BitLocker

تتضمن إصدارات Windows Mobile 6.5 و Windows RT والإصدارات الأساسية من Windows 8.1 ميزة تشفير الجهاز ، وهي نسخة محدودة الميزات من BitLocker تقوم بتشفير النظام بأكمله. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} يبدأ تسجيل الدخول باستخدام حساب Microsoft يتمتع بصلاحيات إدارية عملية التشفير تلقائيًا. يُخزَّن مفتاح الاسترداد إما في حساب Microsoft أو في Active Directory (يتطلب Active Directory إصدارات Pro من Windows)، مما يسمح باسترجاعه من أي جهاز كمبيوتر. على الرغم من أن تشفير الجهاز متوفر في جميع إصدارات Windows 8.1، إلا أنه على عكس BitLocker، يتطلب أن يفي الجهاز بمواصفات InstantGo (المعروفة سابقًا باسم Connected Standby )، ^{[ 23 ]} والتي تتطلب محركات أقراص الحالة الصلبة وشريحة TPM 2.0. ^{[ 21 ] [ 24 ]}

ابتداءً من نظام التشغيل Windows 10 الإصدار 1703، تغيرت متطلبات تشفير الجهاز، حيث تتطلب وحدة TPM 1.2 أو 2.0 مع دعم PCR 7، و UEFI Secure Boot ، وأن يفي الجهاز بمتطلبات Modern Standby أو التحقق من صحة HSTI. ^{[ 25 ]}

تم تخفيف متطلبات تشفير الأجهزة في نظام التشغيل Windows 11 24H2، حيث لم يعد التوافق مع وضع الاستعداد الحديث، وHSTI، والتمهيد الآمن مطلوبًا، كما تم حذف قائمة حظر واجهات DMA. ^{[ 26 ]} وسيتم تفعيل تشفير الأجهزة تلقائيًا عند تثبيت Windows 11 24H2 من جديد، ويُسمى هذا التشفير التلقائي للأجهزة . ^{[ 27 ]}

في سبتمبر 2019، صدر تحديث جديد (KB4516071 ^{[ 28 ]} ) غيّر الإعداد الافتراضي لـ BitLocker عند تشفير محرك أقراص ذاتي التشفير. الآن، أصبح الإعداد الافتراضي هو استخدام التشفير البرمجي لمحركات الأقراص المشفرة حديثًا. ويعود ذلك إلى ثغرات في تشفير الأجهزة ومخاوف أمنية مرتبطة بهذه الثغرات. ^{[ 29 ]}

يمكن استخدام ثلاث آليات مصادقة كعناصر أساسية لتنفيذ تشفير BitLocker: ^{[ 30 ]}

• وضع التشغيل الشفاف : يستخدم هذا الوضع إمكانيات وحدة TPM 1.2 لتوفير تجربة استخدام سلسة وشفافة، حيث يقوم المستخدم بتشغيل الجهاز وتسجيل الدخول إلى نظام ويندوز كالمعتاد. يتم تشفير مفتاح تشفير القرص بواسطة شريحة TPM، ولن يتم إرساله إلى برنامج تحميل نظام التشغيل إلا إذا بدت ملفات بدء التشغيل الأولية غير معدلة. تحقق مكونات BitLocker التي تسبق نظام التشغيل ذلك من خلال تطبيق قياس جذر الثقة الثابت، وهي منهجية محددة من قبل مجموعة الحوسبة الموثوقة (TCG). يُعد هذا الوضع عرضةً لهجوم بدء التشغيل البارد ، حيث يسمح للمهاجم بتشغيل جهاز متوقف عن التشغيل . كما أنه عرضةً لهجوم التجسس، حيث يتم نقل مفتاح تشفير وحدة التخزين كنص عادي من وحدة TPM إلى وحدة المعالجة المركزية أثناء بدء التشغيل الناجح.
• وضع مصادقة المستخدم : يتطلب هذا الوضع أن يقدم المستخدم بعض المصادقة لبيئة ما قبل التمهيد في شكل رقم تعريف شخصي أو كلمة مرور قبل التمهيد.
• وضع مفتاح USB : يجب على المستخدم إدخال جهاز USB يحتوي على مفتاح بدء التشغيل في الكمبيوتر ليتمكن من تشغيل نظام التشغيل المحمي. تجدر الإشارة إلى أن هذا الوضع يتطلب أن يدعم BIOS على الجهاز المحمي قراءة أجهزة USB في بيئة ما قبل نظام التشغيل. لا يدعم BitLocker البطاقات الذكية للمصادقة قبل بدء التشغيل. ^{[ 31 ]}

يتم دعم التركيبات التالية لآليات المصادقة المذكورة أعلاه، وكلها مزودة بمفتاح استرداد الضمان الاختياري :

• TPM فقط ^{[ 32 ]}
• TPM + PIN ^{[ 33 ]}
• TPM + PIN + مفتاح USB ^{[ 34 ]}
• مفتاح TPM + USB ^{[ 35 ]}
• مفتاح USB ^{[ 36 ]}
• كلمة المرور فقط ^{[ 37 ]}

يستخدم وضع التشغيل الشفاف ووضع مصادقة المستخدم في BitLocker وحدة TPM لاكتشاف أي تغييرات غير مصرح بها في بيئة ما قبل الإقلاع، بما في ذلك BIOS و MBR . في حال اكتشاف أي تغييرات غير مصرح بها، يطلب BitLocker مفتاح استرداد على جهاز USB. يُستخدم هذا المفتاح السري لفك تشفير مفتاح وحدة التخزين الرئيسي (VMK) والسماح لعملية الإقلاع بالاستمرار. ^{[ 44 ]} مع ذلك، فإن وحدة TPM وحدها غير كافية.

• في فبراير 2008، نشر فريق من باحثي الأمن تفاصيل ما يُعرف بـ" هجوم إعادة التشغيل البارد "، والذي يسمح باختراق أنظمة تشفير القرص الكامل، مثل BitLocker، عن طريق تشغيل الجهاز من وسائط تخزين خارجية، كقرص USB، إلى نظام تشغيل آخر، ثم تفريغ محتويات ذاكرة ما قبل التشغيل. ^{[ 45 ]} يعتمد هذا الهجوم على حقيقة أن ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM ) تحتفظ بالمعلومات لعدة دقائق (أو حتى لفترة أطول في حال تبريدها) بعد فصل الطاقة. جهاز Bress/Menz ، الموصوف في براءة الاختراع الأمريكية رقم 9,514,789، قادر على تنفيذ هذا النوع من الهجوم. ^{[ 46 ]} آليات تشفير القرص الكامل المماثلة لدى موردين آخرين وأنظمة تشغيل أخرى، بما في ذلك Linux و Mac OS X ، عرضة لنفس الهجوم. يوصي الباحثون بإيقاف تشغيل أجهزة الكمبيوتر عند عدم استخدامها فعليًا من قبل المستخدم (بدلاً من تركها في وضع السكون )، وضبط برنامج التشفير بحيث يتطلب كلمة مرور لتشغيل الجهاز. ^{[ 45 ]}
• في 10 نوفمبر 2015، أصدرت مايكروسوفت تحديثًا أمنيًا لمعالجة ثغرة أمنية في BitLocker تسمح بتجاوز المصادقة باستخدام مركز توزيع مفاتيح Kerberos خبيث ، إذا كان لدى المهاجم وصول فعلي إلى الجهاز، وكان الجهاز جزءًا من نطاق، ولم يكن محميًا برقم تعريف شخصي أو محرك أقراص فلاش USB. ^{[ 47 ]}
• لا يزال برنامج BitLocker لا يدعم ميزات الأمان TPM 2.0 بشكل كامل، مما قد يؤدي إلى تجاوز كامل لحماية الخصوصية عند نقل المفاتيح عبر واجهة Serial Peripheral Interface في اللوحة الأم. ^{[ 48 ]}

تتطلب جميع هذه الهجمات الوصول المادي إلى النظام ويتم إحباطها بواسطة حماية ثانوية مثل محرك أقراص فلاش USB أو رمز PIN.

على الرغم من أن خوارزمية تشفير AES المستخدمة في BitLocker متاحة للعموم ، إلا أن تطبيقها في BitLocker، بالإضافة إلى مكونات أخرى من البرنامج، ملكية خاصة ؛ ومع ذلك، فإن الشفرة متاحة لشركاء مايكروسوفت والشركات للاطلاع عليها، شريطة وجود اتفاقية عدم إفصاح . ^{[ 49 ] [ 50 ]}

بحسب مصادر مايكروسوفت، ^{[ 51 ]} لا يحتوي برنامج BitLocker على ثغرة أمنية مُدمجة عمدًا ، لذا لا توجد طريقة مُقدمة من مايكروسوفت تضمن لجهات إنفاذ القانون الوصول إلى البيانات الموجودة على محرك أقراص المستخدم. في عام 2006، أعربت وزارة الداخلية البريطانية عن قلقها إزاء غياب هذه الثغرة، وحاولت الدخول في مفاوضات مع مايكروسوفت لإدخالها. ^{[ 52 ]} رفض نيلز فيرغسون ، مطور مايكروسوفت وخبير التشفير، طلب إضافة الثغرة، قائلاً: "لن يحدث ذلك إلا على جثتي". ^{[ 53 ]} صرّح مهندسو مايكروسوفت بأن عملاء مكتب التحقيقات الفيدرالي الأمريكي ضغطوا عليهم أيضًا في اجتماعات عديدة لإضافة ثغرة أمنية، على الرغم من عدم تقديم أي طلب رسمي مكتوب؛ واقترح مهندسو مايكروسوفت في النهاية أن يبحث العملاء عن النسخة الورقية من مفتاح التشفير الذي يقترحه برنامج BitLocker على مستخدميه. ^{[ 54 ]}

يتوافق موقف نيلز فيرغسون القائل بأن "الأبواب الخلفية غير مقبولة بتاتاً" ^{[ 53 ]} مع مبدأ كيركوفس . وقد صاغ هذا المبدأ عالم التشفير الهولندي أوغست كيركوفس في القرن التاسع عشر، وينص على أن نظام التشفير يجب أن يكون آمناً، حتى لو كانت جميع معلومات النظام، باستثناء مفتاح التشفير، متاحة للعامة.

منذ عام 2014، أصبحت طريقة BitLocker وبنية بياناتها متاحة للعموم بفضل الهندسة العكسية؛ برنامج Dislocker الخاص بنظام Linux قادر على قراءة وكتابة محركات الأقراص المحمية بواسطة BitLocker باستخدام المفتاح؛ ومنذ عام 2020، أصبح من الممكن القيام بذلك أيضًا باستخدام cryptsetup . ^{[ 55 ] [ 56 ]}

ابتداءً من نظامي التشغيل ويندوز 8 وويندوز سيرفر 2012، أزالت مايكروسوفت مُوزِّع البيانات "إيليفانت ديفيوزر" من نظام BitLocker. ^{[ 57 ]} تُشير أبحاث دان روزندورف إلى أن إزالة مُوزِّع البيانات "كان لها تأثير سلبي لا يُمكن إنكاره" على أمان تشفير BitLocker ضد الهجمات المُستهدفة. ^{[ 58 ]} وقد بررت مايكروسوفت لاحقًا إزالة مُوزِّع البيانات بمخاوف تتعلق بالأداء، وعدم الامتثال لمعايير معالجة المعلومات الفيدرالية (FIPS). ^{[ 59 ]} ومع ذلك، ابتداءً من ويندوز 10 الإصدار 1511، أضافت مايكروسوفت خوارزمية تشفير جديدة متوافقة مع معايير FIPS، وهي XTS-AES، إلى BitLocker. ^{[ 1 ]}

ابتداءً من إصدار ويندوز 10 رقم 1803، أضافت مايكروسوفت ميزة جديدة تُسمى "حماية الوصول المباشر إلى الذاكرة (DMA) من النواة" إلى BitLocker، لحماية النظام من هجمات DMA عبر منافذ Thunderbolt 3. ^{[ 60 ] [ 61 ]} تقتصر حماية "حماية الوصول المباشر إلى الذاكرة (DMA) من النواة" على الهجمات التي تتم عبر Thunderbolt فقط. يُمكن أيضًا الوصول المباشر إلى الذاكرة عبر PCI Express . في هذا النوع من الهجمات، يقوم المهاجم بتوصيل جهاز PCI Express خبيث، ^{[ 62 ]} والذي بدوره يُمكنه الكتابة مباشرةً إلى الذاكرة وتجاوز تسجيل الدخول إلى ويندوز. للحماية من هذا النوع من الهجمات، قدمت مايكروسوفت "الأمان القائم على المحاكاة الافتراضية". ^{[ 63 ] [ 64 ]}

في أكتوبر 2017، أفيد بوجود ثغرة أمنية تسمح باستنتاج المفاتيح الخاصة من المفاتيح العامة ، مما قد يُمكّن المهاجم من تجاوز تشفير BitLocker عند استخدام شريحة TPM متأثرة. ^{[ 65 ]} تُعرف هذه الثغرة باسم ثغرة عودة هجوم Coppersmith (ROCA)، وهي موجودة في مكتبة برمجية طورتها شركة Infineon، وكانت تُستخدم على نطاق واسع في منتجات أمنية مثل البطاقات الذكية ووحدات TPM.

أصدرت مايكروسوفت نسخة محدثة من البرامج الثابتة لرقائق Infineon TPM التي تعالج الخلل عبر تحديثات ويندوز. ^{[ 66 ]}

في مايو 2026، كشف باحث أمني، يُعرف باسم "Chaotic Eclipse"، عن طريقة لتجاوز BitLocker، أطلق عليها اسم YellowKey. هذه الثغرة الأمنية، المعترف بها رسميًا الآن برقم CVE-2026-45585، تؤثر فقط على أنظمة Windows 11 و Windows Server 2022 و Windows Server 2025. أما نظام Windows 10 الأقدم فلا يزال بمنأى عنها. ^{[ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]}

أصدرت مايكروسوفت تحديثًا للتخفيف من حدة هذا التهديد في 22 مايو، ^{[ 70 ]} ووعدت بإصلاحه في تحديث يونيو 2026، ^{[ 71 ]} لكنها لم تتقبل انكشافه. هددت الشركة باتخاذ إجراءات قانونية ضد Chaotic Eclipse بسبب الكشف غير المنسق عن الثغرة الأمنية، وحذفت مستودعاته على GitHub التي تُظهر الثغرة، وعلقت حسابه على GitHub. ^{[ 72 ] [ 73 ] [ 74 ]}