Verschlüsselte USB-Sticks: Wenn das Schloss nichts schützt

Irgendwo in einem Lager liegen gerade Kartons voller USB-Sticks, die mit „Fingerabdruck-Verschlüsselung in Militärqualität“ werben und die ein Zwölfjähriger mit einem Spudger in neunzig Sekunden knacken könnte. Lenovos FU100 ist das jüngste Beispiel, das öffentlich auseinandergenommen wurde: Gehäuse aufbrechen, und darin steckt eine ganz gewöhnliche, völlig unverschlüsselte microSD-Karte. Der Fingerabdrucksensor entsperrt die Daten nicht. Er entsperrt schlicht nichts. Er steuert einen Schalter, der den Kartenleser für deinen Rechner sichtbar macht, und die Daten liegen die ganze Zeit im Klartext auf dem Flash-Speicher.

Das ist keine Sicherheitslücke. Sicherheitslücken sind Bugs, Fehler in ansonsten ehrlichen Designs. Hier geht es um ein Produkt, dessen Sicherheitsversprechen reine Dekoration sind. Und das ist relevant, weil ausgerechnet die Leute, die diese Sticks kaufen, am wenigsten in der Lage sind, die Versprechen zu prüfen: Kleinunternehmer, Anwältinnen, Steuerberater, Eltern, die Passkopien speichern. Sie haben einen Aufpreis für ein Versprechen bezahlt, das nie ernsthaft konstruiert wurde.

Was der Fingerabdrucksensor tatsächlich steuert

Um zu verstehen, warum dieses Design so vernichtend ist, hilft ein Blick darauf, was ein echtes verschlüsseltes Laufwerk tut. In einem ehrlichen hardwareverschlüsselten Gerät sitzt ein dedizierter Controller-Chip zwischen dem Host-Rechner und dem Flash-Speicher. Dieser Controller hält den Verschlüsselungsschlüssel, idealerweise abgeleitet von deiner PIN oder durch deinen Fingerabdruck freigeschaltet, und jeder Datenblock, der ihn passiert, wird mit AES verschlüsselt, bevor er im NAND landet. Löst du die Flash-Chips von der Platine und liest sie mit einem Chip-off-Programmer aus, erhältst du Chiffrat. Genau das ist der Witz. Speicher und Intelligenz sind durch die Kryptografie gekoppelt, also nimmt man mit dem Speicher auch nichts Wertvolles mit.

Der Lenovo FU100 verzichtet auf all das. Die Architektur sieht grob so aus: ein Fingerabdruckmodul, ein Mikrocontroller, ein USB-Hub oder ein Kartenleser-IC und ein microSD-Slot. Beim Hinterlegen eines Fingerabdrucks speichert das Sensormodul die Vorlage intern, das ist Standard, und der Abgleich selbst funktioniert wahrscheinlich ordentlich. Bei erfolgreicher Authentifizierung schaltet der Mikrocontroller eine Leitung, die den Kartenleser an den USB-Bus anschließt. Scheitert die Authentifizierung, taucht der Leser nie im System auf. Das ist ein Relais mit einem biometrischen Türsteher.

Der Türsteher bewacht allerdings ein Gebäude ohne Wände. Da die microSD-Karte ein austauschbares Standardbauteil ist, ist der Angriff nicht mal ein richtiger Angriff: kein Löten, kein Glitching, keine Seitenkanäle. Du öffnest das Gehäuse (Plastikclips, vielleicht ein Tropfen Kleber), steckst die Karte in irgendeinen Leser und liest alles aus. Die „Verschlüsselung“ hatte einen Wirkungsradius von null.

Es lohnt sich, kurz innezuhalten, wie hier das Bedrohungsmodell in sich zusammenfällt, denn Hersteller solcher Geräte lieben es, in ihrem Marketing über Bedrohungsmodelle zu sprechen. Die unterschwellige Geschichte lautet: Du verlierst den Stick, ein Fremder findet ihn, steckt ihn ein und bekommt ohne deinen Finger nichts. Das stimmt so lange, bis der Fremde „FU100 teardown“ googelt oder einfach die Naht am Gehäuse bemerkt. Der realistische Gegner bei einem verlorenen Stick ist kein Nationalstaat mit einer Röntgenfabrik, sondern eine neugierige Person mit einem Küchenmesser. Gegen diesen Gegner bietet das Design null Schutz. Der Fingerabdrucksensor funktioniert einwandfrei und schützt nichts, was die reinste Illustration eines Mechanismus ist, der von dem getrennt ist, was er angeblich sichert.

Wenn der Angreifer das Speichermedium entfernen und mit handelsüblichen Werkzeugen auslesen kann, war dein Gerät nicht verschlüsselt. Es war ein Schloss auf einem offenen Feld.

Die entscheidende Frage lautet: Wo liegt der Schlüssel?

Es gibt eine Frage, die jede Marketingaussage zu verschlüsseltem Speicher durchschneidet, und die solltest du jedem beibringen, der dich um Rat fragt: Wo liegt der Schlüssel, und was steuert der Sensor tatsächlich? Jede Antwort fällt in eine von drei Kategorien.

• Schlüssel auf einem Krypto-Controller, Daten verschlüsselt im Ruhezustand. Fingerabdruck oder PIN geben einen Schlüssel an einen dedizierten Chip frei; das NAND enthält Chiffrat. Genau so arbeiten Produkte wie die IronKey-Reihe von Kingston, und das ist das einzige Design, das ein Teardown übersteht.
• Schlüssel auf einem Controller, aber schlecht gespeichert oder abgeleitet. Die Daten sind dem Namen nach verschlüsselt, doch der Schlüssel ist in die Firmware eingebrannt, aus einer Seriennummer abgeleitet oder aus dem Flash des MCU auslesbar. Besser als nichts bei simplem Verlust, wertlos gegen jeden, der einen Logikanalysator und ein Wochenende hat.
• Gar kein Schlüssel. Der Sensor steuert nur die Erkennung, die Stromversorgung oder einen Hub-Port. Der Speicher liegt im Klartext vor. Das ist das Lenovo-Design, und es ist weitaus verbreiteter, als Käufer ahnen.

Die mittlere Kategorie verdient einen Moment Aufmerksamkeit, denn genau dort sind auch bekannte Marken schon gestolpert. Sicherheitsforscher haben jahrelang „sichere“ Laufwerke auseinandergenommen und dabei AES-Implementierungen gefunden, deren Schlüssel aus dem Flash des Controllers rekonstruierbar war, eine Authentifizierung, die man durch Kurzschließen eines Debug-Pads umgehen konnte, oder Firmware-Update-Mechanismen, mit denen man den MCU neu flashen und alles extrahieren konnte. Der Teardown der University of Cambridge an frühen IronKey-Geräten ist der klassische Verweis. Und bemerkenswert ist daran, wie schwer es ist, das richtig zu machen, nicht nur, wie leicht es ist, es betrügerisch zu tun. IronKey hat sich zumindest angestrengt. Der FU100 hat es nie versucht.

In den drei Kategorien steckt eine nützliche Faustregel: Kategorie eins zwingt den Hersteller zu harten, teuren, überprüfbaren Aussagen. AES-256 im XTS-Modus. Schlüssel, die auf dem Gerät mit einem Hardware-Zufallsgenerator erzeugt werden. PIN-Zähler, die den Schlüssel nach zehn Fehlversuchen löschen. Das sind Aussagen, die ein Ingenieur verifizieren oder widerlegen kann. Die Kategorien zwei und drei verstecken sich hinter weichen Formulierungen wie „geschützt“, „gesichert“ oder „biometrischer Zugang“, die eine Erfahrung beschreiben, keinen Mechanismus. Wenn das Datenblatt wie eine Lifestyle-Anzeige klingt, verrät es dir, in welcher Kategorie du kaufst.

Warum das immer wieder durchrutscht

Die unbequeme Anschlussfrage betrifft die Organisation. Das ist kein zweifelhafter No-Name-Anbieter aus einem Shenzhener Stand, auch wenn manche angemerkt haben, dass der FU100 außerhalb chinesischer Marktplätze kaum im Handel zu finden war. Es ist Lenovo, ein Unternehmen, dessen Logo auf ThinkPads prangt, die an Behörden und Banken ausgegeben werden, ein Unternehmen, das sein Vertrauen bereits einmal mit Superfish verspielt hat. Irgendwo im Organigramm hat dieses Produkt Industriedesign, Firmware-Review, Marketingfreigabe und Rechtsabteilung durchlaufen. Entweder hat sich niemand mit Sicherheitskenntnissen das Ding angesehen, oder jemand hat es getan und trotzdem entschieden, es auszuliefern.

Beide Erklärungen sind plausibel, und beide sind auf ihre Art vernichtend. Die erste sagt, Sicherheitsprüfungen seien eine Formalität. Die zweite sagt, es sei eine Verhandlung, die das Marketing gewinnt. Nach allem, was ich über solche Geschichten gelesen habe, ist es meist ein Drittes: Das Produkt stammt von einem ODM, wird vom Markenanbieter umetikettiert, und niemand in der Kette fühlt sich für die Aussagen auf der Verpackung verantwortlich. Auf dem Werbetext steht „verschlüsselt“, weil der Marktführer in seinem Werbetext „verschlüsselt“ schreibt. Das Wort breitet sich durch Produktlisten aus wie „Militärqualität“: eine Stimmung, keine Spezifikation.

Die ODM-Umetikettierungskette erklärt vieles, sobald man sie versteht. Ein White-Label-Hersteller entwickelt einen fingerabdruckgesteuerten Kartenleser, der für seinen Zweck durchaus gut ist, vielleicht gedacht für den Markt „Halt meine Kinder von meinen Dateien fern“, und bietet ihn Marken mit einer Auswahl an Gehäusen und Logos an. Der Produktmanager der Marke schreibt die Produkttexte, indem er bei der Konkurrenz abschaut. Niemand in dieser Kette ist Kryptograf, und niemandes Stellenbeschreibung umfasst „die kryptografischen Aussagen prüfen“. Die Rechtsabteilung prüft Markenrisiken, nicht, ob AES existiert. Das Ergebnis ist eine Art Flüsterpost, bei der aus „biometrischer Zugangskontrolle“ irgendwo zwischen Datenblatt und Produktseite „Fingerabdruck-Verschlüsselung“ wird, und keine einzelne Person hat je eine Falschaussage getippt, die sie als falsch erkannt hätte. Das ist in gewisser Weise schlimmer als Bosheit, denn es gibt keinen Schurken, den man feuern könnte, nur einen Prozess, der zuverlässig gefälschte Sicherheit in großem Maßstab produziert.

So prüfst du einen verschlüsselten Datenträger wirklich

Für eine Plausibilitätsprüfung der meisten dieser Produkte brauchst du kein Labor. Ein paar Fragen vor dem Kauf filtern die schlimmsten Kandidaten heraus.

Erstens: Achte auf eine FIPS-140-2- oder FIPS-140-3-Validierung mit einer echten Zertifikatsnummer, die du in der CMVP-Datenbank des NIST nachschlagen kannst. Nicht „FIPS-konform“, denn diese Phrase bedeutet nichts, und Hersteller nutzen sie genau deshalb, weil sie wie das Original klingt, ohne sie auf etwas festzulegen. Gemeint ist ein Zertifikat, das genau das Produkt und die Firmware-Version nennt. Echte Krypto-Module kosten Hersteller echtes Geld in der Validierung, oft zehntausende Euro und Monate Laborzeit, und genau deshalb hängt das mit echter Kryptografie zusammen. Betrug ist billig, Zertifizierung nicht.

Zweitens: Prüfe, ob der Hersteller etwas über die Architektur veröffentlicht. Seriöse Hersteller sagen dir, dass die Verschlüsselungs-Engine im Controller sitzt, dass Schlüssel auf dem Gerät erzeugt werden und dass der Host den Schlüssel nie zu sehen bekommt. Vage Formulierungen zu „biometrischem Schutz“ und „sicherem Zugang“ ohne Erwähnung von AES, Schlüsselableitung oder Krypto auf dem Gerät sind ein Warnsignal. Sie beschreiben eine Zugangssperre, keine Verschlüsselung.

Drittens die nukleare Option: Suche nach Teardowns. Die Sicherheitscommunity zerlegt teure Gadgets mit erstaunlicher Hingabe zum Wohle aller. Wenn ein 90-Euro-„verschlüsselter“ Stick seit zwei Jahren auf dem Markt ist und niemand Die-Fotos oder Leiterbahnen veröffentlicht hat, sagt dieses Schweigen selbst etwas aus. Meist bedeutet es, dass die Sicherheitsforschung ihn den Kaufpreis nicht wert fand.

Es gibt einen vierten Check, der gröber ist, aber überraschend gut funktioniert: das Verhältnis von Preis zu Versprechen. Ein echtes hardwareverschlüsseltes Laufwerk hat reale Materialkosten: einen sicheren MCU, validierte Firmware, manchmal ein mit Epoxid vergossenes Gehäuse gegen Chip-off-Angriffe. Wenn ein 128-GB-Stick mit „Verschlüsselung in Militärqualität“ und Fingerabdruck weniger kostet als ein schlichter 128-GB-Stick einer seriösen Marke, sagt dir die Rechnung, dass die Verschlüsselung umsonst war, und Verschlüsselung, die nichts kostet, ist genau das wert. Verdächtig billige Sicherheitsversprechen verdienen dieselbe Skepsis wie verdächtig billige „Original“-Apple-Ladegeräte: Das wichtige Bauteil ist das, das sie weggelassen haben.

Warum man der Hardware gar nicht trauen sollte

Hier ist meine eigentliche Position, und ich stehe zum Zielkonflikt: Für die meisten Leute sind hardwareverschlüsselte Laufwerke die falsche Produktkategorie. Die richtige Antwort ist Software-Verschlüsselung auf günstigem Standardspeicher. Ein 15-Euro-Stick plus VeraCrypt, ein LUKS-Container unter Linux oder ein einfaches mit age verschlüsseltes Archiv liefert kryptografische Garantien, die öffentlich prüfbar sind, in Code umgesetzt, den Tausende gelesen haben, und völlig unabhängig davon, ob der Mikrocontroller irgendeines ODM tut, was auf der Verpackung steht.

Der Einwand kommt immer von der Bedienbarkeit, und er ist berechtigt. VeraCrypt-Container verwirren Leute. Anwälte und Steuerberater kriegen das nicht zuverlässig hin, und genau deshalb landen vertrauliche Mandantenakten überhaupt auf unverschlüsselten Sticks. Das ist ein echtes Versagen unserer Werkzeuge, und ich habe schon einmal geschrieben, wie UX-Anti-Patterns die Sicherheit still untergraben. Aber die Antwort auf „gute Kryptografie ist schwer zu bedienen“ lautet nicht „kauf gefälschte Kryptografie, die einfach zu bedienen ist“. Sie lautet: bessere Standardeinstellungen verlangen. Betriebssystemeigene verschlüsselte Container, die sich mit einem Passwort einhängen lassen, Dateimanager mit Verschlüsselung im Kontextmenü und IT-Abteilungen, die Laufwerke ordentlich vorbereiten.

Es gibt außerdem ein Wartungsargument, das oft übersehen wird. Ein softwareverschlüsselter Container auf Standardhardware ist für immer austauschbar: Verlierst du den Stick, kaufst du einen neuen, spielst das Backup zurück, fertig. Ein hardwareverschlüsseltes Laufwerk ist dagegen ein Einzelstück. Wenn der Controller stirbt, wenn der Hersteller das Entsperr-Tool aufgibt (das meist nur unter Windows läuft und nur auf Versionen, die sich jemand die Mühe gemacht hat zu unterstützen) oder wenn die Firma pleitegeht, hängt die Verfügbarkeit deiner Daten von einer Lieferkette ab, die du nicht kontrollierst. Wir haben mittlerweile auf die harte Tour gelernt, Plattformkomponenten nicht blind zu vertrauen, damit sie weiter funktionieren. Proprietäre Krypto-Appliances scheitern genauso, nur leiser.

Wenn du doch ein Hardwaregerät brauchst, etwa für einen Air-Gap-Transfer oder weil Compliance-Vorgaben FIPS-validierte Module verlangen, dann kaufe bei der kleinen Gruppe von Herstellern, deren Produkte unabhängige Prüfungen überstanden haben, und prüfe das Zertifikat selbst. Behandle den Kauf wie jede andere Vertrauensentscheidung im Stack. Die Skepsis, die wir (irgendwann) gegenüber Firmware, Lieferketten und Marketplace-Erweiterungen in unseren Editoren entwickelt haben, gilt doppelt für eine Blackbox, die unsichtbar Kryptografie betreiben will.

Security-Theater kostet Vertrauen

Der Begriff „Security-Theater“ wird meist auf Flughafenkontrollen gemünzt, aber das hier ist seine reinste Form: eine Kontrolle, die dem Nutzer ein Sicherheitsgefühl gibt und keinerlei Schutz bietet. Und Theater ist vermutlich schlimmer als gar nichts, denn gar nichts sagt dir wenigstens die Wahrheit. Wer weiß, dass sein Stick unverschlüsselt ist, setzt vielleicht ein Passwort auf die Dateien, lässt ihn nicht im Taxi liegen und überlegt sich, was darauf gehört. Wer einen „verschlüsselten“ Stick in der Hand hält, entspannt sich. Das Produkt senkt das Risiko nicht nur nicht, es erhöht es sogar, weil es das Verhalten verändert.

Das ist der eigentliche Preis solcher Geschichten. Nicht, dass es eine schlechte Variante gibt, der Markt hatte schon immer schlechte Varianten. Sondern dass jede aufgedeckte Fälschung Käufern beibringt, dass „verschlüsselt“ ein Marketingwort ist, und so das Signal für die Hersteller verwässert, die tatsächlich Ingenieursarbeit leisten. Wenn ein Kingston IronKey und ein fingerabdruckgesteuerter SD-Kartenleser zu ähnlichen Preisen nebeneinander in den Suchergebnissen stehen, mit denselben Adjektiven geschmückt, konkurriert das ehrliche Produkt gegen eine Lüge, die sich auf der Produktseite nicht widerlegen lässt.

Regulierungsbehörden könnten einiges davon beheben, und gelegentlich tun sie es auch. Verbraucherschutzbehörden sind schon gegen irreführende Sicherheitsversprechen bei Software vorgegangen, und „verschlüsselt“ auf einer Verpackung mit Klartextspeicher ist eine der eindeutigsten falschen Aussagen überhaupt. Aber Durchsetzung ist langsam und an Zuständigkeiten gebunden, und das Angebot wird schneller auf einen neuen Shop kopiert, als eine Beschwerde vorankommt. Das schnellere Immunsystem arbeitet schon: Forscher mit Schraubendrehern und Käufer, die gelernt haben, auf den Teardown zu warten, bevor sie den Adjektiven trauen.

Die Schlussfolgerung lautet also nicht „Lenovo schlecht“, auch wenn Lenovo den Imageschaden und die Rückrufaktionen verdient, die folgen sollten. Sondern: Bei Hardware-Sicherheit ist der Teardown die Spezifikation. Solange ein Gerät nicht von jemandem geöffnet, durchgemessen und ausgelesen wurde, der nicht am Verkauf verdient, ist „verschlüsselt“ eine Behauptung und keine Eigenschaft. Kauf entsprechend, oder besser: Verschlüssle selbst und hör auf, dem Plastik zu vertrauen.