Wie funktioniert die Festplattenverschlüsselung? Sicherheits- und IT-Administratoren

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1 WHITE PAPER: WIE FUNKTIONIERT DIE FESTPLATTENVERSCHLÜSSELUNG? Wie funktioniert die Festplattenverschlüsselung? Who should read this paper Sicherheits- und IT-Administratoren

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3 Content Einführung in die Festplattenverschlüsselung Was versteht man unter Festplattenverschlüsselung? Funktionsweise Festplattenverschlüsselung was passiert hinter den Kulissen? Verschlüsselung im Alltag: Alles wie gewohnt Festplattenverschlüsselung Wiederherstellung

4 Einführung in die Festplattenverschlüsselung Wenn Sie mit einer Computerfestplatte oder einem USB-Wechseldatenträger arbeiten, sind auf diesen Laufwerken in den meisten Fällen auch vertrauliche Daten gespeichert. Daher sollten Sie dafür sorgen, dass niemand unberechtigt auf diese Daten zugreifen kann, falls das Gerät unabhängig davon, ob es sich dabei um einen Heimcomputer mit persönlichen Finanzdaten, einen Bürocomputer mit vertraulichen Unternehmensinformationen oder einen USB-Stick mit Regierungsgeheimnissen handelt verloren geht oder gestohlen wird. Die Festplattenverschlüsselung, die manchmal auch als Datenträgerverschlüsselung bezeichnet wird, schützt diese Daten, indem sie sie für nicht autorisierte Nutzer unlesbar macht. In diesem Whitepaper werden die Unterschiede zwischen Festplatten- und Dateiverschlüsselung beschrieben. Sie erfahren auch, wie die Festplattenverschlüsselung funktioniert und welche Mechanismen es für die Wiederherstellung gibt. Was versteht man unter Festplattenverschlüsselung? Festplatten- oder Dateiverschlüsselung worin besteht der Unterschied? Für die Verschlüsselung von Daten gibt es vielfältige Verschlüsselungsstrategien. Die Festplattenverschlüsselung schützt einen Datenträger bei Diebstahl oder versehentlichem Verlust. Dabei wird die komplette Festplatte einschließlich Auslagerungs-, System- und Ruhezustandsdateien verschlüsselt. Falls eine verschlüsselte Festplatte verloren geht bzw. gestohlen oder in einen anderen Computer eingebaut wird, bleibt die Verschlüsselung der Festplatte davon unberührt. Das heißt, dass weiterhin nur ein autorisierter Nutzer auf deren Inhalt zugreifen kann. Die Festplattenverschlüsselung kann Ihre Daten jedoch nicht schützen, wenn Sie sich beim Hochfahren in das System eingeloggt haben und Ihren Computer unbeaufsichtigt lassen. In diesem Fall wurde Ihr System entsperrt und nicht autorisierte Nutzer können so wie jeder andere berechtigte Benutzer auf Ihr System zugreifen. Hier kommt die Dateiverschlüsselung ins Spiel. So wie eine Alarmanlage ein ganzes Haus schützt und ein Safe zusätzliche Sicherheit bietet, schützt die Festplattenverschlüsselung das komplette System und die Dateiverschlüsselung bietet einen zusätzlichen Schutzmechanismus. Die Dateiverschlüsselung verschlüsselt nur bestimmte Dateien. Das bedeutet, dass der Inhalt der jeweiligen Dateien auch dann verschlüsselt bleibt, wenn sich ein Nutzer erfolgreich bei einem Betriebssystem einloggt. Eine Anwendung wie Symantec File Share Encryption schützt einzelne Dateien und Ordner, indem sie den Zugriff darauf nur nach Eingabe einer Passphrase freigibt. Die Dateiverschlüsselung erfolgt manuell durch den Benutzer. Die Festplattenverschlüsselung hingegen verschlüsselt automatisch alles, was Sie oder das Betriebssystem erstellen. Die Dateiverschlüsselung kann auch zusammen mit einem Server für Verschlüsselungsrichtlinien eingesetzt werden. So können IT-Administratoren Verschlüsselungsregeln erstellen und unternehmensweit durchsetzen. Dies ermöglicht auch die automatische Verschlüsselung von Dateien aus bestimmten Anwendungen und/oder Ordnern. Funktionsweise Während des Systemstarts des Microsoft Windows-, Apple OS X- oder Linux -Betriebssystems wird eine Bootsequenz ausgeführt. Das Bootsystem ist die erste Gruppe von Aktionen, die der Computer ausführt, nachdem er eingeschaltet wurde. Ein Bootladeprogramm (oder Bootstrap-Ladeprogramm) ist ein kleines Computerprogramm, das das Hauptbetriebssystem des Computers hochfährt. Das Bootladeprogramm sucht zunächst in einem Bootsektor oder einer Partitionstabelle nach ausführbaren Dateien. Dies ist der logische Bereich "Null" (oder Startpunkt) der Festplatte. Bei der Festplattenverschlüsselung wird der Nullpunktbereich der Festplatte geändert. Ein Computer, der mit Symantec Drive Encryption geschützt wird, zeigt dem Benutzer eine geänderte "Pre-Boot"-Umgebung (Abbildung 1) an. 1

5 Auf diesem geänderten Pre-Boot-Bildschirm wird der Benutzer zur Eingabe von Authentifizierungsdaten aufgefordert, häufig in Form einer Passphrase (ein längeres Kennwort, das häufig einem Satz nachempfunden ist). In dieser Phase kann der Computer nach weiteren Identifikationsdaten fragen, beispielsweise eine Smartcard, ein Token oder eine andere Form der Zwei-Faktor-Authentifizierung. Sobald der Benutzer gültige Authentifizierungsdaten eingegeben hat, wird das Betriebssystem wie gewohnt geladen und der Benutzer kann auf den Computer zugreifen. Mit der Festplattenverschlüsselung lassen sich auch Wechseldatenträger wie USB-Sticks verschlüsseln. Wenn Sie einen verschlüsselten USB-Stick in einen Computer einstecken, werden Sie zur Eingabe einer Passphrase aufgefordert. Nach erfolgreicher Authentifizierung können Sie dann auf den USB-Stick zugreifen. Festplattenverschlüsselung was passiert hinter den Kulissen? Grundlegendes zum Dateisystemtem Während des Bootvorgangs initialisiert das System die Dateisysteme des Computers. Greift ein Benutzer auf eine Datei zu (beispielsweise indem er eine Datei erstellt, öffnet oder löscht), wird diese Anforderung an den Eingabe-/Ausgabe-Manager des Betriebssystems weitergeleitet. Der Dateisystemmanager verarbeitet die Daten in Blöcken. Verschlüsselung im Alltag: Alles wie gewohnt Die meisten Lösungen für die Festplattenverschlüsselung arbeiten mit der Dateisystemarchitektur zusammen. Sie filtern E/A-Vorgänge für die vorhandenen Dateisysteme bzw. Dateisystem-Volumes. Bei der Erstverschlüsselung einer Festplatte werden die unverschlüsselten Festplattenblöcke einzeln in verschlüsselte Blöcke konvertiert. Während dieser Phase der Erstverschlüsselung können Benutzer wie gewohnt weiterarbeiten, da die Verschlüsselungssoftware die CPU- Leistung, die diesem ersten Verschlüsselungsdurchlauf zugewiesen wird, variabel anpasst. 2

6 Wenn ein Benutzer auf eine Datei zugreift, entschlüsselt die Festplattenverschlüsselung die Daten im Arbeitsspeicher, bevor sie dem Benutzer angezeigt werden. Ändert der Benutzer die Datei, werden die Daten im Arbeitsspeicher verschlüsselt und zurück in den jeweiligen Festplattenblock geschrieben also genauso wie ohne Verschlüsselung. Auf der Festplatte sind daher zu keinem Zeitpunkt unverschlüsselte Daten gespeichert. Die eigentliche Verschlüsselung/Entschlüsselung geschieht so schnell, dass der Vorgang von Benutzern unbemerkt abläuft. Festplattenverschlüsselung Wiederherstellung Whole Disk Encryption: Wiederherstellung Der häufigste Grund für eine Datenwiederherstellung ist eine verlorene oder vergessene Passphrase. Daher sollte jede Festplattenverschlüsselungssoftware auch eine Wiederherstellungsfunktion enthalten. Symantec Drive Encryption bietet mehrere Methoden, um bei einer vergessenen Passphrase auf ein verschlüsseltes System zuzugreifen, beispielsweise lokale Wiederherstellung durch Benutzer, Wiederherstellungs-Token oder Administratorschlüssel. Bei der lokalen Wiederherstellung durch Benutzer können Benutzer vordefinierte und anpassbare Fragen während des Bootvorgangs beantworten, um Zugang zu einem verschlüsselten System zu erhalten und die Boot-Passphrase zurückzusetzen, ohne dass sie sich an die IT-Abteilung wenden müssen. Das Drive Recovery Token (DRT) ist eine temporäre Zeichenfolge, die aus einer Kombination aus alphanumerischen Zeichen besteht und zum Zurücksetzen einer Passphrase verwendet wird. Das Token kann nur einmal pro Gerät und Benutzer eingegeben werden. Der Administratorschlüssel, der von Administratoren aufbewahrt wird, ist auf manipulationssicheren Smartcards oder Token gespeichert. Ein weiterer Grund für die Datenwiederherstellung, der allerdings eher selten vorkommt, ist die Wiederherstellung nach einer Datenbeschädigung durch einen Festplattenausfall oder durch andere Faktoren wie beispielsweise einen Computervirus. Die Beschädigung eines Master-Bootsektors auf einer startfähigen Festplatte oder Partition, die verschlüsselt wurden, kann dazu führen, dass das System nicht gestartet wird. Um diese Situation zu vermeiden, sollten Sie eine Wiederherstellungs-CD anlegen und das Laufwerk anschließend sichern, bevor Sie es mit der Festplattenverschlüsselung verschlüsseln. Die Festplattenverschlüsselung stellt Wiederherstellungsoptionen bereit und arbeitet mit gängigen Backup-Programmen zusammen. Von Ihrem Symantec- Vertriebsbeauftragten erhalten Sie weitere Informationen zur Kompatibilität mit vorhandenen Backup-Systemen. 3

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8 Über Symantec Symantec schützt Informationen in der ganzen Welt und ist ein führender Anbieter von Lösungen für Sicherheit, Backup und Verfügbarkeit. Unsere innovativen Produkte und Services schützen Menschen und Informationen in jeder Umgebung vom kleinsten Mobilgerät über Rechenzentren bis hin zu Cloud-basierten Systemen. Unsere branchenführende Kompetenz beim Schutz von Daten, Identitäten und Interaktionen verleiht unseren Kunden Vertrauen in eine vernetzte Welt. Weitere Informationen finden Sie auf Oder treffen Sie Symantec in den sozialen Medien unter go.symantec.com/socialmedia. Die Adressen und Telefonnummern der Niederlassungen in den einzelnen Ländern finden Sie auf unserer Website. Symantec Limited Ballycoolin Business Park Blanchardstown, Dublin 15, Irland Tel. : Fax : Copyright 2012 Symantec Corporation. Alle Rechte vorbehalten. Symantec, das Symantec-Logo und das Häkchen-Logo sind Marken oder eingetragene Marken der Symantec Corporation oder ihrer verbundenen Unternehmen in den USA und anderen Ländern. Andere Bezeichnungen können Marken anderer Rechteinhaber sein. 12/