آموزش گذاشتن رمز روی هارد اکسترنال

<p>تقریباً همه ابزارهایی که در این مقاله معرفی شده‌اند، پشت صحنه از الگوریتم AES استفاده می‌کنند. AES یک رمزنگار بلوکی متقارن است؛ یعنی برای قفل کردن و باز کردن اطلاعات از یک کلید مشترک استفاده می‌کند.

عدد ۲۵۶ طول کلید را به بیت نشان می‌دهد و هرچه این عدد بزرگ‌تر باشد، حدس زدن کلید به روش آزمون و خطا عملاً غیرممکن‌تر می‌شود.</p><p>برای فهمیدن قدرت این الگوریتم، تعداد حالت‌های ممکن کلید ۲۵۶ بیتی را در نظر بگیرید.

این عدد به‌قدری بزرگ است که حتی با قدرتمندترین ابررایانه‌های امروزی، جست‌وجوی تمام حالت‌ها در زمان قابل تصور تمام نمی‌شود. به همین دلیل، ضعف واقعی تقریباً هیچ‌وقت در خود الگوریتم نیست و معمولاً به رمز ضعیف کاربر برمی‌گردد.</p><p>نکته مهم این است که کلید AES را خود شما تایپ نمی‌کنید.

رمزی که وارد می‌کنید از یک تابع مشتق‌گیری کلید عبور می‌کند و کلید نهایی از دل آن ساخته می‌شود. کیفیت این تابع و تعداد دفعات تکرار آن تعیین می‌کند مهاجم چقدر زمان لازم دارد تا رمزهای حدسی را امتحان کند.

VeraCrypt و LUKS2 در این بخش تنظیمات سخت‌گیرانه‌تری نسبت به ابزارهای ساده دارند.</p><p>برای رمزگذاری دیسک، AES معمولاً در حالت XTS به کار می‌رود. این حالت طوری طراحی شده که هر بخش از دیسک با یک تنظیم متفاوت رمز شود و الگوهای تکراری فایل‌ها در داده رمزشده دیده نشود.

بسیاری از نسخه‌های ویندوز در حالت پیش‌فرض از XTS-AES با کلید ۱۲۸ بیتی استفاده می‌کنند و برای انتخاب ۲۵۶ بیت باید تنظیمات مربوط را قبل از شروع رمزگذاری تغییر دهید.</p><p>ممکن است بپرسید آیا ۱۲۸ بیت کافی نیست.

از نظر عملی برای کاربر خانگی، بله؛ هر دو سطح در برابر حمله‌های شناخته‌شده مقاوم‌اند.

اما اگر اطلاعات حساس مالی، پزشکی یا شرکتی را نگه می‌دارید و ملاحظه‌های بلندمدت دارید، انتخاب ۲۵۶ بیت هزینه چندانی ندارد و اختلاف سرعتش روی پردازنده‌های جدید معمولاً محسوس نیست.</p><p>پردازنده‌های امروزی دستورهای سخت‌افزاری مخصوص AES به نام AES-NI دارند.

وقتی این قابلیت فعال باشد، رمزگذاری و رمزگشایی تقریباً بدون افت سرعت انجام می‌شود. در عمل، گلوگاه سرعت هارد اکسترنال معمولاً پورت USB یا خود دیسک است، نه پردازنده.</p><p>در نهایت، AES-256 فقط زمانی محافظ شماست که رمز قوی و نگهداری درست کلید هم کنارش باشد.

الگوریتم قوی با رمز «۱۲۳۴۵۶» به همان اندازه بی‌فایده است که قفل فولادی روی درِ باز.</p>

<p>کاربران لینوکس برای رمزگذاری دیسک معمولاً سراغ LUKS می‌روند. این استاندارد در هسته سیستم‌عامل ادغام شده و با ابزار خط فرمان cryptsetup مدیریت می‌شود.

بسیاری از محیط‌های دسکتاپ هم هنگام اتصال دیسک رمزشده، خودکار پنجره درخواست رمز را نشان می‌دهند و کار روزمره را ساده می‌کنند.</p><p>مراحل کلی ساده است. ابتدا با دستور lsblk نام دقیق دیسک را پیدا کنید.

اشتباه گرفتن نام دستگاه رایج‌ترین خطای این روش است و می‌تواند دیسک اشتباهی را پاک کند. سپس پارتیشن را با دستور cryptsetup luksFormat قالب‌بندی می‌کنید و رمز را دو بار وارد می‌کنید.

این مرحله تمام داده‌های قبلی پارتیشن را از بین می‌برد.</p><p>پس از آن با دستور cryptsetup open پارتیشن را باز می‌کنید تا یک دستگاه مجازی در مسیر dev/mapper ساخته شود. روی این دستگاه یک فایل‌سیستم مثل ext4 می‌سازید و آن را مانند یک دیسک عادی مانت می‌کنید.

هر چیزی که روی آن بنویسید، پیش از رسیدن به دیسک واقعی رمز می‌شود.</p><p>یکی از مزیت‌های مهم LUKS «اسلات کلید» است. می‌توانید چند رمز یا فایل کلید مختلف برای یک دیسک تعریف کنید و هر کدام را جداگانه حذف یا عوض کنید.

مثلاً یک رمز روزمره و یک رمز اضطراری که در گاوصندوق نگهداری می‌شود. تغییر رمز هم بدون رمزگذاری دوباره کل داده انجام می‌شود.</p><p>نسخه LUKS2 امکانات جدیدتری دارد، از جمله تابع مشتق‌گیری کلید قوی‌تر Argon2 که حمله‌های جست‌وجوی رمز را کندتر می‌کند.

بیشتر توزیع‌های جدید این نسخه را به‌طور پیش‌فرض استفاده می‌کنند، اما بهتر است با دستور cryptsetup luksDump بررسی کنید دیسک شما با کدام نسخه ساخته شده است.</p><p>هشدار مهم درباره هدر است.

اطلاعات اسلات‌های کلید در ابتدای پارتیشن ذخیره می‌شود و اگر آن بخش آسیب ببیند، حتی با داشتن رمز درست هم داده از دست می‌رود. با دستور cryptsetup luksHeaderBackup یک نسخه پشتیبان از هدر بگیرید و آن را جدا از خود دیسک نگه دارید.</p><p>محدودیت اصلی LUKS سازگاری است.

ویندوز و مک بدون نرم‌افزار جانبی این دیسک را نمی‌شناسند. اگر قرار است دیسک بین چند سیستم‌عامل جابه‌جا شود، VeraCrypt انتخاب مناسب‌تری است.</p>

<p>در رمزگذاری دیسک، رمز عبور تنها راه ورود نیست. بسیاری از ابزارها هنگام فعال‌سازی، یک کلید بازیابی هم تولید می‌کنند. این کلید به‌عنوان یک در پشتی قانونی عمل می‌کند و اگر رمز را فراموش کنید یا سیستم دچار مشکل شود، تنها امید شما برای بازگشت به داده‌هاست.

بی‌توجهی به آن، رایج‌ترین دلیل از دست رفتن اطلاعات رمزشده است.</p><p>در BitLocker این کلید یک عدد ۴۸ رقمی است که به چند گروه تقسیم شده. هنگام فعال‌سازی، ویندوز چند گزینه برای ذخیره آن پیشنهاد می‌دهد: حساب مایکروسافت، فایل متنی یا چاپ روی کاغذ.

هر روش مزایا و خطرهای خودش را دارد و انتخاب باید با توجه به شرایط شما باشد.</p><p>نکته اول این است که کلید بازیابی را هرگز روی خود دیسک رمزشده ذخیره نکنید. این کار شبیه گذاشتن کلید گاوصندوق داخل خود گاوصندوق است.

اگر دیسک قفل باشد، به فایل کلید هم دسترسی ندارید. فایل متنی را روی رایانه دیگر، حافظه جداگانه یا مدیر رمز عبور معتبر نگه دارید.</p><p>نسخه کاغذی برای بسیاری از کاربران مطمئن‌ترین گزینه است، چون به برق و نرم‌افزار وابسته نیست.

آن را در محل امنی مثل گاوصندوق خانگی نگه دارید و کنار خود دیسک قرار ندهید. اگر کسی هم دیسک و هم کلید را همزمان پیدا کند، رمزگذاری عملاً بی‌اثر می‌شود.</p><p>ذخیره در حساب آنلاین راحت است اما به امنیت همان حساب وابسته می‌شود.

اگر از این روش استفاده می‌کنید، حتماً تأیید دو مرحله‌ای را روی حساب فعال کنید. همچنین مطمئن شوید به آن حساب همیشه دسترسی دارید و فقط به یک شماره موبایل قدیمی متکی نیست.</p><p>در VeraCrypt کلید بازیابی به این شکل وجود ندارد.

جایگزین آن، پشتیبان هدر حجم و دیسک نجات است که از منوی ابزارها ساخته می‌شود. این فایل کمک می‌کند اگر هدر خراب شود داده را برگردانید، اما رمز فراموش‌شده را جبران نمی‌کند.</p><p>یک عادت خوب این است که هر چند ماه یک بار آزمایش کنید.

مطمئن شوید کلید ذخیره‌شده واقعاً خوانا و درست است. کشف اشتباه در کلید، در روزی که به آن نیاز دارید، خیلی دیر است.</p>

<p>بسیاری از کاربران فرض می‌کنند رمزگذاری SSD و هارد مکانیکی دقیقاً یکسان است، اما تفاوت‌های مهمی وجود دارد. این تفاوت‌ها به نحوه ذخیره‌سازی داده در حافظه فلش برمی‌گردد و روی سرعت، عمر دیسک و حتی ایمنی پاک کردن اطلاعات اثر می‌گذارد.

آشنایی با آن‌ها به انتخاب تنظیمات بهتر کمک می‌کند.</p><p>اولین تفاوت مربوط به سرعت است. SSD ها سریع‌اند و رمزگذاری نرم‌افزاری باید همگام با آن کار کند. روی پردازنده‌های جدید با پشتیبانی سخت‌افزاری AES، افت سرعت معمولاً ناچیز است.

اما روی رایانه‌های قدیمی یا ضعیف ممکن است سرعت خواندن و نوشتن به‌طور محسوسی کم شود.</p><p>دومین تفاوت به پاک کردن امن داده برمی‌گردد. در هارد مکانیکی می‌توان روی فایل‌های قدیمی دوباره نوشت.

در SSD به دلیل مکانیزمی به نام توزیع یکنواخت فرسایش، کنترلر دیسک ممکن است داده را در سلول‌های دیگر نگه دارد. بنابراین فقط حذف یا بازنویسی ساده، تضمینی برای نابودی کامل اطلاعات قدیمی نیست.</p><p>اینجا رمزگذاری از قبل از ذخیره داده اهمیت پیدا می‌کند.

اگر دیسک نو را قبل از قرار دادن هر داده‌ای رمز کنید، هیچ اطلاعات خام قدیمی‌ای در سلول‌ها باقی نمی‌ماند.

در BitLocker گزینه رمزگذاری «فقط فضای استفاده‌شده» برای دیسک نو سریع و کافی است، ولی برای دیسکی که قبلاً داده حساس داشته، رمزگذاری کل دیسک انتخاب مطمئن‌تری است.</p><p>سومین نکته TRIM است. این دستور به SSD می‌گوید کدام بلوک‌ها دیگر استفاده نمی‌شوند.

در برخی تنظیمات رمزگذاری، به‌ویژه در لینوکس و VeraCrypt، TRIM به‌صورت پیش‌فرض فعال نیست، چون می‌تواند اطلاعاتی درباره الگوی فضای خالی دیسک فاش کند. اگر این موضوع برایتان مهم نیست، فعال کردن آن عملکرد بلندمدت دیسک را بهتر نگه می‌دارد.</p><p>برخی SSD های اکسترنال قابلیت رمزگذاری سخت‌افزاری درون‌ساخت دارند.

این روش سریع است، اما کیفیت پیاده‌سازی آن بین برندها فرق می‌کند و پیش‌تر پژوهشگران در برخی مدل‌ها ضعف‌هایی پیدا کرده‌اند.

اگر به امنیت بالا نیاز دارید، ترکیب رمزگذاری نرم‌افزاری معتبر با دیسک، انتخاب محتاطانه‌تری است.</p><p>در مجموع، رمزگذاری SSD اکسترنال ایمن و کارآمد است، به شرط آنکه از ابتدا و قبل از ذخیره داده‌های حساس انجام شود.</p>

<p>رمزگذاری فقط نصف ماجراست. نوع فایل‌سیستم دیسک تعیین می‌کند آیا اصلاً می‌توانید آن را روی سیستم‌های مختلف بخوانید و بنویسید. بسیاری از کاربران دیسک را با موفقیت رمز می‌کنند، اما بعد می‌فهمند رایانه دوم هیچ‌کدام از فایل‌هایشان را نمی‌بیند.

این مشکل با انتخاب درست از ابتدا قابل پیشگیری است.</p><p>NTFS فایل‌سیستم اصلی ویندوز است. مک آن را به‌صورت پیش‌فرض فقط می‌خواند و نوشتن نیاز به نرم‌افزار اضافی دارد.

لینوکس از طریق درایور NTFS-3G یا درایورهای جدیدتر هسته معمولاً می‌تواند روی آن بنویسد، اما رفتار آن بسته به توزیع و نسخه متفاوت است. بنابراین برای استفاده چندسکویی انتخاب ایده‌آلی نیست.</p><p>APFS و HFS+ مخصوص اپل هستند. ویندوز بدون نرم‌افزار جانبی آن‌ها را نمی‌شناسد.

اگر فقط با مک کار می‌کنید، APFS عملکرد خوبی دارد و رمزگذاری را هم به‌صورت یکپارچه پشتیبانی می‌کند. اما برای دیسکی که قرار است به رایانه ویندوزی هم وصل شود، مناسب نیست.</p><p>exFAT معمولاً بهترین سازش است.

ویندوز، مک و بیشتر نسخه‌های لینوکس آن را می‌خوانند و می‌نویسند و محدودیت اندازه فایل ۴ گیگابایتی FAT32 را ندارد. نقطه ضعف آن نبودن ژورنال است؛ یعنی اگر دیسک را بدون خارج کردن امن بکشید، احتمال خرابی فایل‌سیستم بیشتر از NTFS است.</p><p>اینجا نقش ابزار رمزگذاری پررنگ می‌شود.

یک حجم VeraCrypt با فایل‌سیستم exFAT روی هر سه سیستم‌عامل با نصب VeraCrypt قابل استفاده است. در مقابل، BitLocker روی مک بدون نرم‌افزار تجاری جانبی باز نمی‌شود و LUKS روی ویندوز پشتیبانی بومی ندارد.</p><p>راه دیگر، تقسیم دیسک به دو پارتیشن است.

یک پارتیشن رمزشده برای داده‌های حساس و یک پارتیشن عادی برای فایل‌های عمومی که باید روی هر دستگاهی باز شود.

این روش انعطاف‌پذیر است، اما فراموش نکنید که پارتیشن باز و بدون رمز، در صورت گم شدن دیسک در دسترس هر کسی قرار می‌گیرد.</p><p>قبل از رمزگذاری، یک بار تصمیم بگیرید دیسک روی چه دستگاه‌هایی استفاده خواهد شد. تغییر فایل‌سیستم بعداً معمولاً به معنای پاک کردن و شروع دوباره است.</p>

<p>گروهی از هاردهای اکسترنال، رمزگذاری را به‌طور کامل درون خود دستگاه انجام می‌دهند. این مدل‌ها معمولاً یک صفحه کلید عددی روی بدنه دارند و باید پیش از اتصال به رایانه، پین را روی خود دیسک وارد کنید.

محصولاتی مانند سری Aegis از Apricorn یا دیسک‌های iStorage نمونه‌هایی از این دسته‌اند.</p><p>بزرگ‌ترین مزیت این روش مستقل بودن از سیستم‌عامل است. چون هیچ نرم‌افزاری نصب نمی‌شود، دیسک روی ویندوز، مک، لینوکس و حتی برخی تلویزیون‌ها و دستگاه‌های ضبط کار می‌کند.

همچنین رمز هرگز وارد حافظه رایانه نمی‌شود، بنابراین بدافزارهای ثبت‌کننده کلید فرصتی برای دزدیدن آن ندارند.</p><p>مزیت دوم محافظت در برابر حدس زدن رمز است. بیشتر این دیسک‌ها پس از تعداد مشخصی ورود اشتباه، کلید رمزگذاری را پاک می‌کنند یا خود را قفل می‌کنند.

این سازوکار حمله‌های آزمون و خطا را بسیار سخت می‌کند، چون مهاجم فقط چند فرصت دارد. تعداد مجاز تلاش‌ها بین مدل‌ها متفاوت است.</p><p>اما محدودیت‌هایی هم وجود دارد. پین‌های عددی فضای حالت کوچک‌تری از رمزهای متنی دارند، بنابراین حفاظت دیسک بیشتر به محدودیت تعداد تلاش‌ها متکی است.

توصیه می‌شود پین را تا حد مجاز بلند انتخاب کنید و از تاریخ تولد یا الگوهای ساده مثل ۱۲۳۴۵۶ دوری کنید.</p><p>موضوع دیگر اعتماد به سازنده است. در رمزگذاری نرم‌افزاری متن‌باز، کد را کارشناسان بررسی کرده‌اند. در دیسک سخت‌افزاری باید به طراحی و میان‌افزار شرکت اعتماد کنید.

برای کاربردهای حساس، به دنبال مدل‌هایی بروید که گواهی‌های معتبری مانند FIPS 140 دارند و مشخصات آن‌ها در صفحه رسمی سازنده آمده است.</p><p>قیمت هم تفاوت دارد. این دیسک‌ها معمولاً گران‌تر از مدل‌های معمولی هستند و بازیابی در صورت فراموشی پین بیشتر مواقع ممکن نیست.

برخی مدل‌ها پین مدیر جداگانه دارند که اگر کاربر پین خود را گم کند، دسترسی را برمی‌گرداند.</p><p>این گزینه برای افرادی مناسب است که راحتی، استقلال از سیستم‌عامل و کار با چند دستگاه برایشان اولویت دارد.</p>

<p>گاهی لازم نیست کل هارد اکسترنال رمز شود. اگر فقط چند پوشه مالی، مدرک هویتی یا قرارداد دارید که باید محافظت شوند، رمزگذاری انتخابی ساده‌تر است و دیسک بقیه فایل‌ها، مثل عکس یا فیلم، همچنان آزادانه روی هر دستگاهی باز می‌شود.

این روش برای دیسک‌هایی که با چند نفر به اشتراک گذاشته می‌شوند هم کاربرد دارد.</p><p>ساده‌ترین راه، فشرده‌سازی با رمز است. نرم‌افزار 7-Zip فایل‌ها را در قالب 7z با الگوریتم AES-256 رمز می‌کند.

حتماً گزینه رمزگذاری نام فایل‌ها را فعال کنید، چون بدون آن، رمز فقط محتوا را می‌پوشاند و هر کس می‌تواند فهرست نام فایل‌ها را ببیند. همین نام‌ها گاهی اطلاعات حساسی را لو می‌دهند.</p><p>روش دوم ساخت یک کانتینر رمزشده است.

در VeraCrypt می‌توانید یک فایل با اندازه دلخواه بسازید که پس از وارد کردن رمز، مانند یک درایو جدید در سیستم نمایان می‌شود. هر چیزی که داخل آن بگذارید رمز می‌شود.

اندازه کانتینر از ابتدا ثابت است، پس ظرفیت را با کمی حاشیه تعیین کنید.</p><p>در مک، Disk Utility امکان ساخت تصویر دیسک رمزشده با پسوند dmg را دارد. این فایل با رمز باز می‌شود و در Finder مثل یک دیسک عادی رفتار می‌کند.

می‌توانید اندازه ثابت یا فشرده‌شونده انتخاب کنید و رمزگذاری ۲۵۶ بیتی را فعال نمایید. البته این قالب روی ویندوز بدون ابزار اضافی باز نمی‌شود.</p><p>برای پوشه‌هایی که با فضای ابری هم همگام می‌شوند، نرم‌افزار Cryptomator گزینه خوبی است.

هر فایل جداگانه رمز می‌شود و نام‌ها هم پنهان می‌ماند، پس همگام‌سازی تغییرات کوچک سریع‌تر از کانتینر بزرگ انجام می‌شود. نسخه رایانه‌های رومیزی رایگان و متن‌باز است.</p><p>رمزگذاری انتخابی چند ایراد هم دارد. فایل‌های موقت برنامه‌ها ممکن است هنگام ویرایش روی دیسک عادی ذخیره شوند.

همچنین باید دقت کنید نسخه رمزنشده فایل پس از رمزگذاری حذف شود. بسیاری از افراد فایل اصلی را در پوشه‌ای دیگر فراموش می‌کنند و عملاً هیچ محافظتی ایجاد نمی‌شود.</p><p>اگر حجم داده‌های حساس زیاد است یا مطمئن نیستید کدام فایل‌ها مهم‌اند، رمزگذاری کل دیسک انتخاب امن‌تر و کم‌دردسرتری است.</p>