Guide de récupération de données sur les disques chiffrés : BitLocker, VeraCrypt et FileVault

Comment fonctionne le chiffrement complet du disque ?

Le chiffrement complet du disque fonctionne en convertissant les données écrites sur un disque en texte chiffré à l’aide d’un algorithme symétrique, presque toujours la norme de chiffrement avancé (AES). Une fois cette conversion effectuée, les données contenues dans ces secteurs deviennent illisibles sans la clé spécifique utilisée pour les chiffrer ; sans cette clé, le texte chiffré est mathématiquement impossible à distinguer d’un bruit aléatoire. C’est ce qui distingue la récupération de données sur un disque chiffré de la récupération de données conventionnelle.

La récupération traditionnelle traite des secteurs endommagés, des systèmes de fichiers corrompus ou des fichiers supprimés accidentellement. La récupération sur disque chiffré fonctionne différemment, car l’état physique du disque n’a aucune incidence sur la possibilité de lire les données.

Les données chiffrées peuvent redevenir lisibles si un mot de passe valide, une clé de récupération ou une clé déposée auprès d’un tiers est retrouvée. Elles peuvent également redevenir lisibles si une clé issue d’une session antérieure est encore présente dans la mémoire du système. En l’absence de tout élément de ce type, le chiffrement fonctionne exactement comme prévu, et les données restent sous leur forme de texte chiffré.

Dans ce contexte, la récupération ne consiste pas à contourner le chiffrement en exploitant une faille mathématique. Il s’agit plutôt d’utiliser une clé valide pour transformer le texte chiffré en texte clair. La récupération d’un disque chiffré constitue donc un problème distinct de la récupération après une attaque par ransomware, où le chiffrement est appliqué sans le consentement de l’utilisateur et où seul l’attaquant dispose de la clé.

Deviner directement la clé n’est pas une stratégie viable. L’espace des clés pour le chiffrement AES-256 est si vaste qu’il est impossible de l’épuiser par force brute, quelle que soit la puissance de calcul disponible à l’heure actuelle.

Les logiciels modernes de chiffrement complet de disque, tels que BitLocker, VeraCrypt et FileVault, soumettent chaque tentative de mot de passe à une fonction de dérivation de clé délibérément lente (PBKDF2 ou Argon2id), qui effectue des centaines de milliers d’itérations avant de produire une clé utilisable.

Même un mot de passe correct nécessite donc un temps de traitement non négligeable pour être converti en clé de chiffrement effective, et un pirate testant des milliers de combinaisons est confronté à ce même délai à chaque tentative.

Le matériel introduit une deuxième barrière contre les tentatives par force brute visant à déduire la clé de déchiffrement. Les appareils Windows s’appuient généralement sur un module de plateforme sécurisée (TPM), une puce de sécurité dédiée qui gère et protège les clés de chiffrement, tandis que les appareils Apple utilisent la Secure Enclave, une puce dédiée similaire intégrée à la puce Apple Silicon et à la puce de sécurité T2. Ces deux solutions imposent des limites aux tentatives infructueuses de mot de passe ou de code PIN en introduisant des délais et, en fin de compte, en empêchant toute nouvelle tentative une fois qu’un seuil défini est atteint.

Comment BitLocker, VeraCrypt et FileVault chiffrent-ils les données ?

BitLocker, VeraCrypt et FileVault sont des exemples de logiciels sophistiqués de chiffrement complet du disque. Ces trois outils s’appuient sur une hiérarchie de clés pour chiffrer les données en toute sécurité.

Une hiérarchie de clés est une structure de chiffrement en couches dans laquelle une clé chiffre les données, et une autre clé chiffre cette première clé. Ce processus en couches répond à une raison pratique. Il permet à un utilisateur de modifier son mot de passe sans avoir à rechiffrer l’intégralité du disque, puisque seule la clé de niveau supérieur doit être remplacée lors d’un changement de mot de passe.

La méthode utilisée par chaque outil pour protéger sa clé externe est le facteur principal qui détermine si une récupération est possible après une panne.

BitLocker — Comment il chiffre et stocke les clés

BitLocker est la fonctionnalité intégrée de chiffrement complet du disque de Microsoft, disponible dans les éditions Pro, Entreprise et Éducation de Windows. Comprendre comment il génère et stocke ses clés constitue le point de départ pour déterminer si la récupération des données BitLocker sans accès aux clés est réellement possible dans un cas donné.

Comment il chiffre les données

BitLocker chiffre les données à l’aide de l’algorithme AES en mode XTS (mode « tweaked-codebook » basé sur XEX avec « ciphertext stealing »), une méthode spécialement conçue pour protéger les données au repos sur un disque, à l’aide d’une clé de 128 bits ou de 256 bits.

Comment les clés sont-elles stockées ?

La hiérarchie des clés de BitLocker se compose de trois niveaux :

• Clé de chiffrement du volume complet (FVEK) — la couche de base, et la clé qui chiffre directement chaque secteur de données sur le disque. Elle est générée une seule fois et reste inchangée pendant toute la durée de vie du volume.
• Clé principale de volume (VMK) — elle chiffre la FVEK, ajoutant ainsi une deuxième couche de protection.
• Protecteurs de clé — mécanismes sur lesquels s'appuie un utilisateur ou un système pour déverrouiller le disque. Un ou plusieurs protecteurs de clé sécurisent la VMK.

Le processus de déverrouillage se déroule généralement comme suit :

• Lorsque le périphérique s’allume, le micrologiciel du système mesure chaque composant intervenant au démarrage de la machine, y compris le chargeur d’amorçage et le noyau du système d’exploitation.
• Il enregistre ces mesures sous forme de hachages cryptographiques au sein du TPM, dans des valeurs appelées « registres de configuration de la plateforme ».
• Si le TPM constate que ces mesures correspondent à l’état attendu, non altéré, il libère la VMK.
• La VMK déchiffre alors la FVEK, et celle-ci est chargée dans le système pour déchiffrer et chiffrer les données au fur et à mesure qu’elles sont lues ou écrites sur le disque.
• La technologie AES-NI accélère le chiffrement et le déchiffrement ; il s’agit d’une fonctionnalité matérielle intégrée à la plupart des processeurs modernes et conçue à cet effet.

Les moyens de protection des clés peuvent y compris inclure le TPM, un mot de passe ou un code PIN défini par l’utilisateur, une clé de démarrage USB ou le mot de passe de récupération numérique à 48 chiffres généré automatiquement lors de la première activation de BitLocker.

Dans la pratique, ce mot de passe de récupération constitue le dernier recours le plus important dans tout cas de récupération de données sous Windows impliquant un disque chiffré par BitLocker, car Microsoft en effectue automatiquement une sauvegarde sur :

• le compte Microsoft de l’utilisateur
• Active Directory dans les environnements de Business rattachés à un domaine
• Microsoft Entra ID dans les organisations gérées dans le Cloud

VeraCrypt — Comment il chiffre et stocke les clés

VeraCrypt est un logiciel gratuit et open source de chiffrement de disque fonctionnant sous Windows, macOS et Linux. Il s’agit du successeur direct de TrueCrypt, dont le développement a désormais cessé.

Comment il chiffre les données

VeraCrypt bénéficie du soutien de l’AES y compris d’autres algorithmes de chiffrement, y compris Serpent, Twofish et Camellia, et peut combiner plusieurs algorithmes en séquence pour une protection renforcée. Contrairement à BitLocker et FileVault, VeraCrypt évite délibérément de s’appuyer sur un TPM ou toute autre puce de sécurité matérielle, et conserve l’ensemble des clés exclusivement au niveau logiciel. 

Comment les clés sont-elles stockées ?

Chaque volume VeraCrypt commence par un en-tête chiffré, généralement les 512 premiers octets du volume, qui stocke les clés réelles utilisées pour chiffrer les données.

Pour déverrouiller le volume, VeraCrypt lit d’abord cet en-tête et en extrait un « salt » (données aléatoires combinées au mot de passe afin d’empêcher les attaquants d’utiliser des tables de mots de passe précalculées). Le mot de passe de l’utilisateur, ainsi que les fichiers de clés utilisés et un paramètre facultatif appelé « Multiplicateur d’itérations personnelles (PIM) », sont ensuite traités via PBKDF2 ou Argon2id afin de dériver ce que l’on appelle la « clé d’en-tête ».

VeraCrypt tente de déchiffrer l’en-tête à l’aide de cette clé et vérifie la réussite de l’opération en recherchant une chaîne de caractères spécifique et une somme de contrôle stockées dans l’en-tête. Si l’un des éléments fournis (le mot de passe, un fichier de clé ou le PIM) est incorrect, l’en-tête ne sera pas déchiffré et le volume ne sera pas monté.

VeraCrypt protège l’en-tête de deux manières. Une copie de sauvegarde est automatiquement enregistrée à la fin de chaque volume non système, et les utilisateurs peuvent également exporter à tout moment une copie de sauvegarde supplémentaire de l’en-tête vers un fichier externe. La récupération d’un volume VeraCrypt endommagé dépend généralement de l’existence de cette sauvegarde.

FileVault — Comment il chiffre et stocke les clés

FileVault 2 est la fonctionnalité de chiffrement complet de volume d’Apple pour macOS ; elle s’applique au volume de démarrage du système de fichiers Apple (APFS). Comprendre comment ce système génère et stocke ses clés constitue le point de départ pour déterminer ce que les interventions de récupération FileVault sur MacBook permettent réellement d’accomplir. 

Comment les données sont-elles chiffrées ?

FileVault chiffre les données à l’aide de l’algorithme XTS-AES-128 avec une clé de 256 bits.

Comment les clés sont-elles stockées ?

• Le processus de déverrouillage varie en fonction du matériel de chaque MacBook.
• Sur les anciens Mac équipés d’un processeur Intel et ne disposant pas de la puce de sécurité T2 d’Apple, FileVault dérive sa clé de protection directement du mot de passe de l’utilisateur à l’aide de PBKDF2 (le même type de fonction de « key-stretching » à faible vitesse que celle utilisée ailleurs dans le chiffrement de disque). La clé ainsi obtenue reste dans la mémoire système standard tant que le disque est monté et en cours d’utilisation.
• Sur les Mac équipés de la puce T2 ou d’Apple Silicon, une couche matérielle supplémentaire est intégrée au processus de chiffrement et de déchiffrement. La clé de chiffrement du volume (VEK), qui est la clé permettant effectivement de chiffrer les données sur le disque, est chiffrée à l’aide d’une clé générée au sein de la Secure Enclave. Cette clé combine le mot de passe de l’utilisateur avec un identifiant matériel unique (UID), une valeur unique intégrée à la puce lors de sa fabrication. L’UID ne peut être lu à partir de la puce par aucun logiciel. Il ne peut être utilisé qu’en interne, au sein de la Secure Enclave, pour remplir cette fonction unique.

La conception du système de chiffrement et de déverrouillage définit la quasi-totalité du processus de récupération FileVault sur le matériel MacBook moderne, puisque le disque chiffré est cryptographiquement lié à cette carte mère spécifique et à aucune autre. C’est également la raison pour laquelle la récupération de données sur un MacBook impliquant FileVault nécessite souvent une intervention au niveau des composants plutôt qu’une simple intervention logicielle.

Apple propose trois méthodes légitimes permettant aux experts en chiffrement de retrouver l’accès à un volume verrouillé :

• La clé de récupération personnelle générée et affichée une seule fois à l’utilisateur lors de la configuration
• Le déverrouillage via l’identifiant Apple, si cette option a été activée
• Une clé de récupération institutionnelle, utilisée par les organisations pour déverrouiller les appareils gérés via la gestion des appareils mobiles (MDM) sans avoir besoin des identifiants de l’utilisateur

1. Mot de passe oublié ou clé de récupération perdue

Il s’agit du scénario le plus fréquent, mais aussi du plus difficile à résoudre.

Sans mot de passe valide, clé de récupération, clé déposée auprès d’un tiers ou clé encore présente dans la mémoire système depuis une session antérieure, un volume reste cryptographiquement verrouillé, conformément à l’objectif même du chiffrement.

• Pour la récupération de données sur un disque chiffré par BitLocker sans la clé, la procédure repose sur la recherche d’un autre moyen de protection. La première étape concrète consiste à vérifier tous les emplacements plausibles où une clé pourrait avoir été conservée.
• Pour la récupération des données d’un disque chiffré avec VeraCrypt, il n’existe aucune solution de secours. Sans le mot de passe, le fichier de clé et la valeur PIM correcte, les données ne peuvent pas être récupérées.
• Pour la récupération des données d’un disque chiffré avec FileVault sur un Mac, les solutions disponibles sont la clé de récupération personnelle, l’identifiant Apple associé lors de la configuration ou une clé institutionnelle détenue par le service informatique de l’organisation. L’Enclave sécurisée ne divulguera pas la clé VEK chiffrée par aucun autre moyen.

2. Corruption de l’en-tête de chiffrement

Dans ce scénario, le mot de passe ou la clé de récupération est valide et connu, mais les métadonnées présentes sur le disque qui relient cette clé aux données réelles ont été physiquement endommagées. Le volume ne se monte pas, non pas parce que la clé est erronée, mais parce que le lien entre la clé et les données est illisible.

• Le résultat varie considérablement selon l’outil utilisé. Sur un disque chiffré par BitLocker, une corruption partielle de ces métadonnées peut souvent être résolue à l’aide de l’outil en ligne de commande Repair-bde de Microsoft, qui utilise un mot de passe de récupération valide ou un « Key Package » exporté pour extraire les données lisibles du volume endommagé vers un disque distinct et en bon état. Ce n’est que si les trois copies des métadonnées sont détruites simultanément que la FVEK devient définitivement inaccessible.
• Sur un disque chiffré par VeraCrypt, c’est précisément ce type de défaillance que l’en-tête de sauvegarde intégré est censé résoudre. Si l’en-tête principal est endommagé, VeraCrypt peut monter le volume en utilisant l’en-tête de sauvegarde à la place, sans qu’aucun fichier externe ne soit nécessaire. Ce n’est que lorsque les en-têtes principal et de sauvegarde sont tous deux endommagés qu’un fichier de sauvegarde d’en-tête externe, s’il a été créé, devient la seule voie d’accès restante.
• Sur un MacBook chiffré avec FileVault, l’endommagement des métadonnées du « keybag » de la Secure Enclave nécessite généralement des diagnostics spécialisés, de niveau laboratoire, et même dans ce cas, une récupération complète n’est pas toujours possible.

3. Défaillance du disque pendant ou après le chiffrement

Lorsqu’un disque commence à présenter une défaillance physique due à des secteurs défectueux, à un contrôleur défaillant, à un choc de tête sur un disque dur (HDD) ou à une dégradation de la mémoire NAND sur un disque dur à état solide (SSD), la présence du chiffrement aggrave considérablement la situation.

Un seul secteur défectueux situé dans la zone d’en-tête d’un volume chiffré peut, en un seul incident, rendre inaccessibles toutes les clés, même si le reste du disque reste parfaitement lisible.

La réponse appropriée dans ce scénario consiste à cesser immédiatement d’utiliser le disque, à créer une image secteur par secteur sur un support distinct et fonctionnel, puis à effectuer toutes les opérations de récupération ultérieures sur cette image plutôt que sur le disque d’origine. Dans le cas spécifique de BitLocker, une opération de chiffrement en cours peut être mise en pause à l’aide des outils de ligne de commande de Windows, ce qui réduit l’activité de lecture et d’écriture sur le disque avant le début de la création de l’image.

4. Plantage du système d’exploitation sur un volume chiffré

Un plantage du système d’exploitation n’endommage ni ne modifie en soi les clés de chiffrement. Ce qu’il peut en revanche affecter, c’est le système de fichiers à l’intérieur du volume chiffré ou, dans le cas de BitLocker, l’environnement de démarrage qui l’entoure.

• BitLocker est le plus exposé à ce scénario. Sur les machines Windows équipées d’un TPM, un plantage modifiant les mesures PCR enregistrées lors du démarrage, à la suite d’une mise à jour ayant échoué ou d’une réparation automatique au démarrage, entraînera le refus du TPM de libérer la clé VMK lors du redémarrage suivant. Le système passe alors en mode de récupération BitLocker et vous demande le mot de passe de récupération à 48 chiffres.
• VeraCrypt n’est pratiquement pas affecté par ce mode de défaillance, car il ne lie jamais ses clés au processus de démarrage ni à l’état de démarrage du système d’exploitation. Un volume VeraCrypt reste montable avec le mot de passe et les fichiers de clés corrects, quel que soit le plantage du système d’exploitation.
• FileVault se situe quelque part entre les deux. APFS conserve des instantanés permettant de restaurer l’intégralité d’un volume à un état antérieur connu pour être correct ; à condition que les clés FileVault ne soient pas affectées, le démarrage en mode de récupération macOS et la restauration à partir de l’un de ces instantanés résolvent la plupart des problèmes survenant après un plantage sans jamais toucher à la couche de chiffrement.

Comment fonctionne réellement la récupération d’un disque chiffré ?

La récupération professionnelle d’un disque chiffré suit une séquence d’étapes bien établie, quel que soit l’outil utilisé parmi ces trois-là.

1. Sécurisation et clonage du disque avant toute autre intervention

Tout disque présentant des signes d’instabilité physique, tels que des erreurs SMART, des vitesses de lecture anormalement lentes ou des déconnexions intermittentes, est cloné avant toute autre intervention. Chaque tentative de lecture supplémentaire sur un disque défaillant augmente le risque de le rendre irrécupérable.

Le processus de clonage est effectué secteur par secteur sur un support fonctionnel de capacité équivalente, à l’aide d’un imageur matériel conçu pour contourner les secteurs défectueux plutôt que de les relire à plusieurs reprises.

À partir de ce moment-là, le disque cloné devient la copie de travail utilisée pour toutes les étapes suivantes. Les disques présentant des dommages physiques graves sont traités dans un environnement de salle blanche, car l’exposition de composants internes tels que les têtes, les moteurs ou les plateaux à des particules en suspension dans l’air peut causer des dommages irréversibles à la surface lisible du disque.

La même approche s’applique de manière identique aux disques protégés par BitLocker, VeraCrypt et FileVault, car la phase de récupération physique intervient bien avant que le chiffrement n’entre en jeu.

2. Localisation de l’ensemble des clés disponibles

Une fois qu’une image exploitable a été sécurisée, l’étape suivante consiste en une recherche systématique de toutes les sources possibles de clés.

• Pour BitLocker, cet audit détermine s’il est réellement possible de réaliser la récupération de données à partir d’un disque chiffré par BitLocker sans disposer de la clé. L’audit y compris le compte Microsoft de l’utilisateur, les contrôleurs de domaine Active Directory, les locataires Entra ID, les fiches de récupération imprimées et tout fichier de clé de récupération .bek stocké sur un support USB. Il s’étend également au fichier d’hibernation du système ou à tout vidage de mémoire disponible, qui peut parfois conserver une clé encore présente depuis la dernière session active.
• Pour VeraCrypt, cela y compris tout fichier de sauvegarde d’en-tête exporté, ainsi que le mot de passe d’origine, tous les fichiers de clé utilisés et la valeur PIM exacte choisie lors de la création du volume.
• Pour la récupération de données à partir d’un Mac chiffré par FileVault, l’audit porte sur l’identifiant Apple associé à l’appareil lors de sa configuration, la clé de récupération personnelle, généralement stockée dans un gestionnaire de mots de passe ou dans les registres internes d’une organisation, ainsi que tout dépôt fiduciaire détenu par une organisation gérée par un système MDM.

3. Récupération de l’en-tête et des métadonnées : ce qui est possible et ce qui ne l’est pas

Lorsque le matériel de chiffrement valide existe mais que les métadonnées sur le disque sont endommagées, l’approche de récupération des données consiste alors à reconstruire ou à remplacer ces métadonnées.

• Pour BitLocker, cela implique généralement l’utilisation de l’utilitaire Repair-bde de Microsoft, associé à un mot de passe de récupération valide ou à un « Key Package », afin d’extraire les données lisibles d’un volume endommagé et de les migrer vers un disque de destination fonctionnel. Le volume d’origine n’est pas reconstruit sur place ; les données récupérables en sont entièrement transférées.
• Pour VeraCrypt, la récupération est relativement simple lorsque l’en-tête de sauvegarde intégré reste utilisable, car VeraCrypt y comprend une option intégrée permettant de monter le volume à l’aide de cette sauvegarde. Lorsque ni l’en-tête principal ni l’en-tête de sauvegarde présents sur le disque ne sont utilisables, un fichier de sauvegarde d’en-tête externe, si l’utilisateur en a créé un, constitue la seule solution restante.
• Pour la récupération de données sur un MacBook chiffré par FileVault équipé d’une puce T2 ou Apple Silicon, des dommages importants au niveau de l’APFS ou des métadonnées du « keybag » peuvent nécessiter une intervention au niveau des composants pour remettre la carte mère d’origine en état de fonctionnement, car les clés concernées ne peuvent exister nulle part en dehors de cette puce spécifique. Lorsque la carte mère ne peut pas être restaurée, aucune méthode de récupération logicielle ne peut s’y substituer.

Quand livrer un expert en récupération de chiffrement

• L’existence d’un chemin d’accès aux clés récupérables est rarement évidente sans l’avis d’un expert.
• Toute personne confrontée à un disque chiffré verrouillé devrait obtenir une réponse à cette question avant de supposer que les données sont irrémédiablement perdues, et avant de tenter des mesures correctives susceptibles de compromettre une chance de récupération déjà fragile.
• Certains messages d’erreur fournissent des informations diagnostiques précieuses aux spécialistes de la récupération de données.

Comment Stellar peut vous aider à réaliser la récupération des données d’un disque chiffré

Les spécialistes de la récupération après chiffrement chez Stellar® commencent chaque cas concernant un disque chiffré par un audit de tous les emplacements où une clé de récupération pourrait raisonnablement se trouver, avant même d’entamer tout travail sur le disque. Même la plus infime possibilité de récupérer la clé est explorée de manière exhaustive. Le travail de récupération est effectué sur une image clonée du disque, afin de ne pas exposer davantage le disque d’origine à des risques.

Les experts de Stellar de Récupération de données interviennent sur les trois outils de chiffrement abordés dans cet article, y compris BitLocker, VeraCrypt et FileVault, et appliquent la même approche rigoureuse quel que soit l’outil concerné. Chaque cas commence par une évaluation claire de ce qui est réellement réalisable avant le début des opérations de récupération, afin que les clients ne soient jamais laissés dans l’attente d’un faux espoir.

Stellar® informe également clairement ses clients lorsque la récupération de la clé n’est pas possible, plutôt que de mener des travaux qui n’ont aucune chance réaliste de remettre l’accès. Cette transparence s’étend aux prix et aux délais, qui sont tous deux confirmés avant le début des travaux.

Prenez rendez-vous avec un spécialiste de la récupération de données chiffrées chez Stellar® au 01 82 88 0163 afin de déterminer le niveau de récupération réellement possible.