrauliche Daten zu schützen. Vielmehr solle zusätzlich eine Software-Verschlüsselung genutzt werden. Aus Sicht der Autoren sei eine geprüfte Open-Source-Lösung dabei die beste Wahl. Explizit wird die Software VeraCrypt genannt, die eine Verschlüsselung im laufenden Betrieb erlaube und parallel mit einer Hardware-Verschlüsselung nutzbar sei.

Alternativ könne auch weiterhin BitLocker genutzt werden, wenn durch Anpassung der Gruppenrichtlinien eingestellt wird, dass bei vorhandener Hardware-Verschlüsselung dennoch die Software-Variante verwendet wird. Diese manuelle Anpassung wirke sich allerdings nicht auf bestehende Daten aus und mache eine Neuinstallation erforderlich.

Kritik an proprietären Lösungen der Hersteller und TCG Opal

Die Autoren Meijer und van Gastel üben außerdem Kritik an der aktuellen Situation mit proprietären Lösungen der Hersteller: „Die Hardware-Verschlüsselung bringt derzeit den Nachteil mit sich, sich auf firmeneigene, nicht öffentliche, schwer zu prüfende von ihren Herstellern entwickelte Krypto-Schemata verlassen zu müssen. Festplattenverschlüsselung korrekt zu implementieren, ist schwierig und die Konsequenzen, dabei Fehler zu machen, sind oft katastrophal.“

Daher fordern die Forscher die Veröffentlichung des entsprechenden Codes, damit dieser von unabhängiger Seite auf seine Sicherheit geprüft werden kann.

Auch am Sicherheitsstandard TCG Opal wird Kritik geübt. Denn die Richtlinien bei Opal seien so komplex, dass es schwer sei, die Kryptografie bei selbstverschlüsselnden Laufwerken (SED) korrekt zu implementieren. Bei den Vorgaben sollte lieber Einfachheit herrschen und eine öffentliche „Referenzimplementierung“ könne Entwicklern bei der Umsetzung helfen.