Eliminación segura y destrucción de claves

Cuando elimina un archivo con rm o lo mueve a la Papelera de reciclaje, el sistema operativo solo elimina la entrada de directorio que apunta al archivo. Los datos reales del archivo permanecen en el medio de almacenamiento hasta que otros datos sobrescriben esos sectores. Una herramienta forense puede recuperar los datos buscando en los sectores no asignados. Por eso, el borrado seguro requiere algo más que una simple operación de eliminación.

Los discos duros magnéticos antiguos con platos de muy alta densidad podían conservar teóricamente una magnetización residual después de una única sobrescritura, lo que permitía recuperar los datos en laboratorios especializados mediante microscopía de fuerza magnética. Esto era más relevante en las unidades antiguas; las unidades modernas de alta densidad hacen que dicha recuperación sea inviable debido al ancho de las pistas y la densidad de bits. No obstante, esta preocupación impulsó estándares de sobrescritura de varias pasadas, como DoD 5220.22-M.

Los SSD complican considerablemente el borrado seguro. TRIM indica al controlador del SSD qué bloques están libres para borrarse, pero el momento real del borrado depende del controlador y puede posponerse. La nivelación de desgaste distribuye las escrituras uniformemente entre las celdas, por lo que pueden persistir copias de datos antiguos en áreas que el sistema operativo considera libres. Sobrescribir directamente un archivo en un SSD no sobrescribe de forma fiable todas las copias de los datos.

Históricamente, el estándar DoD 5220.22-M especificaba una sobrescritura de 7 pasadas (con patrones de 0x00, 0xFF, datos aleatorios y pasadas de verificación). Estaba diseñado para discos magnéticos antiguos y es, en gran medida, irrelevante para las unidades modernas. NIST SP 800-88 sustituyó este estándar para la mayoría de los tipos de almacenamiento y recomienda que una sola pasada de borrado (sobrescritura con ceros o unos) es suficiente para los discos magnéticos modernos.

El comando shred de Linux sobrescribe un archivo varias veces antes de eliminarlo: shred -vzun 3 secret.txt lo sobrescribe 3 veces (-n 3), añade una pasada final de relleno con ceros (-z) y después elimina el archivo (-u), mostrando información detallada (-v). Sin embargo, shred no es fiable en SSD debido a la nivelación de desgaste, en sistemas de archivos con journaling que pueden conservar datos antiguos en los diarios y en sistemas de archivos de copia sobre escritura como Btrfs o ZFS.

El enfoque más fiable para el borrado seguro en SSD y sistemas de almacenamiento modernos consiste en no almacenar nunca datos confidenciales sin cifrar. Si todo el disco está cifrado desde el principio, el texto plano nunca existe sin cifrar en el medio. Cuando necesite retirar la unidad, destruir la clave de cifrado (borrado criptográfico) hace que todos los datos sean irrecuperables de forma permanente al instante, independientemente de la cantidad de datos que haya en la unidad.

Los discos duros y SSD modernos admiten el comando ATA Secure Erase (hdparm --security-erase en Linux). Este comando indica al controlador interno de la unidad que borre todas las áreas de datos de usuario, incluidos los sectores reasignados a los que el sistema operativo no puede acceder directamente. En los SSD, normalmente restablece todas las celdas flash a su estado borrado. Cuando se implementa correctamente, es más exhaustivo que la sobrescritura mediante software y solo tarda de unos segundos a unos minutos.

El borrado criptográfico consiste en cifrar todos los datos con una clave almacenada únicamente en una ubicación segura y después destruir dicha clave. Los datos se vuelven ilegibles permanentemente porque, sin la clave, descifrarlos resulta inviable desde el punto de vista computacional. Los proveedores de servicios en la nube utilizan este enfoque para retirar sistemas de almacenamiento: los datos de cada cliente se cifran con una clave específica y eliminar la clave hace que los datos sean irrecuperables de inmediato.

El paquete secure-delete (Linux) proporciona varias utilidades: srm para la eliminación segura de archivos (el método Gutmann de 35 pasadas, aunque entre 1 y 3 pasadas son suficientes para las unidades modernas), smem para el borrado seguro de memoria, sfill para llenar el espacio libre del disco y sswap para el borrado seguro del área de intercambio. Al igual que shred, estas herramientas son más eficaces en discos magnéticos tradicionales y menos fiables en SSD debido a la nivelación de desgaste.

Para obtener el mayor nivel de seguridad, especialmente con datos confidenciales gubernamentales o sanitarios, la destrucción física es el método más fiable de borrado seguro. La desmagnetización expone los medios magnéticos a un campo magnético intenso que aleatoriza todos los dominios magnéticos. Las trituradoras industriales reducen las unidades a pequeños fragmentos. La incineración a una temperatura suficiente destruye cualquier medio de almacenamiento. NIST SP 800-88 proporciona orientación sobre los métodos de destrucción adecuados para cada tipo de medio.

NIST SP 800-88 define tres niveles de saneamiento de medios: Borrado (Clear), adecuado para la reutilización interna mediante sobrescritura por software; Purga (Purge), mediante técnicas específicas del medio como Secure Erase o la desmagnetización, adecuada para la entrega a terceros; y Destrucción (Destroy), mediante destrucción física, adecuada para las clasificaciones de mayor sensibilidad. El nivel adecuado depende de la clasificación de los datos y del destino previsto del medio después del saneamiento.

Resumen del borrado seguro: rm y la Papelera de reciclaje solo eliminan las entradas de directorio, por lo que los datos siguen siendo recuperables; los SSD y la nivelación de desgaste hacen que la sobrescritura mediante software no sea fiable; el cifrado de disco completo desde el principio junto con la destrucción criptográfica de la clave es la estrategia más fiable; ATA Secure Erase funciona en el nivel del controlador para los SSD; y la destrucción física (desmagnetización, trituración) proporciona el mayor nivel de seguridad para los datos más confidenciales.