Verschlüsselte Container mit VeraCrypt

VeraCrypt wurde entwickelt, nachdem TrueCrypt 2014 unter mysteriösen Umständen eingestellt worden war. VeraCrypt ist ein Fork mit erheblichen Sicherheitsverbesserungen: Die Anzahl der Iterationen für die Ableitung des Volume-Header-Schlüssels wurde erhöht (Zehntausende statt einiger Hundert bei TrueCrypt), wodurch Brute-Force-Angriffe deutlich erschwert werden. Ein unabhängiges Sicherheitsaudit (OSTIF, 2016) fand keine kritischen Schwachstellen in VeraCrypt.

Ein standardmäßiges VeraCrypt-Volume ist eine Containerdatei beliebiger Größe, die in einem Dateisystem gespeichert wird. So erstellen Sie ein Volume: Öffnen Sie VeraCrypt, klicken Sie auf „Volume erstellen“, wählen Sie „Verschlüsselte Dateicontainer erstellen“, legen Sie Speicherort und Größe des Volumes fest, wählen Sie die Algorithmen aus, setzen Sie ein Passwort und formatieren Sie das Volume. Die resultierende Datei erscheint für Personen ohne Passwort als zufällige Daten. Sie kann wie jede andere Datei verschoben, kopiert oder gesichert werden.

VeraCrypt bietet mehrere Verschlüsselungsoptionen: AES-256, Serpent, Twofish und Kaskaden (AES-Twofish-Serpent). AES-256 im XTS-Modus ist für die meisten Benutzer die empfohlene Wahl: Der Algorithmus wird auf modernen CPUs über AES-NI hardwarebeschleunigt, umfassend analysiert und weist keine bekannten praktisch ausnutzbaren Schwächen auf. Kaskaden bieten eine zusätzliche Sicherheitsreserve, sind aber deutlich langsamer. Der XTS-Modus wurde speziell für die Festplattenverschlüsselung entwickelt und verarbeitet Sektoren unabhängig voneinander.

VeraCrypt verwendet eine Schlüsselableitungsfunktion (KDF), um aus Ihrem Passwort den Verschlüsselungsschlüssel des Volumes abzuleiten. Zu den Optionen gehören PBKDF2-RIPEMD-160, PBKDF2-SHA-512, Whirlpool und Argon2id (kürzlich hinzugefügt). SHA-512 oder Argon2id sind die modernen Empfehlungen: Sie sind speichergebunden und rechenintensiv, wodurch Offline-Brute-Force-Angriffe selbst gegen kurze Passwörter extrem aufwendig werden.

Durch das Einbinden eines VeraCrypt-Volumes wird dieses als virtuelles Laufwerk zugänglich. VeraCrypt führt die Schlüsselableitung anhand Ihres Passworts durch, entschlüsselt den Volume-Header, um den Hauptschlüssel zu erhalten, und bindet den Container als Dateisystem ein. Auf das eingebundene Laufwerk geschriebene Dateien werden während des Schreibvorgangs verschlüsselt. Beim Aushängen wird die Zuordnung entfernt, und die Containerdatei erscheint wieder als zufällige Daten.

Die zentrale Funktion von VeraCrypt ist die transparente On-the-fly-Verschlüsselung. Wenn Sie eine Datei auf ein eingebundenes VeraCrypt-Volume schreiben, wird sie im Arbeitsspeicher verschlüsselt, bevor sie in die Containerdatei geschrieben wird. Beim Lesen einer Datei wird diese während des Lesevorgangs entschlüsselt. Anwendungen, die das eingebundene Volume verwenden, sehen ein normales Dateisystem und wissen nichts von der Verschlüsselungsschicht, die darunter arbeitet.

VeraCrypt unterstützt verborgene Volumes innerhalb standardmäßiger Volumes. Das äußere Volume hat ein Passwort, das harmlose Inhalte sichtbar macht. Ein verborgenes Volume belegt ungenutzten Speicherplatz im äußeren Volume und hat ein anderes Passwort, das vertrauliche Inhalte sichtbar macht. Wenn Sie gezwungen werden, ein Passwort preiszugeben, können Sie das Passwort des äußeren Volumes nennen. Kryptografisch lässt sich nicht nachweisen, dass ein verborgenes Volume existiert, wodurch eine plausible Abstreitbarkeit ermöglicht wird.

VeraCrypt kann für eine extreme plausible Abstreitbarkeit eine Partition mit einem verborgenen Betriebssystem erstellen. Die äußere Systempartition enthält ein Täuschungsbetriebssystem, das normal startet und legitim wirkt. Die verborgene Partition enthält das tatsächlich vertrauliche Betriebssystem. Das Starten mit dem einen Passwort zeigt das Täuschungsbetriebssystem an, das Starten mit einem anderen Passwort das tatsächliche System. Die Einrichtung erfordert ein bestimmtes Partitionslayout und einen sorgfältig durchzuführenden Einrichtungsprozess.

Vor dem Erstellen eines Volumes misst das Benchmark-Tool von VeraCrypt den Verschlüsselungsdurchsatz aller unterstützten Algorithmuskombinationen auf Ihrer Hardware. Das hilft bei der Auswahl zwischen einzelnen Algorithmen und Kaskaden auf Grundlage realistischer Leistungserwartungen. Auf einer modernen CPU mit AES-NI erreicht AES-256-XTS typischerweise mehr als 3 GB/s, sodass die Verschlüsselung beim normalen Dateizugriff nicht wahrnehmbar ist. Kaskaden können drei- bis fünfmal langsamer sein.

VeraCrypt kann die gesamte Systempartition einschließlich des Betriebssystems verschlüsseln. Vor dem Start von Windows fordert der VeraCrypt-Bootloader, der im MBR oder in der EFI-Partition gespeichert ist, zur Eingabe des Passworts auf. Nach der korrekten Eingabe entschlüsselt der Bootloader die Windows-Partition und übergibt die Kontrolle an das Betriebssystem. Dies schützt vor physischen Angriffen, bei denen ein Angreifer das Laufwerk entfernt oder von einem externen Medium startet.

Beim OSTIF/Quarkslab-Audit von VeraCrypt aus dem Jahr 2016 wurden 8 Schwachstellen festgestellt: 1 kritische Schwachstelle (im Bootloader, die die vollständige Festplattenverschlüsselung betrifft), 3 mit mittlerem und 4 mit niedrigem Schweregrad. Die Entwickler von VeraCrypt behoben alle Probleme umgehend. Das Audit bestätigte, dass keine Hintertüren vorhanden waren, und befand die Implementierung der verborgenen Volumes für kryptografisch solide. Dieses öffentliche Audit stärkte das Vertrauen in VeraCrypt als Ersatz für TrueCrypt erheblich.

Welchen Zweck hat ein verborgenes VeraCrypt-Volume?

Zusammenfassung zu VeraCrypt: Nachfolger von TrueCrypt mit Sicherheitsverbesserungen und einem positiven Auditergebnis, Erstellen von Containerdateien als verschlüsselte Volumes, AES-256-XTS als Empfehlung für Leistung und Sicherheit, SHA-512 oder Argon2id zur Schlüsselableitung, On-the-fly-Verschlüsselung macht die Verschlüsselung für Anwendungen transparent, verborgene Volumes ermöglichen plausible Abstreitbarkeit und die Verschlüsselung der Systempartition schützt das Betriebssystem vor physischen Angriffen.