Microsoft va apporter l’accélération matérielle à son chiffrement BitLocker, mais…

BitLocker est une technologie de Microsoft permettant de chiffrer intégralement le disque. Elle existe depuis longtemps, mais a surtout pris son envol avec Windows 10. Elle est présente dans Windows 11 et est même censée être active par défaut sur les installations neuves du système, à condition qu’elles se fassent avec la version 24H2. Un test récent sur un ordinateur portable, depuis une image ISO de Windows 11 25H2 (récupérable sur le site de Microsoft), nous a cependant montré que cette activation n’était toujours pas systématique.

Le chiffrement utilisé aujourd’hui est entièrement logiciel. Le gros avantage de cette approche est qu’elle rend BitLocker compatible avec toutes les configurations. Elle a pourtant deux inconvénients : le coût en performances et le niveau de sécurité.

Pour remédier à ces problèmes, Microsoft a annoncé ce 19 décembre l’arrivée de l’accélération matérielle. Malheureusement, aucune configuration n’a ce qu’il faut actuellement, et il faudra peut-être attendre fin 2026 pour en profiter, sur un nombre très limité de configurations.

Approche logicielle : un coût croissant en performances

Dans son billet, Microsoft indique que le coût en performances de BitLocker aurait dû continuer à s’exprimer via un pourcentage à un seul chiffre. Ce n’est plus possible aujourd’hui, à cause du niveau élevé de performances offert par les SSD NVMe.

Le constat peut paraitre contre-intuitif, mais l’explication est simple : certains disques sont si rapides que le processus galope pour suivre l’explosion du nombre d’opérations entrée/sortie (I/O) et répercuter les opérations de chiffrement attenantes.

« À mesure que les disques NVMe continuent d’évoluer, leur capacité à délivrer des débits de transfert de données extrêmement rapides a créé de nouvelles attentes en matière de réactivité système et de performance des applications. Bien que cela représente un avantage majeur pour les utilisateurs, cela signifie aussi que tout traitement supplémentaire — comme le chiffrement et le déchiffrement en temps réel par BitLocker — peut devenir un goulot d’étranglement s’il n’est pas correctement optimisé », explique Microsoft.

Le problème n’est pas nouveau : Tom’s Hardware en parlait par exemple en octobre 2023. Nos confrères avaient mesuré l’impact de BitLocker via plusieurs tests, qui avaient montré une chute de performances sur SSD pouvant atteindre 45 %. Dans sa communication, Microsoft ne donne pas de chiffres, mais évoque des baisses sensibles de performances dans des cas courants comme les chargements de gros fichiers vidéo, de grandes bases de code ou même dans certains jeux, où une latence peut se faire sentir. Et plus les SSD progressent, plus le problème est manifeste.

Décharger le CPU

L’arrivée de l’accélération matérielle pour BitLocker a été annoncée initialement durant la conférence Ignite, qui s’est tenue du 18 au 21 novembre. Microsoft est même déjà prête pour ce changement, puisque les bases en ont été posées dans la mise à jour de septembre pour Windows 11.

Comme toujours avec l’accélération matérielle, l’objectif est de décharger le processeur central (CPU) de certaines opérations, pour en finir avec les goulots d’étranglement. Dans le nouveau fonctionnement, tout sera ainsi traité par une nouvelle partie dédiée dans des processeurs à venir, de la même manière que le NPU (Neural Process Unit) prend en charge les opérations liées à l’IA dans certaines puces.

L’accélération matérielle se servira de l’algorithme XTS-AES-256 pour ses opérations, qui comprendront le chiffrement intégral, l’activation manuelle, l’activation pilotée par des politiques d’entreprise ainsi que celle basée sur des scripts. Microsoft ne donne pas de détails sur son protocole de test, mais dit avoir observé des performances équivalentes entre un disque NVMe avec chiffrement matériel et un autre sans chiffrement « sur les charges de travail courantes ». Des améliorations ont également été constatées sur les « écritures et lectures séquentielles et aléatoires ». L’entreprise dit aussi avoir constaté une baisse de 70 % des cycles CPU requis pour les opérations de chiffrement en moyenne.

Cette hausse des performances permettrait aussi une meilleure autonomie des ordinateurs portables concernés, puisque les opérations consomment moins d’énergie.

Le chiffrement matériel est en outre présenté comme bénéfique pour la sécurité, car les clés utilisées pour le chiffrement de masse sont soustraites du périmètre logiciel pour être encapsulées matériellement, « ce qui aide à accroître la sécurité en réduisant leur exposition aux vulnérabilités CPU et mémoire ». Ce fonctionnement vient alors compléter celui de la puce TPM, qui s’occupe des clés intermédiaires de chiffrement.

Problèmes à l’horizon

La publication de Microsoft soulève un certain nombre de questions et de problèmes. Plusieurs cas ne seront par exemple pas pris en charge : si un algorithme ou une taille de clé non pris en charge a été spécifié manuellement, si la politique d’entreprise impose un algorithme incompatible, ou encore si la politique FIPS 140 est active dans l’organisation.

Microsoft indique que des solutions vont être apportées pour aider les entreprises à transiter vers le chiffrement matériel pour BitLocker. Au printemps, Windows 11 va ainsi être mis à jour pour procéder automatiquement à une augmentation de la taille de la clé quand c’est possible, mais le système ne pourra changer l’algorithme lui-même. En clair, il passera automatiquement de AES-XTS-128 à AES-XTS-256 quand le contexte s’y prêtera.

Rappelons également que BitLocker a bénéficié un temps d’un chiffrement matériel avec les disques auto-chiffrés eDrive. Le support avait été supprimé après la découverte de plusieurs vulnérabilités, qui avaient notamment affecté Dell. Un chiffrement logiciel avait l’avantage pour Microsoft de permettre la maitrise de toute la chaine. Le retour de l’accélération matérielle réintroduit une dépendance sur les implémentations matérielles, qui peuvent comporter des vulnérabilités (BitLocker lui-même n’est pas une protection absolue). On ne sait rien du processus qui conduira à d’éventuelles certifications.

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Surtout, la question du support matériel est intrigante. Pour l’instant, seuls les processeurs Core Ultra Series 3 d’Intel (Panther Lake) sont présentés comme compatibles. Et encore, Microsoft ne parle que d’un « support initial ». Or, ces puces sont attendues pour le second semestre 2026, sans plus de précisions. Aucune mention d’AMD et des puces Arm (qui équipent l’immense majorité des PC Copilot+ via les Snapdragon X Elite de Qualcomm), Microsoft n’évoquant qu’un support prévu « pour d’autres fabricants et plateformes », sans plus de détails.