Способы кодирования жесткие диски

Настраиваем шифрование жесткого диска, чтобы избежать утечек данных

В каждой компании есть сотрудники, которые хранят на рабочем компьютере конфиденциальную информацию, и её утечка может оказаться катастрофой. Среди таких данных, как минимум, доступ к VPN, почте, а то и к коду различных сервисов и другой коммерческой тайне. Вместе со специалистом по безопасности REG.RU Филиппом Охонько расскажем, как защитить данные с помощью шифрования жёсткого диска.

Для пользователей Windows и macOS этот процесс очень прост. В случае с Linux всё немного сложнее, но раз уж вы выбрали Linux, то явно были готовы к этому. Let’s encrypt!

Придумайте надёжный пароль

В первую очередь вы должны придумать хороший пароль, которым будет зашифрован диск. Иначе все нижеописанные действия теряют смысл, а защита данных и шифрование не спасут от взлома. Чтобы создать надёжный пароль, воспользуйтесь следующими советами:

• Используйте не одно слово, а несколько — например небольшую фразу.
• Не используйте для пароля стандартные словарные слова, термины, имена, названия и даты. Можете взять слово и разделить его на части символами, скажем, p@S5w0r&?15D (здесь скрыто слово “password”).
• Пароль должен содержать не менее 8 символов (лучше больше), а также прописные и строчные буквы, цифры и стандартные символы на клавиатуре.

Теперь можно переходить к настройкам шифрования.

macOS

Зашифровать диск в macOS можно с помощью стандартного инструмента FileVault. Инструкцию можно найти здесь.

Источник: support.apple.com

Процесс займёт всего несколько минут вашего времени, но нужно будет подождать, пока файлы зашифруются.

Windows

Есть два популярных способа зашифровать диск в Windows:

• с помощью VeraCrypt;
• с помощью стандартного шифрования BitLocker.

Veracrypt

Мы рекомендуем использовать решение VeraCrypt. Это ПО неоднократно подвергалось независимым аудитам и считается достаточно надёжным.

Инструкцию по шифрованию диска с VeraCrypt вы сможете найти здесь. Настройка займёт около 10 минут вашего времени, а само шифрование продлится до 1-2 часов. Рекомендуем зашифровать весь диск.

BitLocker

В Windows имеется встроенная система шифрования BitLocker (начиная с Профессиональной версии ОС).

Шифрование в Windows 10

Введите в поиск Windows «Управление BitLocker» и откройте панель настроек. По умолчанию BitLocker использует аппаратный криптопроцессор Trusted Platform Module (TPM), который может отсутствовать в материнской плате. Но последние версии Windows поддерживают использование BitLocker без TPM.

Здесь можно прочитать инструкцию, как использовать BitLocker без модуля TPM. Многие эксперты считают шифрование BitLocker ненадёжным. Однако в случае риска простой утери или кражи устройства этой утилиты будет достаточно.

Linux

Самый простой способ — настроить шифрование диска при установке системы. Для этого используется технология LUKS.

Ещё один вариант — отформатировать отдельный раздел с поддержкой шифрования и все важные данные (например документы или код) хранить там. Для этого запустите утилиту gnome-disks с root-правами, выберите нужный раздел и отформатируйте его, поставив галочку напротив шифрования LUKS:

Ключи восстановления

При включении шифрования любая из вышеперечисленных утилит предложит вам сохранить ключ или образ восстановления. Он понадобится в случае, если вы забудете пароль. Ключ восстановления обязательно нужно хранить отдельно от компьютера, например на флешке, так как в случае его утечки злоумышленнику не составит труда получить доступ к зашифрованным данным.

Что ещё учесть при шифровании

Стоит отметить несколько важных вещей, которые могут скомпрометировать устройство вне зависимости от ОС и типа шифрования:

1. Ключи шифрования данных хранятся в оперативной памяти (ОЗУ), если вы используете спящий режим вместо выключения ПК. Это опасно тем, что в случае кражи устройства злоумышленники могут сохранить образ оперативной памяти и извлечь из неё нужные данные. Чтобы решить проблему, можно использовать режим гибернации. Гибернация — это тот же спящий режим, но данные о состоянии ПК выгружаются на диск, а не в ОЗУ.

Инструкция по включению гибернации вместо сна в Windows.

Для включения гибернации в macOS выполните в терминале:

sudo pmset hibernatemode 1

2. Если кто-то отключит питание ПК, то ключи шифрования могут остаться на жёстком диске в файлах гибернации или подкачки (swap-файл), поэтому эти файлы обязательно должны находиться на зашифрованном разделе.

В первую очередь шифрование помогает в случае утери или кражи компьютера. Если вы используете рабочий ноутбук и часто разъезжаете с ним, всегда выключайте устройство при транспортировке или настройте режим гибернации.

Включив шифрование, не забывайте завершать работу своего ПК, и тогда у злоумышленников не останется шансов — разумеется, если у вас хороший пароль. Кстати, инсайд от безопасников: самое надёжное место хранения паролей — в вашей голове. Поэтому несколько наиболее важных паролей (например от личного кабинета банка или менеджера паролей) лучше нигде не хранить, а постараться запомнить.

И не забывайте о безопасности своего сайта: для шифрования данных пользователей используйте SSL-сертификаты.

Источник

МЕТОДЫ КОДИРОВАНИЯ ДАННЫХ НА ДИСКАХ

Информация на поверхностях накопителя хранится в виде последовательности мест с переменной намагниченностью, обеспечивающих непрерывный поток данных при последовательном их считывании. Вся информация (как и места ее хранения) делится на служебную и пользовательскую. Служебная и пользовательская информация хранятся в областях дорожек называемых секторами. Каждый сектор содержит область пользовательских данных – место, куда можно записать информацию, доступную в дальнейшем для чтения, и зону серво-данных, записываемых один раз при физическом форматировании и однозначно идентифицирующих сектор и его параметры. Вся серво-информация недоступна обычным процедурам чтения/записи и носит абсолютно уникальный характер в зависимости от модели и производителя накопителя.

Диски современных накопителей проходят первичную, или низкоуровневую, разметку (Low Level Formatting) на специальном заводском высокоточном технологическом стенде. В ходе этого процесса на диски записываются служебные метки – серво-информация, а также формируются привычные дорожки и сектора.

В настоящее время используется несколько различных методов кодирования данных на дисках.

Частотная модуляция (Frequency Modulation – FM) – метод, используемый в накопителях на сменных магнитных дисках. Иначе кодирование методом FM можно назвать кодированием с единичной плотностью. Метод предполагает запись данных бита синхронизации на носитель в начале каждого битового элемента. Битовый элемент определяется как минимальный интервал времени между битами данных, получаемый при постоянной скорости вращения диска носителя. Простота кодирования и декодирования по методу FM определяется постоянной частотой следования синхроимпульсов. Однако наличие этих бит синхронизации является одним из недостатков данного метода, т. к. результирующий код малоэффективен с точки зрения компактности данных (половина пространства носителя занимается битами синхронизации). Это один из первых методов, не используемый в настоящее время в накопителях на ЖД.

Модифицированная частотная модуляция (Modified Frequency Modulation – MFM) – улучшенный метод FM. Модификация заключается в сокращении вдвое длительности битового элемента – до 4 мкс и использовании бит синхронизации не после каждого бита данных, а лишь в случаях, когда в предшествующем и текущем битовых элементах нет ни одного бита данных. Такой способ кодирования позволяет удвоить емкость носителя и скорость передачи данных по сравнению с методом FM, т. к. в одном и том же битовом элементе никогда не размещаются бит синхронизации и данных, а на один битовый элемент приходится только одна перемена направления магнитного потока. Также в настоящее время не используется.

Запись с групповым кодированием (Run Limited Length – RLL) – метод, полностью исключающий запись на диск каких-либо синхронизационных бит. Синхронизация достигается за счет использования бит данных. Однако такой подход требует совершенно иной схемы кодирования, т. к. простое исключение бит синхронизации приведет к записи последовательностей из одних нулей или единиц, в которых не будет ни одной перемены полярности магнитного потока. Метод RLL происходит от методов, используемых для кодирования данных при цифровой записи на магнитную ленту. При этом каждый байт данных разделяется на два полубайта, которые кодируются специальным пятиразрядным кодом, суть которого в достижении хотя бы одной перемены направления магнитного потока для каждой пары его разрядов, что означает необходимость наличия в любой комбинации пятиразрядных кодов не более двух стоящих рядом нулевых бит. Из 32 комбинаций пяти бит такому условию отвечают 16. Они и используются для кодирования по методу RLL. При считывании происходит обратный процесс. При- менение метода кодирования RLL позволяет увеличить скорость передачи данных с 250 до 380 Кбит/с. Интересным является тот факт, что метод MFM является частным случаем метода RLL.

Модифицированная запись с групповым кодированием (Advanced Run Limited Length – ARLL) – улучшенный метод RLL, в котором, наряду с логическим уплотнением данных, производится повышение частоты обмена между контроллером и накопителем.

ХРАНЕНИЕ ДАННЫХ

При хранении данных решают две проблемы: сохранения данных в наиболее компактном виде и обеспечения удобного и быстрого доступа к ним.

Различают структурированные данные, в которых отражаются отдельные факты предметной области (это основная форма представления данных в СУБД), и неструктурированные, произвольные по форме, включающие тексты, графику и прочие данные. Эта форма представления данных широко используется, например, в Интернет-технологиях, а сами данные в виде отклика предоставляются пользователю поисковыми системами.

Организация того или иного вида хранения данных (структурированных или неструктурированных) связана с обеспечением доступа к ним. Под доступом понимается возможность выделения по каким-либо признакам элемента данных (или множества элементов) среди других элементов с целью выполнения над ним некоторых действий. При этом под элементом понимается как запись файла (в случае структурированных данных), так и сам файл (в случае неструктурированных данных).

Модели структурированных данных и технологии их обработки основаны на одном из трех способов организации хранения данных: в виде линейного списка (или табличном), иерархическом (или древовидном) и сетевом.

Для данных любого вида доступ осуществляется с помощью ключей. Для структурированных данных такие ключи входят в состав записей файлов в качестве отдельных полей записей. Для неструктурированных данных поисковые слова или выражения входят, как правило, в искомый текст. С помощью ключей выполняется идентификация требуемых элементов в массиве хранения данных.

В качестве единицы хранения данных принят файл.

Файл–это последовательность произвольного числа байтов, обладающих уникальным собственным именем.

Источник

Как зашифровать и скрыть раздел жесткого диска с помощью программы CyberSafe

С помощью программы CyberSafe можно шифровать не только отдельные файлы. Программа позволяет зашифровать целый раздел жесткого диска или весь внешний диск (например, USB-диск или флешку). В этой статье будет показано, как зашифровать и скрыть от посторонних глаз зашифрованный раздел жесткого диска.

Шпионы, параноики и обычные пользователи

100 Гб — думаю, 100 Гб вполне достаточно для хранения личных файлов каждого пользователя. Каждый из этих разделов будет зашифрован, а пароль доступа к зашифрованному разделу будет знать только тот пользователь, который зашифровал этот раздел. При этом администратор при всем своем желании не сможет расшифровать раздел другого пользователя и получить доступ к его файлам. Да, при желании администратор может отформатировать раздел и даже удалить его, но получить доступ он сможет только лишь в том случае, если обманом выведает у пользователя его пароль. Но, думаю, этого не произойдет, поэтому шифрование раздела — гораздо более эффективная мера, чем разграничение прав доступа с помощью NTFS.

Шифрование раздела vs виртуальные зашифрованные диски

Что лучше — шифровать разделы или использовать виртуальные зашифрованные диски? Здесь каждый решает сам, поскольку у каждого способа есть свои преимущества и недостатки. Шифрование разделов также надежно, как и шифрование виртуального диска и наоборот.
Что такое виртуальный диск? Смотрите на него как на архив с паролем и степенью сжатия 0. Вот только файлы внутри этого архива зашифрованы гораздо надежнее, чем в обычном архиве. Виртуальный диск хранится на жестком диске в виде файла. В программе CyberSafe вам нужно открыть и смонтировать виртуальный диск и тогда с ним можно будет работать как с обычным диском.
Преимущество виртуального диска в том, что его можно легко скопировать на другой жесткий диск или флешку (если позволяет размер). Например, вы можете создать виртуальный диск на 4 Гб (ограничений на размер виртуального диска нет, если не считать естественных) и при необходимости скопировать файл виртуального диска на флешку или на внешний жесткий диск. С зашифрованным разделом у вас такое проделать не получится. Также файл виртуального диска можно скрыть.
Конечно, при необходимости, можно создать образ зашифрованного диска — на тот случай, если вы хотите сделать его резервную копию или переместить на другой компьютер. Но это уже отдельная история. Если у вас возникнет подобная потребность, рекомендую программу Clonezilla — уже надежное и проверенное решение. Перенос зашифрованного раздела на другой компьютер — это более сложная затея, чем перенос виртуального диска. Если есть такая необходимость, то проще использовать виртуальные диски.
В случае с шифрованием раздела физически шифруется весь раздел. При монтировании этого раздела нужно будет ввести пароль, после чего можно будет работать с разделом, как обычно, то есть читать и записывать файлы.
Какой способ выбрать? Если вы можете себе позволить зашифровать раздел, тогда можно выбрать этот способ. Также весь раздел лучше шифровать, если размер ваших секретных документов довольно большой.
Но есть ситуации, когда использовать весь раздел нельзя или нет смысла. Например, у вас есть только один раздел (диск С:) на жестком диске и по тем или иным причинам (нет прав, например, поскольку компьютер не ваш) вы не можете или не хотите изменять его разметку, тогда нужно использовать виртуальные диски. Нет смысла шифровать весь раздел, если размер документов (файлов), которые вам нужно зашифровать небольшой — несколько гигабайт. Думаю, с этим разобрались, поэтому самое время поговорить о том, какие разделы (диски) можно зашифровать.

Поддерживаемые типы дисков

Вы можете зашифровать следующие типы носителей:

• Разделы жесткого диска, отформатированные в файловых системах FAT, FAT32 и NTFS.
• Флешки, внешние USB-диски за исключением дисков, представляющих мобильные телефоны, цифровые камеры и аудио-проигрыватели.

Нельзя зашифровать:

• CD/DVD-RW-диски, дискеты
• Динамические диски
• Системный диск (с которого загружается Windows)

Начиная с Windows XP, Windows поддерживает динамические диски. Динамические диски позволяют объединять в себе несколько физических жестких дисков (аналог LVM в Windows). Такие диски зашифровать программой невозможно.

Особенности работы с зашифрованным диском

Представим, что вы уже зашифровали раздел жесткого диска. Для работы с файлами на зашифрованном разделе вам нужно его cмонтировать. При монтировании программа запросит у вас пароль к зашифрованному диску, указанный при его шифровании. Поработав с зашифрованным диском, его нужно сразу же размонтировать, иначе файлы останутся доступны пользователям, у которых есть физический доступ к вашему компьютеру.
Другими словами, шифрование защищает ваши файлы только тогда, когда зашифрованный раздел размонтирован. Когда раздел смонтирован, любой, у кого есть физический доступ к компьютеру, может скопировать с него файлы на незашифрованный раздел, USB-диск или внешний жесткий диск и файлы не будут зашифрованы. Поэтому, когда вы работаете с зашифрованным диском, возьмите в привычку всегда размонтировать его каждый раз, когда отлучаетесь от компьютера, даже ненадолго! После того, как вы размонтировали зашифрованный диск, ваши файлы будут под надежной защитой.
Что касается производительности, то при работе с зашифрованным разделом она будет ниже. Насколько ниже — зависит от способностей вашего компьютера, но система останется работоспособной и просто придется подождать чуть дольше, чем обычно (особенно, когда вы будете копировать большие файлы на зашифрованный раздел).

Готовимся к шифрованию

Первым делом нужно раздобыть где-то ИБП. Если у вас ноутбук, все хорошо, если же у вас обычный стационарный компьютер и вы хотите зашифровать раздел, на котором уже есть файлы, то шифрование займет определенное время. Если за это время отключат свет, то потеря данных вам гарантирована. Посему, если ИБП, способного выдержать несколько часов автономной работы у вас нет, рекомендую сделать следующее:

• Сделайте резервную копию своих данных, например, на внешнем жестком диске. Потом от этой копии придется избавиться (желательно после удаления данных с незашифрованного диска затереть свободное пространство утилитой вроде Piriform, чтобы было невозможно восстановить удаленные файлы), поскольку при ее наличии пропадает смысл в наличии зашифрованной копии данных.
• Данные на зашифрованный диск перенесете с копии после того, как диск будет зашифрован. Отформатируйте диск и зашифруйте его. Собственно, отдельно форматировать его не нужно — за вас это сделает CyberSafe, но об этом позже.

Если у вас ноутбук и вы готовы продолжить без создания резервной копии данных (я бы рекомендовал ее на всякий случай сделать), обязательно проверьте диск на наличие ошибок, хотя бы стандартной утилитой Windows. Только после этого нужно приступать к шифрованию раздела/диска.

Шифрование раздела: практика

Итак, теория без практики бессмысленна, поэтому приступим к шифрованию раздела/диска. Запустите программу CyberSafe и перейдите в раздел Шифрование дисков, Шифровать раздел (рис. 1).

Рис. 1. Список разделов/дисков вашего компьютера

Выберите раздел, который вы хотите зашифровать. Если кнопка Создать будет неактивна, то этот раздел зашифровать нельзя. Например, это может быть системный раздел или динамический диск. Также вы не можете одновременно зашифровать несколько дисков. Если вам нужно зашифровать несколько дисков, то операцию шифрования нужно повторить поочередно.
Нажмите кнопку Создать. Далее откроется окно Крипо Диск (рис. 2). В нем нужно ввести пароль, который будет использоваться для расшифровки диска при его монтировании. При вводе пароля проверьте регистр символов (чтобы не была нажата клавиша Caps Lock) и раскладку. Если за спиной никого нет, можно включить переключатель Показать пароль.

Рис. 2. Крипто Диск

Из списка Тип шифрования нужно выбрать алгоритм — AES или ГОСТ. Оба алгоритмы надежные, но в государственных организациях принято использовать только ГОСТ. На своем собственном компьютере или в коммерческой организации вы вольны использовать любой из алгоритмов.
Если на диске есть информация и вы хотите ее сохранить, включите переключатель Сохранить файловую структуру и данные. Нужно учесть, что в этом случае время шифрования диска значительно возрастет. С другой стороны, если зашифрованные файлы, скажем, находятся на внешнем жестком диске, то вам все равно придется их скопировать на зашифрованный диск для их шифрования, а копирование с шифрованием «на лету» также займет некоторое время. Если вы не сделали резервную копию данных, обязательно включите флажок включите переключатель Сохранить файловую структуру и данные, иначе вы потеряете все ваши данные.
Остальные параметры в окне Крипто Диск можно оставить по умолчанию. А именно — будет использоваться весь доступный размер устройства и будет выполнено быстрое форматирование в файловую систему NTFS. Для начала шифрования нажмите кнопку Принять. Ход процесса шифрования будет отображен в основном окне программы.

Рис. 3. Ход процесса шифрования

После того, как диск будет зашифрован, вы увидите его состояние — зашифрован, скрытый (рис. 4). Это означает, что ваш диск был зашифрован и скрыт — он не будет отображаться в Проводнике и других высокоуровневых файловых менеджерах, но его будут видеть программы для работы с таблицей разделов. Не нужно надеяться, что раз диск скрыт, то его никто не найдет. Все скрытые программой диски будут отображены в оснастке Управление дисками (см. рис. 5) и других программах для разметки диска. Обратите внимание, что в этой оснастке зашифрованный раздел отображается как раздел с файловой системой RAW, то есть без файловой системы вообще. Это нормальное явление — после шифрования раздела Windows не может определить его тип. Однако сокрытие раздела необходимо по совсем иным причинам и далее вы поймете, по каким именно.

Рис. 4. Состояние диска: зашифрован, скрыт. Раздел E: не отображается в Проводнике

Рис. 5. Оснастка Управление дисками

Теперь cмонтируем раздел. Выделите его и нажмите кнопку Восстан., чтобы вновь сделать раздел видимым (состояние диска будет изменено на просто «зашифрован«). Windows увидит этот раздел, но поскольку она не может распознать тип его файловой системы, она предложит его отформатировать (рис. 6). Этого нельзя ни в коем случае делать, поскольку вы потеряете все данные. Именно поэтому программа скрывает зашифрованные диски — ведь если за компьютером работаете не только вы, другой пользователь может отформатировать якобы не читаемый раздел диска.

Рис. 6. Предложение отформатировать зашифрованный раздел

От форматирования, понятное дело, отказываемся и нажимаем кнопку Монтиров. в основном окне программы CyberSafe. Далее нужно будет выбрать букву диска, через которую вы будете обращаться к зашифрованному разделу (рис. 7).

Рис. 7. Выбор буквы диска

После этого программа попросит ввести пароль, необходимый для расшифровки ваших данных (рис. 8). Расшифрованный раздел (диск) появится в области Подключенные расшифрованные устройства (рис. 9).

Рис. 8. Пароль для расшифровки раздела

Рис. 9. Подключенные расшифрованные устройства

После этого с расшифрованным диском можно будет работать, как с обычным. В Проводнике будет отображен только диск Z: — именно эту букву я назначил расшифрованному диску. Зашифрованный диск E: отображаться не будет.

Рис. 10. Проводник — просмотр дисков компьютера

Теперь можете открыть cмонтированный диск и скопировать на него все секретные файлы (только не забудьте потом их удалить с оригинального источника и затереть на нем свободное пространство).
Когда нужно завершить работу с нашим разделом, то или нажмите кнопку Демонтир., а затем — кнопку Скрыть или просто закройте окно CyberSafe. Как по мне, то проще закрыть окно программы. Понятное дело, закрывать окно программы во время операции копирования/перемещения файлов не нужно. Ничего страшного и непоправимого не произойдет, просто часть файлов не будет скопирована на ваш зашифрованный диск.

О производительности

Понятно, что производительность зашифрованного диска будет ниже, чем обычного. Но насколько? На рис. 11 я скопировал папку своего профиля пользователя (где есть множество мелких файлов) с диска С: на зашифрованный диск Z:. Скорость копирования показана на рис. 11 — примерно на уровне 1.3 МБ/с. Это означает, что 1 ГБ мелких файлов будет копироваться примерно 787 секунд, то есть 13 минут. Если же скопировать эту же папку на незашифрованный раздел, то скорость будет примерно 1.9 МБ/с (рис. 12). Под конец операции копирования скорость выросла до 2.46 МБ/с, но с такой скоростью было скопировано совсем немного файлов, поэтому считаем, что скорость была на уровне 1.9 МБ/с, а это на 30% быстрее. Тот самый 1 ГБ мелких файлов в нашем случае будет скопирован за 538 секунд или почти 9 минут.

Рис. 11. Скорость копирования мелких файлов с незашифрованного раздела на зашифрованный

Рис. 12. Скорость копирования мелких файлов между двумя незашифрованными разделами

Что же касается крупных файлов, то никакой разницы вы не почувствуете. На рис. 13 приведена скорость копирования крупного файла (видео-файл размером 400 Мб) с одного незашифрованного раздела на другой. Как видите, скорость составила 11.6 МБ/с. А на рис. 14 показана скорость копирования этого же файла с обычного раздела на зашифрованный и она составила 11.1 МБ/с. Разница небольшая и находится в пределах погрешности (все равно скорость незначительно изменяется по ходу выполнения операции копирования). Ради интереса сообщу скорость копирования этого же файла с флешки (не USB 3.0) на жесткий диск — около 8 МБ/с (скриншота нет, но уж поверьте мне).

Рис. 13. Скорость копирования крупного файла

Рис. 14. Скорость копирования крупного файла на зашифрованный раздел

Такой тест не совсем точный, но все же позволяет получить некоторые представления о производительности.
На этом все. Также я рекомендую вам ознакомиться со статьей «CyberSafe — шифровальщик на все случаи жизни».

Источник