Как работает bitlocker windows 11

Время на прочтение
8 мин

Количество просмотров 178K

По мнению специалистов, именно кража ноутбука является одной из основных проблем в сфере информационной безопасности (ИБ).

В отличие от других угроз ИБ, природа проблем «украденный ноутбук» или «украденная флешка» довольно примитивна. И если стоимость исчезнувших устройств редко превышает отметку в несколько тысяч американских долларов, то ценность сохраненной на них информации зачастую измеряется в миллионах.

По данным Dell и Ponemon Institute, только в американских аэропортах ежегодно пропадает 637 тысяч ноутбуков. А представьте сколько пропадает флешек, ведь они намного меньше, и выронить флешку случайно проще простого.

Когда пропадает ноутбук, принадлежащий топ-менеджеру крупной компании, ущерб от одной такой кражи может составить десятки миллионов долларов.

Как защитить себя и свою компанию?

Мы продолжаем цикл статей про безопасность Windows домена. В первой статье из цикла мы рассказали про настройку безопасного входа в домен, а во второй — про настройку безопасной передачи данных в почтовом клиенте:

1. Как при помощи токена сделать Windows домен безопаснее? Часть 1.
2. Как при помощи токена сделать Windows домен безопаснее? Часть 2.

В этой статье мы расскажем о настройке шифрования информации, хранящейся на жестком диске. Вы поймете, как сделать так, чтобы никто кроме вас не смог прочитать информацию, хранящуюся на вашем компьютере.

Мало кто знает, что в Windows есть встроенные инструменты, которые помогают безопасно хранить информацию. Рассмотрим один из них.

Наверняка, кто-то из вас слышал слово «BitLocker». Давайте разберемся, что же это такое.

Что такое BitLocker?

BitLocker (точное название BitLocker Drive Encryption) — это технология шифрования содержимого дисков компьютера, разработанная компанией Microsoft. Она впервые появилась в Windows Vista.

С помощью BitLocker можно было шифровать тома жестких дисков, но позже, уже в Windows 7 появилась похожая технология BitLocker To Go, которая предназначена для шифрования съемных дисков и флешек.

BitLocker является стандартным компонентом Windows Professional и серверных версий Windows, а значит в большинстве случаев корпоративного использования он уже доступен. В противном случае вам понадобится обновить лицензию Windows до Professional.

Как работает BitLocker?

Эта технология основывается на полном шифровании тома, выполняемом с использованием алгоритма AES (Advanced Encryption Standard). Ключи шифрования должны храниться безопасно и для этого в BitLocker есть несколько механизмов.

Самый простой, но одновременно и самый небезопасный метод — это пароль. Ключ получается из пароля каждый раз одинаковым образом, и соответственно, если кто-то узнает ваш пароль, то и ключ шифрования станет известен.

Чтобы не хранить ключ в открытом виде, его можно шифровать либо в TPM (Trusted Platform Module), либо на криптографическом токене или смарт-карте, поддерживающей алгоритм RSA 2048.

TPM — микросхема, предназначенная для реализации основных функций, связанных с обеспечением безопасности, главным образом с использованием ключей шифрования.

Модуль TPM, как правило, установлен на материнской плате компьютера, однако, приобрести в России компьютер со встроенным модулем TPM весьма затруднительно, так как ввоз устройств без нотификации ФСБ в нашу страну запрещен.

Использование смарт-карты или токена для снятия блокировки диска является одним из самых безопасных способов, позволяющих контролировать, кто выполнил данный процесс и когда. Для снятия блокировки в таком случае требуется как сама смарт-карта, так и PIN-код к ней.

Схема работы BitLocker:

1. При активации BitLocker с помощью генератора псевдослучайных чисел создается главная битовая последовательность. Это ключ шифрования тома — FVEK (full volume encryption key). Им шифруется содержимое каждого сектора. Ключ FVEK хранится в строжайшей секретности.
2. FVEK шифруется при помощи ключа VMK (volume master key). Ключ FVEK (зашифрованный ключом VMK) хранится на диске среди метаданных тома. При этом он никогда не должен попадать на диск в расшифрованном виде.
3. Сам VMK тоже шифруется. Способ его шифрования выбирает пользователь.
4. Ключ VMK по умолчанию шифруется с помощью ключа SRK (storage root key), который хранится на криптографической смарт-карте или токене. Аналогичным образом это происходит и с TPM.
   К слову, ключ шифрования системного диска в BitLocker нельзя защитить с помощью смарт-карты или токена. Это связано с тем, что для доступа к смарт-картам и токенам используются библиотеки от вендора, а до загрузки ОС, они, понятное дело, не доступны.
   Если нет TPM, то BitLocker предлагает сохранить ключ системного раздела на USB-флешке, а это, конечно, не самая лучшая идея. Если в вашей системе нет TPM, то мы не рекомендуем шифровать системные диски.
   И вообще шифрование системного диска является плохой идеей. При правильной настройке все важные данные хранятся отдельно от системных. Это как минимум удобнее с точки зрения их резервного копирования. Плюс шифрование системных файлов снижает производительность системы в целом, а работа незашифрованного системного диска с зашифрованными файлами происходит без потери скорости.
5. Ключи шифрования других несистемных и съемных дисков можно защитить с помощью смарт-карты или токена, а также TPM.
   Если ни модуля TPM ни смарт-карты нет, то вместо SRK для шифрования ключа VMK используется ключ сгенерированный на основе введенного вами пароля.

При запуске с зашифрованного загрузочного диска система опрашивает все возможные хранилища ключей — проверяет наличие TPM, проверяет USB-порты или, если необходимо, запрашивает пользователя (что называется восстановлением). Обнаружение хранилища ключа позволяет Windows расшифровать ключ VMK, которым расшифровывается ключ FVEK, уже которым расшифровываются данные на диске.

Каждый сектор тома шифруется отдельно, при этом часть ключа шифрования определяется номером этого сектора. В результате два сектора, содержащие одинаковые незашифрованные данные, будут в зашифрованном виде выглядеть по-разному, что сильно затруднит процесс определения ключей шифрования путем записи и расшифровки заранее известных данных.

Помимо FVEK, VMK и SRK, в BitLocker используется еще один тип ключей, создаваемый «на всякий случай». Это ключи восстановления.

Для аварийных случаев (пользователь потерял токен, забыл его PIN-код и т.д.) BitLocker на последнем шаге предлагает создать ключ восстановления. Отказ от его создания в системе не предусмотрен.

Как включить шифрование данных на жестком диске?

Прежде чем приступить к процессу шифрованию томов на жестком диске, важно учесть, что эта процедура займет какое-то время. Ее продолжительность будет зависеть от количества информации на жестком диске.

Если в процессе шифрования или расшифровки компьютер выключится или перейдет в режим гибернации, то эти процессы возобновятся с места остановки при следующем запуске Windows.

Даже в процессе шифрования системой Windows можно будет пользоваться, но, вряд ли она сможет порадовать вас своей производительностью. В итоге, после шифрования, производительность дисков снижается примерно на 10%.

Если BitLocker доступен в вашей системе, то при клике правой кнопкой на названии диска, который необходимо зашифровать, в открывшемся меню отобразится пункт Turn on BitLocker.

На серверных версиях Windows необходимо добавить роль BitLocker Drive Encryption.

Приступим к настройке шифрования несистемного тома и защитим ключ шифрования с помощью криптографического токена.

Мы будем использовать токен производства компании «Актив». В частности, токен Рутокен ЭЦП PKI.

I. Подготовим Рутокен ЭЦП PKI к работе.

В большинстве нормально настроенных системах Windows, после первого подключения Рутокен ЭЦП PKI автоматически загружается и устанавливается специальная библиотека для работы с токенами производства компании «Актив» — Aktiv Rutoken minidriver.

Процесс установки такой библиотеки выглядит следующим образом.

Наличие библиотеки Aktiv Rutoken minidriver можно проверить через Диспетчер устройств.

Если загрузки и установки библиотеки по каким-то причинам не произошло, то следует установить комплект Драйверы Рутокен для Windows.

II. Зашифруем данные на диске с помощью BitLocker.

Щелкнем по названию диска и выберем пункт Turn on BitLocker.

Как мы говорили ранее, для защиты ключа шифрования диска будем использовать токен.
Важно понимать, что для использования токена или смарт-карты в BitLocker, на них должны находиться ключи RSA 2048 и сертификат.

Если вы пользуетесь службой Certificate Authority в домене Windows, то в шаблоне сертификата должна присутствовать область применения сертификата «Disk Encryption» (подробнее про настройку Certificate Authority в первой части нашего цикла статей про безопасность Windows домена).

Если у вас нет домена или вы не можете изменить политику выдачи сертификатов, то можно воспользоваться запасным путем, с помощью самоподписанного сертификата, подробно про то как выписать самому себе самоподписанный сертификат описано здесь.
Теперь установим соответствующий флажок.

На следующем шаге выберем способ сохранения ключа восстановления (рекомендуем выбрать Print the recovery key).

Бумажку с напечатанным ключом восстановления необходимо хранить в безопасном месте, лучше в сейфе.

Далее выберем, какой режим шифрования будет использоваться, для дисков, уже содержащих какие-то ценные данные (рекомендуется выбрать второй вариант).

На следующем этапе запустим процесс шифрования диска. После завершения этого процесса может потребоваться перезагрузить систему.

При включении шифрования иконка зашифрованного диска изменится.

И теперь, когда мы попытаемся открыть этот диск, система попросит вставить токен и ввести его PIN-код.

Развертывание и настройку BitLocker и доверенного платформенного модуля можно автоматизировать с помощью инструмента WMI или сценариев Windows PowerShell. Способ реализации сценариев будет зависеть от среды. Команды для BitLocker в Windows PowerShell описаны в статье.

Как восстановить данные, зашифрованные BitLocker, если токен потеряли?

Если вы хотите открыть зашифрованные данные в Windows

Для этого понадобится ключ восстановления, который мы распечатали ранее. Просто вводим его в соответствующее поле и зашифрованный раздел откроется.

Если вы хотите открыть зашифрованные данные в системах GNU/Linux и Mac OS X

Для этого необходима утилита DisLocker и ключ восстановления.

Утилита DisLocker работает в двух режимах:

• FILE — весь раздел, зашифрованный BitLocker, расшифровывается в файл.
• FUSE — расшифровывается только тот блок, к которому обращается система.

Для примера мы будем использовать операционную систему Linux и режим утилиты FUSE.

В последних версиях распространенных дистрибутивов Linux, пакет dislocker уже входит в состав дистрибутива, например, в Ubuntu, начиная с версии 16.10.

Если пакета dislocker по каким-то причинам не оказалось, тогда нужно скачать утилиту DisLocker и скомпилировать ее:

tar -xvjf dislocker.tar.gz

Откроем файл INSTALL.TXT и проверим, какие пакеты нам необходимо доустановить.

В нашем случае необходимо доустановим пакет libfuse-dev:

sudo apt-get install libfuse-dev

Приступим к сборке пакета. Перейдем в папку src и воспользуемся командами make и make install:

cd src/
make 
make install

Когда все скомпилировалось (или вы установили пакет) приступим к настройке.

Перейдем в папку mnt и создадим в ней две папки:

• Encrypted-partition— для зашифрованного раздела;
• Decrypted-partition — для расшифрованного раздела.

cd /mnt
mkdir Encrypted-partition
mkdir Decrypted-partition

Найдем зашифрованный раздел. Расшифруем его с помощью утилиты и переместим его в папку Encrypted-partition:

dislocker -r -V /dev/sda5 -p recovery_key /mnt/Encrypted-partition</b>(вместо recovery_key подставьте свой ключ восстановления)

Выведем на экран список файлов, находящихся в папке Encrypted-partition:

ls Encrypted-partition/

Введем команду для монтирования раздела:

mount -o loop Driveq/dislocker-file Decrypted-partition/

Для просмотра расшифрованного раздела перейдем в папку Encrypted-partition.

Резюмируем

Включить шифрование тома при помощи BitLocker очень просто. Все это делается без особых усилий и бесплатно (при условии наличия профессиональной или серверной версии Windows, конечно).

Для защиты ключа шифрования, которым шифруется диск, можно использовать криптографический токен или смарт-карту, что существенно повышает уровень безопасности.

Protect your data from unauthorized users

by Claudiu Andone

Oldtimer in the tech and science press, Claudiu is focused on whatever comes new from Microsoft. His abrupt interest in computers started when he saw the first Home… read more

Updated on October 4, 2023

Reviewed by
Vlad Turiceanu

Passionate about technology, Windows, and everything that has a power button, he spent most of his time developing new skills and learning more about the tech world. Coming… read more

If you want to protect your sensitive data, it’s important to use drive encryption on Windows 11.

And the great news is that the OS (except for the Home version) comes with a built-in tool to do that, called BitLocker.

Here, we will explain how to encrypt your hard drive on Windows 11 and use BitLocker on Microsoft’s operating system.

However, we will start by telling you a few things you should know about drive encryption and security.

What is drive encryption, and why do we need it?

Hard-drive encryption is the process of encrypting the data stored on a hard drive using mathematical functions.

This way, essential data will not be seen by anyone who doesn’t have access to the key or password you set up. This is an essential layer of security against ransomware and other online attacks.

Here’s how it works: when a file is written to the drive, it is encrypted automatically with the help of specialized software.

In the same way, when you access a file on the drive, the same tool decrypts it, but only if you can provide the password you set up when you encrypted the drive. Windows 11 comes with Device Encryption and BitLocker Encryption.

There’s a catch! You can’t use BitLocker if your PC has no TPM 2.0 chip installed. However, we have a workaround for that, too, so read on.

How to manage the encryption of my hard drive on Windows 11?

1. Enable hard drive encryption

You can encrypt your disk on your Windows 11 device using the built-in BitLocker tool from Control Panel. This tool allows users to encrypt their data so that it is only accessible to those who either insert a designated USB drive upon booting, or input the required password.

1. Click the Search icon on your Taskbar.

2. Type BitLocker in the search box that opened and click on the app from the results.

3. Select Turn on BitLocker.

4. You will be prompted to select a method to unlock your drive at startup. We recommend using the password method but you can also use a USB key that you need to provide.

5. Enter the password and re-enter it, then click Next.

6. After that, you will be asked to save the key in another way too. You can save it in your Microsoft account, on a file, on a USB stick or just print it.

7. The next step is to choose whether you want to encrypt the whole drive or just the used part.

8. Make your selection, then click Next.

9. Now you need to choose the encryption mode you want to use. As you’re using Windows 11, you can go with the first option, for fixed drives, but you can also select the second one if you plan on moving your drive.

10. At last, check the Run BitLocker system check box and then click Continue.

11. You will now be prompted to Restart.

12. After the reboot, you will be prompted to enter the password to unlock your drive.

2. Encrypt your drive if your PC is not TPM 2.0 compatible

If after you click on the BitLocker drive encryption from Device encryption you see the message that Device encryption is not available for this device, that means your PC is not TPM 2.0 ready.

Don’t worry, we can take care of that with a few easy steps to perform.

1. Press the Windows key + R to start Run, type gpedit.msc and press Enter or click OK.
2. In the Group Policy Editor, go to the following path: Local Computer Policy\Computer Configuration\Administrative Templates\Windows Components\BitLocker Drive Encryption\Operating System Drives
3. Now double click the Require additional authentication at startup key to open it.
4. Check the Enabled option from the top, then check the Allow BitLocker without compatible TPM (requires a password or a startup key on a USB flash drive) box, then click OK.
5. Now, repeat the steps from the first solution to enable BitLocker encryption.

3. Disable drive encryption

If you have changed your mind and down want to use drive encryption on your Windows 11 PC, you can do that by following these steps:

1. Click the Search icon from the Taskbar, type bitlocker and select the app from results.
2. Now click on Turn off BitLocker.
3. Confirm your choice clicking again on Turn off BitLocker.
4. Wait until BitLocker finishes to decrypt your drive before restarting or shutting down your PC.

Encrypting the drive is essential for all sensitive data from your PC and will enforce an additional layer of protection against attacks and even prying eyes.

However, this can be a two-way street because if you don’t take all precautions in managing your unlocking keys or your password, you will be unable to access your data yourself. But many, when setting up the feature, found that Device Encryption is missing in Windows 11.

You might also be interested in our guide on how to protect a folder in Windows 11 and only secure certain files. You can check out more with our in-depth comparison of Device Encryption and BitLocker Encryption.

We hope our guide helped you enable drive encryption on Windows 11 and that your data is safe now.

If you have any questions or suggestions, write them down in a comment in the dedicated section below, and we will get back to you as soon as possible.

Эта функция доступна в версиях Frontline Starter и Frontline Standard, Business Plus, Enterprise Standard и Enterprise Plus, Education Standard и Education Plus, Enterprise Essentials и Enterprise Essentials Plus, Cloud Identity Premium. Сравнение версий

Как администратор, вы можете указать, как выполняется шифрование на устройствах с Microsoft Windows 10 или 11, зарегистрированных в службе управления устройствами Windows. Если на устройстве включено шифрование BitLocker, заданные вами параметры вступят в силу. Чаще всего настраивают:

• шифрование диска;
• дополнительную аутентификацию при запуске;
• способы восстановления из предзагрузочной среды;
• шифрование данных на жестких дисках;
• способы восстановления жестких дисков;
• шифрование данных на съемных носителях.

Подготовка

Чтобы настройки шифрования применялись, устройства должны быть зарегистрированы в службе управления устройствами Windows. Подробнее об управлении устройствами Windows…

Как настроить шифрование BitLocker

3. Нажмите Настройки BitLocker.
4. Чтобы применить настройки ко всем пользователям, выберите организационное подразделение верхнего уровня. В обратном случае выберите дочернее подразделение.
5. В разделе Шифрование диска выберите в списке значение Включено.
6. Задайте нужные настройки (развернуть все): Шифрование диска
   • Способ шифрования данных на системных дисках. Выберите алгоритм и надежность ключа для шифрования дисков операционной системы.
   • Дополнительная аутентификация при запуске. Укажите, должен ли BitLocker требовать дополнительную аутентификацию при каждом запуске компьютера и используется ли доверенный платформенный модуль (TPM). Если этот параметр включен, доступны следующие настройки:
     • Разрешить использование BitLocker без совместимого TPM. Установите этот флажок, чтобы для запуска требовался пароль или USB-накопитель.
     • Настроить запуск TPM без PIN-кода или ключа. Вы можете требовать аутентификацию при запуске с помощью TPM вместо PIN-кода или ключа.
     • PIN-код запуска TPM. Можно указать, что перед запуском нужно ввести PIN-код (от 6 до 20 цифр). Вы также можете настроить минимальную длину PIN-кода.
     • Ключ запуска TPM. Вы можете требовать от пользователей проходить аутентификацию с помощью ключа запуска TPM, чтобы получить доступ к диску. Ключ запуска – это USB-ключ с информацией для шифрования диска. При подключении USB-ключа происходит аутентификация доступа к диску. После этого диск готов к использованию.
     • Настройка ключа и PIN-кода запуска TPM. Вы можете указать, что нужно использовать и ключ, и PIN-код запуска.
   • Способы восстановления из предзагрузочной среды. Включите этот параметр, чтобы настроить сообщение или изменить URL, которые отображаются на экране восстановления ключа перед загрузкой, если системный диск заблокирован.
   • Способы восстановления системных дисков. Включите этот параметр, чтобы указать доступные пользователям способы восстановления данных с системных дисков, защищенных с помощью BitLocker. Если параметр включен, доступны следующие настройки:
     • Разрешить агент восстановления данных. Под агентами восстановления данных подразумеваются пользователи, чьи сертификаты инфраструктуры открытых ключей используются для создания предохранителя сетевого ключа BitLocker. Если это разрешено, такие пользователи могут разблокировать диски, защищенные с помощью BitLocker, указав свои учетные данные PKI.
     • Задать пароль восстановления (48 цифр). Укажите, могут или должны ли пользователи создать пароль восстановления из 48 цифр.
     • 256-разрядный ключ восстановления. Укажите, могут или должны ли пользователи создать 256-разрядный ключ восстановления.
     • Скрыть варианты восстановления в мастере настройки BitLocker. Установите этот флажок, чтобы запретить пользователям выбирать способ восстановления диска при включении BitLocker.
     • Сохранить данные для восстановления, связанные с BitLocker, в доменных службах Active Directory. Если этот флажок установлен, вы можете выбрать, какие данные для восстановления, связанные с BitLocker, должны храниться в Active Directory. Вы можете хранить ключ и пароль восстановления или только пароль восстановления. Если этот параметр включен, доступна следующая настройка:
       • Не включать BitLocker, пока данные восстановления не будут сохранены в Active Directory. Если выбран этот вариант, пользователи смогут включить шифрование BitLocker только после того, как компьютер подключится к домену и данные для восстановления будут сохранены в Active Directory.

   Шифрование данных на жестких дисках

   • Шифрование данных на жестких дисках. При включении этого параметра запись на жесткие диски будет разрешена только в том случае, если они зашифрованы. Если этот параметр включен, доступны следующие настройки:
     • Способ шифрования данных на жестких дисках. Выберите алгоритм и надежность ключа для шифрования жестких дисков.
     • Способы восстановления жестких дисков. Включите, чтобы выбрать доступные пользователям способы восстановления данных с жестких дисков, защищенных с помощью BitLocker. Если этот параметр включен, доступны следующие настройки:
       • Разрешить агент восстановления данных. Под агентами восстановления данных подразумеваются пользователи, чьи сертификаты инфраструктуры открытых ключей используются для создания предохранителя сетевого ключа BitLocker. Если это разрешено, такие пользователи могут разблокировать диски, защищенные с помощью BitLocker, указав свои учетные данные PKI.
       • Пароль восстановления (48 цифр). Укажите, могут или должны ли пользователи создать пароль восстановления из 48 цифр.
       • 256-разрядный ключ восстановления. Укажите, могут или должны ли пользователи создать 256-разрядный ключ восстановления.
       • Скрыть варианты восстановления в мастере настройки BitLocker. Установите этот флажок, чтобы запретить пользователям выбирать способ восстановления диска при включении BitLocker.
       • Сохранить данные для восстановления, связанные с BitLocker, в доменных службах Active Directory. Если этот флажок установлен, вы можете выбрать, какие данные для восстановления, связанные с BitLocker, должны храниться в Active Directory. Вы можете хранить ключ и пароль восстановления или только пароль восстановления. Если этот параметр включен, доступна следующая настройка:
         • Не включать BitLocker, пока данные восстановления не будут сохранены в Active Directory. Если выбран этот вариант, пользователи смогут включить шифрование BitLocker только после того, как компьютер подключится к домену и данные для восстановления будут сохранены в Active Directory.

   Шифрование данных на съемных носителях

   • Шифрование данных на съемных носителях. Включите этот параметр, чтобы разрешить запись на съемные носители только в том случае, если они зашифрованы. Если этот параметр включен, доступны следующие настройки:
     • Способ шифрования данных на съемных носителях. Выберите алгоритм и надежность ключа для шифрования съемных носителей.
     • Запретить запись на устройства, настроенные в другой организации. Если флажок установлен, запись возможна только на те диски, поля идентификации которых совпадают с полями идентификации компьютера. Эти поля задаются групповой политикой организации.
7. Нажмите Сохранить. В дочернем организационном подразделении можно выбрать вариант Наследовать или Переопределить для настроек родительского подразделения.

Изменения вступают в силу в течение 24 часов (обычно быстрее). Подробнее…

Как установить для шифрования диска значение «Не настроено»

Если выбрать для параметра Шифрование диска значение Не настроено, заданные в консоли администратора правила BitLocker перестанут применяться. В этом случае для правил на устройствах пользователей начнет действовать прежняя настройка. Если устройство зашифровано, его настройки или данные на нем не будут изменены.

Как отключить шифрование BitLocker

3. Нажмите Настройки BitLocker.
4. Чтобы отключить профиль только для некоторых пользователей, в списке слева выберите нужное организационное подразделение. Если этого не сделать, настройки будут применены ко всем пользователям в организации.
5. В разделе Шифрование диска выберите в списке значение Отключено.
6. Нажмите Сохранить. В дочернем организационном подразделении можно выбрать вариант Наследовать или Переопределить для настроек родительского подразделения.

Статьи по теме

• Включите управление устройствами Windows.
• Как зарегистрировать устройство в службе управления устройствами Windows

_{Google, Google Workspace, а также другие связанные знаки и логотипы являются товарными знаками компании Google LLC. Все другие названия компаний и продуктов являются товарными знаками соответствующих компаний.}

Эта информация оказалась полезной?

Как можно улучшить эту статью?