การเข้ารหัสดิสก์แบบเต็มบนไดรฟ์ SSD ลดอายุการใช้งานหรือไม่

ฉันจะสมมติว่าการปรับใช้การเข้ารหัสดิสก์เต็มรูปแบบจะแนะนำการเขียนเพิ่มเติมทุกครั้งที่คอมพิวเตอร์ถูกบูทและปิดตัวลง เมื่อพิจารณาว่าดิสก์สถานะของแข็งนั้นมีความจุเฉลี่ยต่ำกว่าสำหรับการเขียนก่อนความล้มเหลวโซลูชันการเข้ารหัสดิสก์แบบเต็มสามารถลดอายุการใช้งานที่คาดไว้ของดิสก์ที่ใช้งานอยู่ได้หรือไม่

หากสมมติฐานของฉันไม่ถูกต้องฉันคิดว่านี่เป็นจุดที่สงสัย ขอบคุณล่วงหน้า.

คิดว่าการเข้ารหัสเป็นอะแดปเตอร์ ข้อมูลจะถูกเข้ารหัสก่อนที่จะเขียนหรือถอดรหัสก่อนอ่าน ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือกุญแจถูกส่งผ่านไปยังบางจุด (โดยปกติเมื่อเริ่มต้นไดรฟ์ / ไดรเวอร์) เพื่อใช้สำหรับการเข้ารหัส / ถอดรหัส

นี่คือกราฟิก (หยาบ) ที่ฉันขว้างด้วยกันเพื่อแสดงรูปแบบพื้นฐาน:

อย่างที่คุณเห็นไม่จำเป็นต้องทำการอ่านหรือเขียนเพิ่มเติมเนื่องจากโมดูลการเข้ารหัสจะเข้ารหัสข้อมูลก่อนที่ข้อมูลจะถูกเขียนไปยัง platters และถอดรหัสก่อนที่มันจะถูกส่งไปยังกระบวนการที่ทำการอ่าน

ตำแหน่งที่แท้จริงของโมดูลการเข้ารหัสอาจแตกต่างกันไป อาจเป็นซอฟต์แวร์ไดรเวอร์หรืออาจเป็นโมดูลฮาร์ดแวร์ในระบบ (เช่นคอนโทรลเลอร์, BIOS, โมดูล TPM) หรือแม้แต่ในไดรฟ์เอง ไม่ว่าในกรณีใด ๆ โมดูลจะ“ อยู่ตรงกลางของสายไฟ” ระหว่างซอฟต์แวร์ที่ดำเนินการกับไฟล์และข้อมูลจริงบนจานของไดรฟ์

คำตอบสั้น ๆ :
หากตัวควบคุมดิสก์ไม่ใช้การบีบอัดคำตอบของ Synetech นั้นถูกต้องและการเข้ารหัสจะไม่เปลี่ยนแปลงอะไรเลย หากคอนโทรลเลอร์ใช้การบีบอัดการเข้ารหัสอาจลดอายุการใช้งานของดิสก์ (เทียบกับดิสก์ที่เหมือนกันซึ่งไม่ได้ใช้การเข้ารหัส)

คำตอบยาว:
คอนโทรลเลอร์ SSD บางตัวใช้การบีบอัดเพื่อลดจำนวนข้อมูลที่เขียนลงในชิปแฟลชจริงและเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการอ่าน (คอนโทรลเลอร์ SandForce เป็นตัวอย่างที่ดีเยี่ยมอาจมีบางอย่าง) วิธีนี้จะได้ผลดีที่สุดหากข้อมูลที่เขียนลงดิสก์นั้นสามารถบีบอัดได้ง่าย ไฟล์ข้อความ, ไฟล์ปฏิบัติการ, รูปภาพที่ไม่บีบอัด (เช่น BMP) และที่คล้ายกันสามารถบีบอัดได้ค่อนข้างมากในขณะที่ไฟล์ที่ถูกบีบอัดหรือถูกเข้ารหัสนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะบีบอัดเนื่องจากข้อมูลจะมีลักษณะแบบสุ่ม .

ฮาร์ดแวร์ของทอมทำการทดสอบที่ดีเกี่ยวกับสิ่งนี้อย่างแม่นยำบน Intel SSD 520 ซึ่งสามารถดูได้ที่
http://www.tomshardware.com/reviews/ssd-520-sandforce-review-benchmark,3124-11.html

สิ่งที่พวกเขาทำคือวัดการขยายการเขียน (อัตราส่วนของปริมาณข้อมูลที่เขียนไปยังแฟลชและปริมาณข้อมูลที่ส่งไปยังไดรฟ์) ของไดรฟ์เมื่อเขียนข้อมูลที่บีบอัดได้อย่างสมบูรณ์และข้อมูลสุ่มสมบูรณ์ สำหรับข้อมูลสุ่มสมบูรณ์การขยายการเขียนคือ 2.9 * ซึ่งหมายความว่าสำหรับทุก ๆ GB ของข้อมูลที่ส่งไปยังดิสก์นั้น 2.9 GB จะถูกเขียนลงในแฟลช บทความบันทึกว่าสิ่งนี้ดูเหมือนว่าจะเป็นจำนวนเดียวกันกับที่วัดในไดรฟ์ที่ไม่ได้ใช้การบีบอัด สำหรับข้อมูลที่บีบอัดได้อย่างสมบูรณ์อัตราส่วนคือ 0.17 ซึ่งค่อนข้างต่ำกว่าเล็กน้อย

การใช้งานปกติอาจสิ้นสุดที่ใดที่หนึ่งในระหว่างนั้นเว้นแต่ว่าข้อมูลจะถูกเข้ารหัส การคาดเดาอายุการใช้งานในบทความค่อนข้างเป็นเชิงวิชาการ แต่แสดงให้เห็นว่าการเข้ารหัสอาจส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของ SSD ด้วยคอนโทรลเลอร์ SandForce วิธีเดียวที่จะหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้ก็คือถ้าตัวควบคุมสามารถทำการเข้ารหัสได้หลังจากการบีบอัดเกิดขึ้น

* บทความไม่ได้ระบุว่าทำไม 2.9 ถือว่าเป็นค่าปกติและฉันไม่ได้ทำการวิจัยจริงๆ คำอธิบายเชิงตรรกะอาจเป็นได้ว่า SSD ส่วนใหญ่ใช้ MLC NAND ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดเล็กน้อย (บิตพลิกในส่วนอื่น ๆ ของบล็อกการลบสามารถเกิดขึ้นได้ในขณะที่เขียนถ้าฉันจำได้ถูกต้อง) เพื่อแก้ไขข้อมูลนี้อาจถูกเขียนไปยังหลาย ๆ ที่เพื่อให้การกู้คืนหรือการแก้ไขเป็นไปได้เสมอ

การเข้ารหัสดิสก์แบบเต็มไม่ได้เพิ่มปริมาณข้อมูลที่เขียนไปยังดิสก์นอกเหนือจากข้อมูลเมตาใด ๆ ที่ชั้นการเข้ารหัสต้องการจัดเก็บพร้อมกับระบบแฟ้ม (ซึ่งไม่สำคัญ) หากคุณเข้ารหัส 4096 ไบต์จะมีการเขียน 4096 ไบต์

คำตอบขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณหมายถึงโดย "การเข้ารหัสดิสก์เต็ม"

หากคุณเพียงแค่หมายความว่าเมตาดาต้าไฟล์และระบบไฟล์ทั้งหมดได้รับการเข้ารหัสบนดิสก์ดังนั้นไม่ควรมีผลกระทบต่ออายุการใช้งานของ SSD

อย่างไรก็ตามหากคุณหมายถึง "เนื้อหาทั้งหมดของดิสก์รวมถึงพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้จะถูกเข้ารหัส" มากกว่าเดิมดังนั้นใช่มันจะลดอายุการใช้งานลงอย่างมาก

อุปกรณ์ SSD ใช้ "ระดับการสึกหรอ" เพื่อกระจายการเขียนข้ามอุปกรณ์เพื่อหลีกเลี่ยงการสึกหรอบางส่วนก่อนกำหนด พวกเขาสามารถทำสิ่งนี้ได้เนื่องจากไดรเวอร์ระบบไฟล์ที่ทันสมัยบอก SSD โดยเฉพาะเมื่อไม่มีการใช้ข้อมูลในส่วนใด ๆ อีกต่อไป (ถูก "ทิ้ง" ed) ดังนั้น SSD จึงสามารถตั้งค่าให้ภาคนั้นกลับมาเป็นศูนย์ มีจำนวนการใช้งานน้อยที่สุดสำหรับการเขียนครั้งต่อไป

ด้วยรูปแบบการเข้ารหัสดิสก์เต็มรูปแบบดั้งเดิมไม่มีส่วนใดที่ไม่ได้ใช้ คนที่ไม่มีข้อมูลของคุณจะยังคงถูกเข้ารหัส วิธีนี้ผู้โจมตีจะไม่ทราบว่าส่วนใดในดิสก์ของคุณมีข้อมูลของคุณและส่วนใดเป็นเพียงสัญญาณรบกวนแบบสุ่มจึงทำให้การถอดรหัสยากขึ้น

ในการใช้ระบบดังกล่าวกับ SSD คุณมีสองตัวเลือก:

1. อนุญาตให้ระบบไฟล์ดำเนินการทิ้งต่อไปซึ่งจะทำให้ภาคส่วนที่ไม่มีข้อมูลของคุณว่างเปล่าและผู้โจมตีจะสามารถมุ่งเน้นความพยายามของเขากับข้อมูลของคุณ
2. ห้ามระบบไฟล์ทำการทิ้งซึ่งในกรณีนี้การเข้ารหัสของคุณยังคงแข็งแกร่ง แต่ตอนนี้มันไม่สามารถทำการปรับระดับการสึกหรอได้อย่างมีนัยสำคัญดังนั้นส่วนที่ใช้มากที่สุดของดิสก์ของคุณจะเสื่อมสภาพ