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概览:
- BitLocker 增强功能
- 获取和安装 BitLocker
- 在服务器上使用 BitLocker
- 完整数据保护的注意事项
在去年《TechNet 杂志》
的安全专刊中,我简要介绍了 Windows BitLocker 驱动器加密中的一些功能,藉以演示如何在 Windows Vista 的最初发行版中实现该功能。现在,随着
Windows Vista ® Service Pack 1 和新版 Windows Server ® 2008 操作 系统的发布,我们需要再次讨论 BitLocker ®。
在本文中,我将介绍最新版本中涉及的一些更改,概述如何在 服务器上安装并使用 BitLocker,并提到一些值得注意的近期要点报告。(此外,要阅读去年的文章“使用 BitLocker 驱动器加密以保护数据的密钥”,请访问 technet.microsoft.com/magazine/cc138009.aspx。)
新增功能
此 BitLocker 版本引入的更改带来了全新的灵活性,而且没有更改任何基本操作。我要讲述的更改包括:支持数据卷,允许对计算机访问进行三重身份验证,支持统一的可扩展固件接口 (UEFI),适用于 64 位 系统的新行业标准固件,能够更有效地防止针对卷元数据的加密攻击,以及受信任的平台模块 (TPM) 的增强用途。
数据卷
首次发布 Windows Vista 时,BitLocker 控制面板只允许对 Windows ® 操作 系统卷(通常是 C:驱动器)启用加密。对于大多数用户而言,此功能就已足够了,因为家庭计算机通常将用户的所有数据和程序与操作 系统存储在同一个卷上。但在企业中通常却并非如此,更不用说 服务器了。因此,客户最常提出的一个请求就是能够对数据卷加密。数据卷是指计算机上安装的除操作 系统卷以外的卷(请注意,BitLocker 不适用于加密可移动媒体)。
如 图 1 所示,我在此计算机上有三个可用的卷。(如果包括用于启动的小型活动分区,则实际上有四个。)我的操作 系统安装在驱动器 C:(实际显示为带有 Windows“徽标”的图标)上,另外还有两个数据卷 E:和 P:。数据卷 P:已使用 BitLocker 加密,并且当前处于锁定状态。数据卷 E:尚未加密。在 Windows Vista SP1 和 Windows Server 2008 中,我可以使用 BitLocker 控制面板小程序加密和解除锁定这些数据卷。
图 1 Bitlocker 界面 (单击该图像获得较大视图)
如果已使用 BitLocker 对操作 系统卷加密,则默认行为是在解除操作 系统卷的锁定时,同时解除对加密的数据卷的锁定。如果使用控制面板解除对数据卷的锁定,您就可以看到此选项显示为一个复选框,如 图 2 所示。
图 2 保存用于自动解除锁定的密钥 (单击该图像获得较大视图)
若要启用或禁用数据卷的“自动解除锁定”功能,请使用 manage-bde.wsf 命令行工具。Manage-bde.wsf 是 Windows 随附的一个功能强大的脚本,它使用随 BitLocker 一同安装的基础 Windows Management Instrumentation (WMI) 提供程序。
例如,若要标记数据卷 P:,使它必须以手动方式解除锁定,请使用以下命令:
manage-bde.wsf –autounlock –disable P:
若要再次启用 P: 的自动解除锁定,请使用:
manage-bde.wsf –autounlock –enable P:
BitLocker 控制面板并未显示使用 BitLocker 和数据卷可执行的所有操作,因此您应该使用 -?选项来探索 manage-bde.wsf 命令。manage-bde.wsf 语法在“Windows BitLocker 驱动器加密设计指南”和“Windows BitLocker 部署指南”中也有介绍,这两个指南可从 Microsoft 下载中心 go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=115215 获得。
TPM+USB+PIN
客户也希望能够将其他身份验证要素与 BitLocker 配合使用。BitLocker 在您的计算机中使用 TPM 芯片以验证平台的完整性,即确定早期的启动组件(包括 BIOS)是否已被篡改或损坏。不过,自从 Windows Vista 发布以后,您现在还可以要求输入 PIN 或出示在启用 BitLocker 时创建的包含密钥的 USB 闪存驱动器。
现在借助 Windows Server 2008 和 Windows Vista SP1,您可以将上述三项结合使用。TPM 继续用于验证平台的完整性,USB 密钥代表“拥有的内容”,PIN 代表“知道的内容”。此配置提供了非常强大的防护功能,可防止未经授权的用户启动计算机和为受 BitLocker 保护的驱动器解除锁定。
不过就像在安全性中常见的情况一样,这也代表着取舍。显然,按这种方式配置 BitLocker 时,计算机将无法自动重新启动。以 服务器为例,您必须决定哪个更重要:顺畅的重新启动还是更高级的保护功能。
UEFI 支持
在 Windows Server 2008 和 Windows Vista SP1 中,现已支持随附了统一的可扩展固件接口 (UEFI) 的计算机。UEFI 是一种规范,代表大多数计算机在启动时使用的传统 BIOS 的现代化。有关 UEFI 规范的详细信息,请访问 www.uefi.org。
增强的保护功能
当 BitLocker 检测到 系统已被更改,或是启动时未提供必需的 PIN 或 USB 密钥时,BitLocker 将进入恢复模式。在恢复模式下,启用 BitLocker 的卷将保持锁定,并向用户显示一个称为恢复控制台的文本模式对话框。
若要解除对驱动器的锁定,用户必须使用键盘或从 USB 闪存驱动器输入恢复密码(一个包含 48 位的数字)。(如果是存储在 USB 闪存驱动器中,则此密码有时称为恢复密钥,因为它是二进制格式,而非文本格式。)
BitLocker 使用恢复密码解密存储在卷元数据中的密钥 — 卷主密钥 (VMK),然后解密全卷加密密钥 (FVEK) 以解除对驱动器的锁定。若要成功完成恢复,必须有恢复密码的副本。
因此,除用户进行存储(如存储在 USB 闪存驱动器中)外,强烈建议您也集中存储恢复密码。操作 系统提供了在 Active Directory ® 域服务 (ADDS) 中存储密码的功能。
存储在卷元数据中的密钥(如 VMK)将进行加密,并且整个卷元数据的完整性将以加密形式予以保护。如果 BitLocker 检测到卷元数据已被篡改,它将拒绝使用任何元数据,并且不会解除对任何受保护卷的锁定。请注意,在此状态下仅使用恢复密码不能解除对驱动器的锁定。
我必须强调,这种情况只在计算机遭受蓄意的安全攻击时才会发生。如果发生这种情况,则您的计算机很可能已落入破坏者之手,而不再受您的控制。如果只是无意中更改了平台或忘记了 PIN,则不会引发这种情况。
若要解除对卷的锁定,您需要使用以下三个项目:
- 恢复密码(可以是键入的文本,也可以位于 USB 闪存驱动器上)
- 包含加密版本的 FVEK 和 VMK 的二进制密钥包
- BitLocker 修复工具
简而言之,您需要确保您的企业始终能够访问上述所有项目。
恢复密码可以手动备份,也可以自动备份。建议使用组策略设置将恢复密码自动备份到 Active Directory 域服务。
当您配置此设置(如图 3 所示)时,需包括备份二进制密钥包的选项。二进制密钥包包括加密版本的 VMK 和 FVEK,允许您根据需要使用 BitLocker 修复工具。
图 3 配置组策略以在恢复信息中包含密钥包 (单击该图像获得较大视图)
BitLocker 修复工具设计用于帮助您从启用了 BitLocker 的损坏磁盘中恢复数据。请注意,这是一个高级工具,旨在供经验丰富的管理员使用。有关 BitLocker 修复工具的详细信息,请访问 support.microsoft.com/kb/928201 阅读 Microsoft 知识库文章,或观看我的网络广播“企业中的 Microsoft BitLocker:让生活更加轻松的 BitLocker 工具”(包括视频演示),网址为 go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=114985。
在此,需明确指出 BitLocker 不能代替备份数据的需求。如果磁盘损坏或受到蓄意攻击,则 BitLocker 修复工具完全不能保证能够恢复任何数据,更不用说所有数据。
TPM 更广泛的用途
从技术上讲,这并不是一项 BitLocker 更改,但它非常棒,完全值得一提。在 SP1 之前,BitLocker 是 Windows 操作 系统中唯一使用 TPM 的部分,但现在 TPM 还可用于其他一些功能。例如,当 Windows 知道 TPM 可用时,便会在生成随机数字时使用 TPM 作为增加平均信息量的来源。这样,可提高各种加密的品质(甚至可能让游戏玩得更顺畅)。
但是,这也意味着事件查看器中显示的与 TPM 相关的事件不一定都与 BitLocker 相关。作为 IT 专业人员,您必须注意其他 系统组件(可能是来自其他供应商的软件)可能并且将会使用 TPM,这就会记录一些其他事件。
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(责任编辑:hahack)
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