Onderzoekers van de Radboud Universiteit hebben ernstige kwetsbaarheden in zelfversleutelende ssd-schijven van Samsung en Crucial ontdekt waardoor een aanvaller met fysieke toegang zonder kennis van het wachtwoord toegang tot gegevens op de schijven kan krijgen (pdf).

De kwetsbaarheden bevinden zich specifiek in implementaties van de TCG Opal-standaard. Dit is een standaard voor zelfversleutelende schijven waar verschillende implementaties van bestaan. De eerste kwetsbaarheid is dat er geen cryptografische link is tussen het gegeven wachtwoord van de eindgebruiker en de sleutel die gebruikt wordt voor de encryptie van gebruikersdata.

"Het wachtwoord zou verplicht moeten zijn om de schijfencryptiesleutel te bemachtigen en deze vereiste zou cryptografisch moeten worden afgedwongen. Het ontbreken van deze eigenschap is catastrofaal. De bescherming van de gebruikersgegevens is dan niet langer afhankelijk van geheimen. Alle informatie die nodig is om de data van de gebruiker te achterhalen bevindt zich op de schijf en is te achterhalen. Helaas is het niet geheel triviaal om dit juist te implementeren", zo schrijven de onderzoekers.

Het tweede probleem is dat sleutel-informatie op een 'wear-leveled storage chip' wordt opgeslagen. Om de levensduur van ssd-schijven te verlengen wordt van wear leveling gebruikgemaakt. Hierbij wordt de data zo gerangschikt dat het verwijderen en herschrijven van data gelijk over de schijf wordt verdeeld. Dit voorkomt dat een bepaald deel van de ssd-schijf meer wordt gebruikt dan andere delen en eerder kapot gaat. Oudere kopieën van een sector blijven echter bewaard totdat die wordt overschreven.

De onderzoekers schetsen een scenario waarbij een schijfencryptiesleutel onbeveiligd is opgeslagen, waarna de gebruiker een wachtwoord instelt en de onbeveiligde sleutel met een versleutelde versie wordt vervangen. Door wear leveling kan de nieuwe variant op een ander deel van de opslagchip worden opgeslagen en wordt de oude locatie als ongebruikt aangegeven. Wanneer deze locatie niet wordt overschreven, kan de onbeveiligde variant van de schijfencryptiesleutel nog steeds worden achterhaald.

Verder blijkt dat Microsoft BitLocker dat met Windows wordt geleverd, kwetsbaar is wanneer het met de kwetsbare ssd-schijven wordt gebruikt. De encryptieoplossing van Microsoft vertrouwt namelijk op de hardwarematige encryptie van een harde schijf als die aangeeft dit te ondersteunen.

Kwetsbare schijven

De kwetsbaarheden zijn aangetoond de Crucial (Micron) MX100, MX200 en MX300 shijven, de Samsung T3 en T5 externe usb-stations en de Samsung 840 EVO en 850 EVO schijven. De onderzoekers merken op dat niet alle beschikbare schijven op de markt zijn getest. Het Nationaal Cyber Security Centrum (NCSC) van het ministerie van Justitie en Veiligheid werd door de onderzoekers benaderd en is het afgelopen jaar met zowel de onderzoekers als fabrikanten in contact geweest om de kwetsbaarheden te verhelpen. Samsung heeft updates voor de T5 en T3 beschikbaar gemaakt. Eigenaren van een T1 moeten met hun leverancier contact opnemen. Daarnaast adviseert Samsung softwarematige versleuteling. Crucial (Micron) zegt aan updates te werken, maar die zijn nog niet beschikbaar.

Het NCSC wijst erop dat het aanpassen van de standaardinstelling voor BitLocker-gebruikers niet voldoende is om het risico te vermijden. Bij het aanpassen worden de reeds opgeslagen gegevens namelijk niet opnieuw versleuteld. "Alleen een volledig nieuwe installatie, inclusief verwijderen en herformateren van gegevens, zorgt voor encryptie via BitLocker", aldus het NCSC. Om misbruik te voorkomen zullen de onderzoekers van de Radboud Universiteit geen exploits of aanvalstools beschikbaar maken.