BitLocker 是微软提供的安全加密功能，可与 TPM 配合使用，实现系统盘全盘加密，确保系统仅在可信环境中才能解密启动。在取证实践中，如果制作内存镜像时Bitlocker卷是被解密挂载的，那么我们就可以使用EFDD或者PasswareKit工具从内存镜像中提取出Bitlocker恢复密钥，在取证竞赛中，这也是解密Bitlocker加密分区的主要思路之一。

所以，这些工具是怎么从内存镜像中提取恢复密钥的呢？
或者换句话说，为什么可以从内存恢复Bitlocker密钥？

BitLocker的解密过程

解决这个问题之前，先理解一下Windows系统盘解密的工作原理

密钥主要有这几个层级：
1. 第一层： 全卷加密密钥（FVEK）：直接用于加密和解密系统盘数据的密钥，可以是PIN码、启动密钥之类，采用AES-256标准静态加密。
2. 第二层：卷主密钥（VMK）：用于加密和解密FVEK的密钥。
3. 第三层：密封密钥（Sealing Key）：TPM内部的密封密钥，用于加密和解密VMK密钥。
这里的TPM是主板上的一个硬件，用于生成、保护、存储密钥，并在不泄露密钥本体的前提下参与加密、解密、签名等敏感操作，也就是说最后这一层密钥是放在硬件中的，以提高系统安全性

当系统启动时，TPM会校验主板、CPU等硬件是否被篡改，也会校验UEFI固件等，哪怕是更改了BIOS设置也会使TPM拒绝解密。

启动时，TPM会重新计算PCR值，并将其与预存的基准度量值进行比较。

  • 如果值匹配，证明为可信环境，提供密封密钥以解密VMK，VMK再解密FVEK，最终系统盘被解密，操作系统正常启动。
  • 如果值不匹配，将拒绝提供密封密钥，系统会中断启动，需手动输入恢复密码，系统才可正常启动。

使用内存镜像即时解密 BitLocker 卷

根据上述解密过程，我们可以知道如果挂载了 BitLocker 卷，则 VMK 将驻留在内存中，只要卷保持挂载，系统要想读取磁盘，必须保持已解密的VMK和FVEK。

如果这个时候我们去dump 内存镜像，那么镜像中可能就会包含VMK的明文。

既然有了VMK的明文，那么是否有FVEK就不重要了，也就是相当于绕过了windows的密码

如何反推恢复密钥？

windows中可用于加密 BitLocker 卷的保护程序包括：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
TPM （可信平台模块芯片）
TPM+PIN 码
启动密钥（在 USB 驱动器上）
TPM+PIN + 启动密钥
TPM+启动密钥
密码
恢复密钥（数字密码；在 USB 驱动器上）
恢复密码（在 USB 驱动器上）
活动目录域服务 （ADDS） 帐户

最常见的就是密码和恢复密钥
使用以下命令可以显示保护程序列表

1
2
manage-bde -protectors -get C:
(where C: is the name of the mounted BitLocker-encrypted volume)

在Bitlocker磁盘头部有一块FVE metadata，里面有：

  • 加密后的 FVEK
  • 多个“密钥保护器条目”（每种保护方式一个条目：密码、恢复密钥、TPM+PIN 等）
  • 每个条目里包含：类型标识 + 加密后的保护数据（例如恢复密钥对应的密钥材料）

在正常情况下，当你输入密码/恢复密钥/TPM+PIN 时，BitLocker 用这个“外部信息”去尝试解包某个保护器条目，成功后得到 VMK；然后用 VMK 去解 FVEK，完成挂载。

但如果已经拿到 VMK 的情况下，方向就反过来了：
1. 不再需要知道密码/恢复密钥；
2. 取证工具可以直接利用 VMK 去解密这些“保护器条目”对应的密钥材料，也就解密出了恢复密钥