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数字存储   /  第 4 章

数字存储 中的通用安全风险

USB 设备、SD 卡 和 驱动器（无论是内部还是外部，无论是 HDD、SSD、光学磁盘驱动器，还是其他），包括 USB 存储棒，都可以轻松地修改，以便将数据传输到 监控设备——这是一种 安全风险。设备 ROM 恶意软件（使用 固件 或其他方式）可能始终构成这些设备的 攻击向量（这些设备通常似乎具有 嵌入式 微控制器，运行这些 ROM）。这同样适用于 硬件 设备的 篡改。但是，由于 SD 卡的尺寸很小（尤其是在 micro SD 卡 方面），并且由于它们的构造方式，它们不太可能受到硬件篡改。

名为 Coreboot 的定制 BIOS/UEFI 有用地具有能够禁用 选项 ROM 的选项，当它们存在于 USB 设备中时^[1]。如果您使用 Linux 以及这种禁用功能，您就可以依赖 Linux 中提供的 驱动程序 来与这些 USB 设备进行交互^[2]——这种方法客观上减少了与这些 USB 设备相关的 攻击面（因为 Linux 驱动程序被认为比提供相同功能的 制造商 提供的选项 ROM 更安全）并且建议用于提高安全性能。

关于这些 安全弱点 的更多信息，包括 USB 和类似设备，可在 这里 的 Qubes 网站上获取。

USB 设备 与 SD 卡

最初，人们认为 SD 卡 没有 固件，因此无法感染固件 恶意软件。但是，正如 这里（由 Andrew "bunnie" Huang 主持）网页中所指出的，SD 卡实际上确实有固件以及运行固件的 嵌入式 微控制器。因此，固件恶意软件可以出现在 SD 卡上，类似于它们可以出现在某些 USB 设备 上。 该网页 详细说明了这些特定的 安全风险。

根据 Kosagi 团队（在链接到 网页 的视频 中），SD 卡固件基本上是一个 黑盒子，而 USB 设备 固件规范通常更开放，公开可用；这让人们相信，从纯粹的 编程 角度来看，为 USB 固件创建 恶意软件 比为 SD 卡固件更容易。此外，该团队在视频 中的演示，让人倾向于认为，为了重新编程固件而进行的 硬件 接口，对于 SD 卡来说比 USB 设备要困难得多。据该团队所说，在 SD 卡上秘密添加或修改 硬件 元素，比 USB 设备更难 篡改（参见同一个视频）；它们非常小的尺寸，尤其与 USB 设备相比，也支持这样的结论。由于这些原因，SD 卡在固件 重新编程 和 硬件 篡改方面，通常具有较小的 攻击面。因此，最好假设，为了更高的安全性，如果可以选择 USB 存储，那么在没有额外特殊 安全措施 的情况下，应优先使用 SD 卡进行基于 外设 的存储和检索。

然而，由于 USB 设备固件规范更开放，公开可用，并且由于似乎更容易与 USB 设备进行接口以检查和/或 重新安装 固件，实际上，检测 USB 设备中的恶意软件可能比检测 SD 卡中的恶意软件更容易。重新安装 USB 设备固件通常是可能的，但 SD 卡上的相同操作通常几乎是不可能的。因此，如果您有专门的流程来确保 USB 设备固件的完整性（如刚才提到的那样），那么实际上使用 USB 设备可能比使用 SD 卡更安全。

闪存：NOR 闪存 与 NAND 闪存

似乎有一些证据表明，在 USB 和其他设备上，使用 NOR 闪存 内存 进行 存储（而不是更常见的 NAND 闪存）可能会带来安全优势，这很可能是由于 NOR 闪存似乎能够更好地存储和保留其每个 单元 中的值所带来的问题。相比之下，NAND 闪存采用 错误检测和纠正算法，因为 NAND 闪存单元 中的值存储得不好（采用的是一种更 概率 方式）。但是，NOR 闪存似乎主要用于 BIOS ROM 之类的东西，而不是一般的存储（以及 海量存储）。

NAND 闪存 内存 与 磁性存储

因为与 磁性存储 相比

	错误纠正 似乎对 NAND 闪存 更为重要， NAND 闪存似乎通常具有更多 坏块，
以及	因为攻击者可以利用这些东西，
	似乎磁性存储（如使用 HDD）比 NAND 闪存更安全（NAND 闪存通常用于 记忆棒、SD 卡 和 SSD）。

磁性存储：磁带 与 磁盘

由于随机存取存储器（RAM）在客观上似乎比顺序存取存储器（SAM）具有更大的攻击面，因此，磁带似乎比磁碟（磁碟用于硬盘）更安全。

可重写介质 与光学 ROM 磁碟

"一次写入" 光学介质比可重写介质更安全，因为它缩小了攻击窗口（因此也减少了攻击面），通常会大大缩短恶意软件可以写入介质的时间窗口。需要注意的是，如果恶意软件已经感染了固件的光盘刻录机，即使您将光盘写入配置为“一次写入”，由于 ROM 中的恶意软件，刻录机可能会将光盘设置为“多次写入”。从这个角度来看，最好只使用光盘，这些光盘在物理上不能重写，以写入此类介质，以便将多余的空间“清空”，并目视检查写入后的光盘，以确保多余的空间已被清空；所有这些都是针对攻击载体的重要保障措施，这些攻击载体特别依赖于能够对光盘进行进一步写入的能力。

与可重写介质相比，光学 ROM 磁碟在进行安全检查后也可能更有帮助。在记忆棒和SD 卡的 ROM 中的恶意软件，大部分情况下可以不受阻碍地使用这些设备的存储容量，并且能够在任何时候运行 ROM 时从设备中消除所有恶意软件痕迹。但是，如上一段所述，光学 ROM 磁碟发生这种情况的时间窗口大部分已被缩短。通过使用一次写入介质并采取上一段中概述的预防措施，光盘内容将被冻结。如果冻结的内容包含恶意软件的证据，那么一旦光盘内容被冻结，这些证据就无法通过您的计算机系统秘密销毁。这意味着事后分析，即使是一年后的事后分析，也可能检测到光盘上的任何恶意软件，这可能导致识别与使用该特定光盘相关的安全漏洞。可重写介质不一定如此，因为不会发生这种冻结。

SD 卡 和 USB 记忆棒 与大型设备

固件完整性对于大型设备来说可能更容易建立，因为

• 与SD 卡和记忆棒相比，大型设备产品（如硬盘和DVD 刻录机）往往被保存更长时间，每个用户使用的数量也更少，这意味着总体上需要进行的固件检查次数并不多。
• 它们相对较高的价格让人相信更容易确保固件完整性（因为增加了支持，更好地编写固件代码等）
• 重新安装和检查固件可能比 SD 卡更容易，因为 SD 卡由于其尺寸较小而受到外形尺寸的限制，并且可能也比记忆棒更容易。

能够弹出无硬件介质 的驱动器 与其他介质

能够弹出无硬件介质（如光盘刻录机、磁带机和软盘驱动器）的驱动器在硬件和固件篡改方面可能具有特殊优势，因为用户只需要“关注”一个单元，而不管使用了多少无硬件介质（如磁带和磁盘）。记忆棒和SD 卡并非如此，因为这些介质本质上是无法弹出无硬件介质的硬件，事实上，从它们中弹出介质的概念并不适用。硬盘也不适用，因为这些驱动器中的磁盘无法更换成其他磁盘。

关于 SD 卡

之前提到的 Kosagi 团队在视频中特别提到了制造商 闪迪，认为其制造的 SD 卡 可能比其他品牌的 SD 卡 更安全。他们的理由是，闪迪在生产过程中高度参与，因此他们制造的 SD 卡具有更安全的 固件，这些固件不容易被 重新编程（甚至根本无法重新编程）。顺便说一下，SD 卡通常用于存储通过 移动设备下载的 下载 内容。

如何获取计算机介质 设备

始终使用通过安全方式购买的 介质 设备似乎是个好主意，这样在获取这些物品时就不会遇到 中间人（中间人）攻击的重大风险，并且这些设备也应从信誉良好的商店购买。最好从大型商店购买此类物品，这样你就可以从货架上大量相同的产品中随机选择任何一个设备（这是后面“用户随机选择货架上的设备”部分中概述的安全原则）。

安全数据清理

NCSC（国家网络安全中心）提供有关安全数据清理（使 数据无法恢复）的信息，包括 USB 存储设备、SD 卡，以及其他 存储介质 和 驱动器，你可以 在这里查看。请注意，传统的 数据擦除可能无法对存储设备（例如 SD 卡、USB 记忆棒、外部 硬盘驱动器等）起作用，因为这些设备的 微控制器 固件中可能存在 恶意软件，尤其是在相关的微控制器也嵌入到设备中的情况下。鉴于这种情况，可能需要 物理销毁这些设备，以确保更彻底的数据清理。

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脚注

第 3 章 无线通信

内容、索引、前言

第 5 章 一些主要物理措施