Hardware-encrypted disks in Linux

Bc. Štěpán Horáček

Master's thesis

Anotácia:

Protože se šifrování disků stává normální součástí zabezpečení mnoha zařízení, mnozí hledají řešení jak zlepšit výkon, efektivitu nebo bezpečnost tohoto procesu. Takové řešení lze vidět v hardwarovém šifrování disku. Hardwarové šifrování disku však není bez chyb. Tato práce se zabývá hardwarovým šifrováním disku a jeho zabezpečením se zaměřením na populární standard Opal. V kontextu hardwarového šifrování disků je představeno a analyzováno několik relevantních moderních útoků. Aby bylo možné porozumět problematice hlouběji, implementuje tato práce sadu nástrojů pro Opal disky. Jmenovitě nástroj pro správu Opal disků, nástroj pro zjištění vlastností Opal disků a nástroj pro získávání náhodných bajtů generovaných Opal disky. Poté se tyto nástroje používají k analýze zabezpečení disků proti vybraným útokům a pro poskytnutí náhledu do toho kolik nepovinných funkcí disky nabízejí.

Abstract:

As disk encryption becomes a standard part of the security of many devices, many look towards solutions which might improve the performance, efficiency or security of the process. Such a solution can be seen in hardware disk encryption. However, hardware disk encryption is not without its flaws. This work takes a look at the hardware disk encryption and its security, focusing on the popular Opal standard. Several relevant state-of-the-art attacks are introduced and analysed in the context of hardware disk encryption. In order to be able to understand the problematics more deeply, this work implements a set of tools for Opal devices. Namely, a utility to manage Opal disks, a utility to discover the proprieties of an Opal disk, and a utility to acquire random bytes generated by an Opal disk. Afterwards, these tools are used to analyse the security of the disks against a selection of attacks and to provide insight into how many optional features are offered by the disks.

Keywords

disk encryption, self-encrypting drive, Linux, storage security

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 12. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 25. 1. 2023
• Vedúci: Ing. Milan Brož, Ph.D.
• Oponent: doc. RNDr. Petr Švenda, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Computer systems, communication and security / Information security