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Definition Full Disk Encryption (FDE) Was ist Festplattenverschlüsselung?

| Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Peter Schmitz

Die Festplattenverschlüsselung verschlüsselt alle Daten einer Festplatte oder einer Partition inklusive der Daten des Betriebssystems. Um Zugriff auf die Daten zu erhalten oder den Rechner zu booten, ist eine Authentifizierung per Software- oder Hardware-Kennung notwendig.

Die Festplattenverschlüsselung (Full Disk Encryption / FDE) bietet Schutz vor unbefugtem Zugriff durch Verschlüsselung der kompletten Festplatte.
Die Festplattenverschlüsselung (Full Disk Encryption / FDE) bietet Schutz vor unbefugtem Zugriff durch Verschlüsselung der kompletten Festplatte.
(Bild: gemeinfrei)

Die Festplattenverschlüsselung, im Englischen Full Disk Encryption (FDE), schützt die auf einer Festplatte oder einer Festplatten­partition gespeicherten Informationen vor unbefugtem Zugriff, indem sie alle Daten verschlüsselt. Auch die Daten des Betriebssystems eines Rechners sind verschlüsselt. Für den Zugriff auf die Daten oder das Booten des Rechners ist ein Schlüssel notwendig, der per Authentifizierung mit einer Kennung oder mit einer speziellen Hardware freigegeben wird. Nach der Freischaltung des Schlüssels erfolgen das Ver- und Entschlüsseln der Daten beim Lesen und Schreiben der Daten automatisch und für den Benutzer transparent. Für alle gängigen Betriebssysteme existieren Lösungen zur Festplattenverschlüsselung. Es sind sowohl direkt von den Herstellern des Betriebssystems integrierte Lösungen als auch Anwendungen externer Anbieter verfügbar. Besonders sinnvoll ist die Festplattenverschlüsselung bei mobilen Rechnern wie Laptops. Sie schützt die Daten nach einem Diebstahl des Geräts. Das Auslesen der Festplatten mithilfe eines externen Geräts ist ohne den Schlüssel nicht mehr möglich.

Funktionsweise der Festplattenverschlüsselung

Die Festplattenverschlüsselung sorgt dafür, dass alle Daten, die auf eine Festplatte geschrieben werden, verschlüsselt sind. Beim Lesen entschlüsselt die Software die Daten. Auf der Festplatte bleiben sie jedoch verschlüsselt. Für die Nutzer und Anwendungen ist die Festplattenverschlüsselung transparent. Die Verschlüsselung ist für die komplette Festplatte oder eine Partition aktiviert. Um einen Rechner zu booten, muss das Betriebssystem entschlüsselt werden. Hierfür ist es notwendig, in einem Pre-Boot-Prozess eine Authentifizierung durchzuführen. Die Authentifizierung ist Passwort- oder Hardware-basiert. Durch die Authentifizierung wird der Schlüssel freigegeben und die Daten auf der Festplatte sind beim Startprozess des Rechners entschlüsselt und lesbar. Als Verschlüsselungsverfahren kommt häufig der Advanced Encryption Standard (AES) zum Einsatz. AES arbeitet schnell, bietet ein hohes Maß an Sicherheit und wird durch gängige Hardware unterstützt. Sowohl der Inhalt der Dateien als auch die Dateinamen sind verschlüsselt. Durch die Verschlüsselung der Dateinamen sind keine Rückschlüsse auf die Inhalte der Dateien möglich.

Vor- und Nachteile der Festplattenverschlüsselung

Wichtigster Vorteil der Festplattenverschlüsselung ist, dass das Auslesen der Festplatten ohne Schlüssel nicht mehr möglich ist. Verfahren wie das Ausbauen der Festplatte und Verbinden mit externen Systemen oder das Booten eines gestohlenen Rechners per externen Medien wie USB-Sticks lassen sich nicht mehr nutzen, um an die gespeicherten Inhalte zu kommen. Aufgrund der Integration der Verschlüsselung im Betriebssystem arbeitet die Full Disk Encryption sowohl für Anwender als auch für Applikationen transparent und automatisch im Hintergrund. Das Einrichten und Aktivieren der Verschlüsselung ist einfach und schnell erledigt.

Als Nachteil lässt sich aufführen, dass die Performance des Systems unter Umständen durch die benötigte Rechenleistung zum Ver- und Entschlüsseln beeinträchtigt ist. Hardware mit Unterstützung der AES-Verschlüsselungsalgorithmen minimiert die Performanceeinbußen. Ein weiterer Nachteil ist, dass beim Verlust des Schlüssels, des Passworts oder der Authentifizierungshardware die Daten auf der Festplatte nicht mehr lesbar sind.

Lösungen zur Festplattenverschlüsselung für verschiedene Betriebssysteme

Für alle gängigen Betriebssysteme wie Windows, Linux oder macOS existieren integrierte oder externe Lösungen zur Festplattenverschlüsselung. In bestimmten Windows-Editionen ist das Programm BitLocker von Microsoft bereits enthalten. Für Rechner mit macOS lässt sich FileVault verwenden. In Linux-Umgebungen sind FDE-Lösungen wie Loop-AES oder dm-crypt verfügbar. Darüber hinaus sind betriebssystemübergreifende Lösungen und Open-Souce-basierte oder kommerzielle Programme zur Full Disk Encryption nutzbar. Zu diesen Lösungen zählen unter anderem CrossCrypt, TrueCrypt, VeraCrypt, PGP Whole Disk Encryption, BestCrypt Volume Encryption, DriveLock und viele mehr.

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