Veilig verwijderen en vernietigen van sleutels

Wanneer je een bestand met rm verwijdert of naar de Recycle Bin verplaatst, verwijdert het besturingssysteem alleen de mapvermelding die naar het bestand verwijst. De daadwerkelijke bestandsgegevens blijven op het opslagmedium staan totdat nieuwe gegevens die sectoren overschrijven. Een forensisch hulpmiddel kan de gegevens terughalen door naar de niet-toegewezen sectoren te zoeken. Daarom vereist veilig verwijderen meer dan een eenvoudige verwijderactie.

Oudere magnetische harde schijven met schijfplaten met een zeer hoge dichtheid kunnen theoretisch na één keer overschrijven restmagnetisatie behouden, waardoor gespecialiseerde laboratoria gegevens kunnen herstellen met behulp van magnetische-krachtmicroscopie. Dit was relevanter voor oudere schijven; op moderne schijven is dergelijk herstel door de spoorbreedte en bitdichtheid onpraktisch. Deze zorg leidde echter tot standaarden voor overschrijven in meerdere rondes, zoals DoD 5220.22-M.

SSD's maken veilig verwijderen aanzienlijk ingewikkelder. TRIM vertelt de besturingseenheid van de SSD welke blokken vrij zijn om te wissen, maar het daadwerkelijke wistijdstip hangt af van de besturingseenheid en kan worden uitgesteld. Slijtage-egalisatie verplaatst gegevens over verschillende cellen om schrijfbewerkingen gelijkmatig te verdelen. Daardoor kunnen oude kopieën blijven bestaan op plaatsen die het besturingssysteem als vrij beschouwt. Een bestand rechtstreeks overschrijven op een SSD overschrijft niet betrouwbaar alle kopieën van de gegevens.

De standaard DoD 5220.22-M schreef historisch gezien voor dat gegevens 7 keer werden overschreven, met patronen van 0x00, 0xFF, willekeurige gegevens en controlerondes. Deze standaard was ontworpen voor oudere magnetische schijven en is grotendeels niet relevant voor moderne schijven. NIST SP 800-88 heeft deze standaard voor de meeste opslagtypen vervangen en beveelt aan dat één wisronde, waarbij je met nullen of enen overschrijft, voldoende is voor moderne magnetische schijven.

De opdracht shred in Linux overschrijft een bestand meerdere keren voordat het wordt verwijderd: shred -vzun 3 secret.txt overschrijft het 3 keer (-n 3), voegt een laatste ronde met nullen toe (-z) en verwijdert daarna het bestand (-u), met uitgebreide uitvoer (-v). shred is echter onbetrouwbaar op SSD's door slijtage-egalisatie, op bestandssystemen met een journaal die oude gegevens in journalen kunnen bewaren en op bestandssystemen met kopiëren-bij-schrijven, zoals Btrfs of ZFS.

De betrouwbaarste aanpak voor veilig verwijderen op SSD's en moderne opslagmedia is om nooit gevoelige gegevens onversleuteld op te slaan. Als de volledige schijf vanaf het begin is versleuteld, bestaan de gegevens nooit als onversleutelde tekst op het medium. Wanneer je de schijf buiten gebruik wilt stellen, maakt het vernietigen van de versleutelingssleutel, oftewel cryptografisch wissen, alle gegevens direct en permanent onherstelbaar, ongeacht hoeveel gegevens er op de schijf staan.

Moderne harde schijven en SSD's ondersteunen de opdracht ATA Secure Erase (hdparm --security-erase op Linux). Hiermee geef je de interne besturingseenheid van de schijf de opdracht om alle gebieden met gebruikersgegevens te wissen, inclusief opnieuw toegewezen sectoren waartoe het besturingssysteem niet rechtstreeks toegang heeft. Op SSD's worden hierdoor doorgaans alle flashcellen teruggezet naar hun gewiste toestand. Als de opdracht correct is geïmplementeerd, is dit grondiger dan softwarematig overschrijven en duurt het slechts enkele seconden tot minuten.

Cryptografisch wissen betekent dat je alle gegevens versleutelt met een sleutel die alleen op een beveiligde locatie wordt opgeslagen en vervolgens de sleutel vernietigt. De gegevens worden permanent onleesbaar, omdat ontsleuteling zonder de sleutel rekenkundig onhaalbaar is. Cloudproviders gebruiken deze aanpak om opslag buiten gebruik te stellen: de gegevens van elke klant worden versleuteld met een sleutel per klant en door die sleutel te verwijderen, worden de gegevens onmiddellijk onherstelbaar.

Het pakket secure-delete voor Linux biedt verschillende hulpmiddelen: srm voor het veilig verwijderen van bestanden volgens de Gutmann-methode met 35 rondes, hoewel 1 tot 3 rondes voldoende zijn voor moderne schijven, smem voor het veilig wissen van geheugen, sfill voor het vullen van vrije schijfruimte en sswap voor het veilig wissen van swap. Net als shred zijn deze hulpmiddelen het effectiefst op traditionele magnetische schijven en minder betrouwbaar op SSD's door slijtage-egalisatie.

Voor de hoogste mate van zekerheid, vooral bij gevoelige overheids- of zorggegevens, is fysieke vernietiging de betrouwbaarste methode voor veilig verwijderen. Demagnetiseren stelt magnetische media bloot aan een sterk magnetisch veld, waardoor alle magnetische domeinen willekeurig worden geordend. Industriële versnipperaars maken schijven tot kleine fragmenten. Verbranding bij een voldoende hoge temperatuur vernietigt alle opslagmedia. NIST SP 800-88 geeft richtlijnen voor geschikte vernietigingsmethoden per mediatype.

NIST SP 800-88 definieert drie niveaus voor het saneren van opslagmedia: Wissen (softwarematig overschrijven, geschikt voor intern hergebruik), Grondig wissen (mediaspecifieke technieken zoals Secure Erase of demagnetiseren, geschikt voor vrijgave buiten de organisatie) en Vernietigen (fysieke vernietiging, geschikt voor de hoogste gevoeligheidsclassificaties). Het juiste niveau hangt af van de gegevensclassificatie en de beoogde bestemming van het opslagmedium na de sanering.

Samenvatting van veilig verwijderen: rm en Recycle Bin verwijderen alleen mapvermeldingen, waardoor gegevens herstelbaar blijven; SSD's en slijtage-egalisatie maken softwarematig overschrijven onbetrouwbaar; volledige-schijfversleuteling vanaf het begin in combinatie met cryptografische vernietiging van de sleutel is de betrouwbaarste strategie; ATA Secure Erase werkt op het niveau van de besturingseenheid voor SSD's; fysieke vernietiging, zoals demagnetiseren en versnipperen, biedt de hoogste mate van zekerheid voor de gevoeligste gegevens.