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Lab 2.3: Boot Alternatifs et Attaques d'Accès Physique

Objectifs d'Apprentissage​

À la fin de ce laboratoire, vous serez capable de:

  • Booter depuis différents médias (USB, ISO)
  • Accéder aux fichiers d'un système Windows sans mot de passe
  • Comprendre les attaques Evil Maid
  • Configurer Secure Boot et protection firmware
  • Évaluer l'importance du chiffrement disque

Durée Estimée​

35 minutes

Prérequis​

  • VM Windows 10/11 fonctionnelle
  • ISO de récupération Windows ou Hiren's Boot CD
  • Compréhension du Lab 2.1 (bypass password)

Contexte Professionnel​

L'accès physique à une machine représente un risque de sécurité majeur. Ce lab explore les techniques utilisées par:

  • Analystes forensiques (avec autorisation)
  • Techniciens de récupération de données
  • Attaquants ayant accès physique temporaire
  • Auditeurs de sécurité

Cas d'usage légitimes:

  • Récupération de données sur machine endommagée
  • Investigation forensique autorisée
  • Tests de sécurité physique
  • Démonstration des risques aux utilisateurs

AVERTISSEMENT ÉTHIQUE ET LÉGAL​

IMPORTANT:

Les techniques de ce lab permettent d'accéder aux fichiers d'un ordinateur sans connaître le mot de passe. Ceci est LÉGAL uniquement:

  • Sur votre propre machine ou VM
  • Avec autorisation écrite explicite du propriétaire
  • Dans le cadre d'une investigation autorisée par mandat

ILLÉGAL:

  • Accéder aux fichiers d'autrui sans permission
  • Voler des données personnelles ou confidentielles
  • Installer des backdoors sur machines d'autrui

Conséquences: Prison et amendes importantes (Code criminel, art. 342.1, 430)

Partie 1: Comprendre le Processus de Boot​

Étape 1.1: Séquence de Démarrage Normale​

Rappel du processus:

  1. Appui bouton power → Courant alimente la carte mère
  2. BIOS/UEFI s'exécute → Firmware sur la carte mère
  3. POST (Power-On Self Test) → Test du matériel
  4. Recherche du bootloader → Dans l'ordre de boot défini
  5. Bootloader démarre → Windows Boot Manager par exemple
  6. OS se charge → Windows démarre

Ordre de boot typique:

  1. Disque dur interne (C:)
  2. CD/DVD
  3. USB
  4. Réseau (PXE)

Étape 1.2: Modifier l'Ordre de Boot​

Pourquoi c'est important:

Si un attaquant peut booter depuis USB AVANT le disque dur:

  • Il démarre SON système d'exploitation
  • Il peut accéder à TOUS les fichiers du disque dur
  • Sans jamais passer par l'écran de login Windows!

Accéder au BIOS/UEFI sur votre VM:

VirtualBox:

  1. Démarrez la VM
  2. Dès que la VM démarre, appuyez rapidement sur F2 (ou Del)
  3. Vous entrez dans le BIOS/UEFI

VMware:

  • Même chose, souvent F2 ou Del

Questions:

  1. Quelle touche permet d'accéder au BIOS de votre VM?
  2. Quel est l'ordre de boot actuel?

Étape 1.3: Changer l'Ordre de Boot​

Dans le BIOS/UEFI:

  1. Cherchez l'onglet Boot ou Démarrage
  2. Trouvez Boot Priority ou Ordre de démarrage
  3. Modifiez pour que CD/DVD ou USB soit EN PREMIER
  4. Save and Exit (F10 généralement)

Ordre modifié:

  1. CD/DVD (ou USB)
  2. Disque dur

Implication: La VM tentera maintenant de booter depuis le CD avant le disque dur!

Partie 2: Boot depuis ISO de Récupération​

Étape 2.1: Monter une ISO dans la VM​

Vous allez booter Windows depuis une ISO au lieu du disque dur.

Options d'ISO:

Option A: ISO Windows officielle

  • Téléchargez depuis Microsoft
  • Taille: ~5 GB
  • 100% légal

Option B: Hiren's Boot CD (recommandé pour ce lab)

  • Plus petit
  • Contient des outils admin
  • Légal et gratuit

Dans VirtualBox:

  1. VM éteinte
  2. Paramètres → Stockage
  3. Sous "Contrôleur IDE", cliquez sur l'icône CD vide
  4. À droite, cliquez sur l'icône CD
  5. Choisissez un fichier de disque
  6. Sélectionnez votre ISO
  7. OK

L'ISO est maintenant "insérée" dans le lecteur CD virtuel!

Étape 2.2: Démarrer depuis l'ISO​

Démarrez la VM:

  1. La VM devrait booter depuis l'ISO (puisque CD est prioritaire)
  2. Vous verrez l'écran de l'ISO (pas le login Windows!)
  3. Si c'est Windows RE (Recovery Environment): Choisissez "Réparer l'ordinateur"
  4. Si c'est Hiren's: Vous verrez le menu Hiren's

Vous êtes maintenant dans un système complètement différent!

  • PAS Windows du disque dur
  • Un mini-OS qui tourne depuis le CD
  • MAIS il peut voir le disque dur!

Questions: 3. Avez-vous réussi à booter depuis l'ISO? 4. Quel système avez-vous booté (Windows RE, Hiren's, autre)?

Étape 2.3: Accéder aux Fichiers Windows​

Depuis Windows RE ou Hiren's:

Ouvrez l'explorateur de fichiers ou une invite de commandes

Si Invite de commandes:

diskpart
list volume
exit

Identifiez le volume Windows (cherchez NTFS avec ~20-30 GB)

Naviguez vers les fichiers utilisateurs:

dir D:\Users
dir D:\Users\VotreNomUtilisateur\Documents
dir D:\Users\VotreNomUtilisateur\Desktop

BOOM! Vous voyez TOUS les fichiers!

Sans connaître le mot de passe! Sans même booter Windows!

Étape 2.4: Copier des Fichiers​

Vous pourriez maintenant:

  1. Copier des fichiers vers une clé USB:
copy D:\Users\VotreNom\Documents\secret.docx E:\
  1. Modifier des fichiers:
notepad D:\Users\VotreNom\file.txt
  1. Supprimer des fichiers:
del D:\Users\VotreNom\suspicious.exe

Tout ça SANS le mot de passe Windows!

Questions: 5. Avez-vous pu voir les fichiers de votre utilisateur Windows? 6. Avez-vous pu copier un fichier? 7. Combien de temps a pris toute l'opération (de l'insertion de l'ISO à l'accès aux fichiers)?

Partie 3: Implications de Sécurité​

Étape 3.1: Scénario d'Attaque Evil Maid​

"Evil Maid Attack" = Attaque avec accès physique temporaire

Scénario typique:

  1. Victime laisse son laptop dans chambre d'hôtel (5 minutes)
  2. Attaquant entre (femme de ménage complice, agent spécialisé)
  3. Boot depuis clé USB (30 secondes)
  4. Copie des fichiers sensibles (2 minutes)
  5. OU installe un bootkit/backdoor (1 minute)
  6. Reboot normal (30 secondes)
  7. Attaquant sort, victime revient

Temps total: Moins de 5 minutes! Victime: Ne remarque RIEN!

Données compromises:

  • Documents personnels
  • Emails
  • Credentials sauvegardés par navigateur
  • Clés SSH/GPG
  • Historique
  • TOUT!

Questions: 8. Ce scénario vous semble-t-il réaliste? 9. Dans quelles situations pourriez-vous être vulnérable à cette attaque?

Étape 3.2: Cas d'Usage Réels​

Cette technique est utilisée par:

Agents gouvernementaux (légalement):

  • NSA, FBI, CSIS
  • Mandats de perquisition
  • Investigation criminelle

Criminels:

  • Vol de secrets industriels
  • Espionnage d'entreprise
  • Chantage (accès à données personnelles)

Vous-même (légitimement):

  • Récupération de données si mot de passe oublié
  • Récupération de fichiers sur disque endommagé
  • Investigation forensique autorisée

Questions: 10. Pouvez-vous penser à d'autres cas d'usage légitimes? 11. Comment une entreprise pourrait-elle se protéger?

Étape 3.3: Démonstration - Vol de Données Simulé​

Exercice de prise de conscience:

  1. Avant le boot alternatif, créez un fichier sur votre VM:

    • C:\Users\VotreNom\Desktop\confidentiel.txt
    • Contenu: "Ceci est un secret important"

  2. Bootez depuis l'ISO

  3. Localisez et lisez le fichier:

type D:\Users\VotreNom\Desktop\confidentiel.txt
  1. Copiez-le "hors de la machine":
copy D:\Users\VotreNom\Desktop\confidentiel.txt D:\stolen_data.txt

  1. Rebootez normalement (retirez l'ISO)

  2. Vérifiez: Le fichier stolen_data.txt existe maintenant à la racine de C:

Vous venez de simuler un vol de données!

Questions: 12. Auriez-vous remarqué l'intrusion sur un système réel? 13. Y a-t-il des logs de cet accès?

Partie 4: Protection - Secure Boot​

Étape 4.1: Comprendre Secure Boot​

Secure Boot est une fonctionnalité UEFI qui:

  • Vérifie que le bootloader est signé numériquement
  • Refuse de booter des OS non signés ou modifiés
  • Protège contre les bootkits et rootkits

Comment ça marche:

  1. Microsoft (et autres) ont des clés dans le firmware
  2. Les bootloaders Windows sont signés avec ces clés
  3. Au boot, UEFI vérifie la signature
  4. Si valide: boot autorisé
  5. Si invalide ou absente: boot bloqué!

Protection contre:

  • Boot depuis USB non autorisé
  • Bootkit
  • Rootkit niveau boot
  • OS modifié

Étape 4.2: Activer Secure Boot​

ATTENTION: Secure Boot nécessite Windows installé en mode UEFI (pas Legacy BIOS)

Dans le BIOS/UEFI de votre VM:

  1. Redémarrez et entrez dans BIOS (F2)
  2. Cherchez Security ou Boot
  3. Trouvez Secure Boot
  4. Enabled
  5. Save and Exit

Testez maintenant:

  1. Essayez de booter depuis l'ISO de récupération
  2. Secure Boot devrait BLOQUER le boot!
  3. Message d'erreur: "Secure Boot Violation"

Vous ne pouvez plus booter depuis l'ISO non signée!

Questions: 14. Secure Boot a-t-il bloqué le boot depuis l'ISO? 15. Windows normal démarre-t-il toujours?

Étape 4.3: Limites de Secure Boot​

Secure Boot protège contre:

  • Boot depuis USB/CD non signé
  • Bootkit

Secure Boot NE PROTÈGE PAS contre:

  • Accès aux fichiers si disque non chiffré ET Secure Boot désactivé
  • Attaquant qui désactive Secure Boot dans le BIOS (si pas de mot de passe BIOS!)
  • Attaques hardware (extraction du disque)

Pour protection complète, il faut AUSSI:

  • Mot de passe BIOS
  • BitLocker (chiffrement disque)
  • Surveillance physique

Partie 5: Protection - Mot de Passe BIOS/UEFI​

Étape 5.1: Types de Mots de Passe BIOS​

3 types de mots de passe:

  1. Supervisor Password (Mot de passe superviseur)

    • Requis pour modifier les paramètres BIOS
    • Requis pour désactiver Secure Boot
    • Le plus important!

  2. User Password (Mot de passe utilisateur)

    • Requis pour BOOTER la machine
    • Demandé avant même Windows!

  3. HDD Password (Mot de passe disque dur)

    • Le disque lui-même est verrouillé
    • Même en l'extrayant, il est inutilisable

Étape 5.2: Configurer un Mot de Passe Superviseur​

Dans le BIOS:

  1. Entrez dans BIOS (F2)
  2. Security → Set Supervisor Password
  3. Entrez un mot de passe: AdminBIOS123!
  4. Confirmez
  5. Save and Exit

Redémarrez et ré-entrez dans BIOS:

  • Mot de passe demandé!
  • Sans le mot de passe, impossible de modifier les paramètres!

Maintenant, un attaquant ne peut plus:

  • Changer l'ordre de boot
  • Désactiver Secure Boot
  • Modifier les paramètres de sécurité

Étape 5.3: Configurer un Mot de Passe de Boot (Optionnel)​

ATTENTION: Si vous oubliez ce mot de passe, la VM est INUTILISABLE!

Dans BIOS:

  1. Security → Set User Password
  2. Mot de passe: BootPass123!
  3. Save and Exit

Au prochain démarrage:

  • Mot de passe demandé AVANT Windows!
  • Sans le mot de passe: machine ne démarre pas du tout!

Protection:

  • Même avec accès physique, impossible de booter
  • Ni Windows, ni USB, ni rien!

Questions: 16. Avez-vous configuré un mot de passe superviseur? 17. Testez: Pouvez-vous modifier l'ordre de boot sans le mot de passe?

Partie 6: Protection Ultime - BitLocker​

Étape 6.1: Pourquoi BitLocker est Crucial​

Avec Secure Boot + Mot de passe BIOS:

  • Protection contre boot alternatif
  • Protection contre modification paramètres

MAIS: Si un attaquant extrait le disque dur:

  • Il le met dans SON ordinateur
  • Il boot depuis SON OS
  • Il lit tous les fichiers!
  • Secure Boot et mot de passe BIOS inutiles!

Solution: BitLocker (chiffrement complet du disque)

Étape 6.2: Comprendre BitLocker​

BitLocker chiffre TOUT le disque:

  • Impossible de lire les fichiers sans la clé
  • Même en extrayant le disque
  • Même en bootant depuis USB

Clé de déchiffrement stockée dans:

  • TPM (Trusted Platform Module) - puce sur la carte mère
  • OU mot de passe au démarrage
  • OU clé USB physique

Sans la clé:

  • Fichiers = charabia incompréhensible
  • Système = inutilisable

Étape 6.3: Vérifier BitLocker (Information)​

Sur votre VM ou PC réel:

Méthode 1 - Explorateur:

  1. Ouvrez l'Explorateur
  2. Clic droit sur C:
  3. Si vous voyez un cadenas fermé = BitLocker actif
  4. Si cadenas ouvert = Pas activé

Méthode 2 - PowerShell:

Get-BitLockerVolume

Sur la plupart des VMs: BitLocker pas disponible (nécessite Windows Pro + TPM virtuel)

Questions: 18. BitLocker est-il activé sur votre VM? 19. Sur votre ordinateur personnel? 20. Sur votre ordinateur de travail/école?

Étape 6.4: Activer BitLocker (Si Disponible)​

Si vous avez Windows Pro sur VM:

  1. Panneau de configuration → BitLocker
  2. Activer BitLocker pour C:
  3. Choisir comment déverrouiller:
    • Mot de passe
    • OU USB key
  4. Sauvegarder la clé de récupération (CRUCIAL!)
  5. Choisir: Chiffrer disque entier ou espace utilisé seulement
  6. Lancer le chiffrement

Durée: 30 min - 2h selon taille

Après activation:

  • Au démarrage: Mot de passe demandé (si option choisie)
  • Données chiffrées en temps réel
  • Performance légèrement réduite (~5%)

Partie 7: Défense en Profondeur​

Étape 7.1: Les 5 Couches de Protection​

Protection physique complète:

Couche 1: Surveillance physique
    ↓
Couche 2: Mot de passe BIOS (empêche modification boot)
    ↓
Couche 3: Secure Boot (empêche boot non signé)
    ↓
Couche 4: BitLocker (chiffre les données)
    ↓
Couche 5: Mot de passe Windows (authentification)

Si UNE couche manque:

  • Attaquant peut potentiellement contourner

Avec TOUTES les couches:

  • Protection maximale
  • Même avec accès physique: données protégées

Étape 7.2: Matrice de Protection​

AttaqueSans protectionSecure BootPass BIOSBitLockerToutes
Boot USB✅ Réussit❌ Bloqué❌ Bloqué❌ Bloqué❌ Bloqué
Bypass password✅ Réussit✅ Réussit✅ Réussit❌ Bloqué❌ Bloqué
Extraction disque✅ Lisible✅ Lisible✅ Lisible❌ Chiffré❌ Chiffré
Evil Maid✅ Réussit⚠️ Partiel⚠️ Partiel❌ Bloqué❌ Bloqué

Étape 7.3: Configuration Recommandée​

Pour ordinateur portable personnel:

  • ✅ Secure Boot activé
  • ✅ Mot de passe BIOS superviseur
  • ✅ BitLocker activé
  • ✅ Verrouillage automatique (1 minute)
  • ✅ Câble antivol (si lieu public)

Pour serveur d'entreprise:

  • ✅ Tout ce qui précède +
  • ✅ Rack fermé à clé
  • ✅ Surveillance vidéo
  • ✅ Badge d'accès à la salle serveurs
  • ✅ TPM obligatoire
  • ✅ Détection d'intrusion physique

Questions: 21. Combien de couches de protection avez-vous sur votre VM actuellement? 22. Combien sur votre ordinateur personnel?

Partie 8: Exercices Pratiques​

Exercice 8.1: Test de Pénétration Physique​

Scénario: Vous êtes auditeur de sécurité. On vous donne 10 minutes d'accès physique à une VM.

Tâche:

  1. Documentez toutes les données que vous pouvez extraire
  2. Mesurez le temps pour chaque étape
  3. Identifiez les protections en place (ou absentes)

Livrable: Rapport d'audit (2 pages)

Exercice 8.2: Configuration Durcie​

Tâche: Configurez une VM avec protection maximale:

  1. Secure Boot activé
  2. Mot de passe BIOS configuré
  3. BitLocker activé (si possible)
  4. Ordre de boot: HDD uniquement
  5. USB boot désactivé

Livrable: Captures d'écran de chaque configuration

Exercice 8.3: Comparaison Temporelle​

Expérience:

VM A (Sans protection):

  • Mesurez le temps pour accéder à un fichier via boot USB

VM B (Protégée):

  • Secure Boot + Pass BIOS + BitLocker simulé
  • Tentez les mêmes attaques
  • Documentez les blocages

Questions: 23. Quelle est la différence de temps? 24. Quelles attaques sont bloquées par chaque protection?

Livrables​

À remettre:

  1. Document de réponses (Word/PDF):

    • Réponses aux 24 questions
    • Temps mesuré pour accéder aux fichiers
    • Analyse des scénarios d'attaque

  2. Captures d'écran (minimum 6):

    • Boot depuis ISO (menu de récupération)
    • Accès aux fichiers utilisateur
    • Configuration Secure Boot
    • Configuration mot de passe BIOS
    • Tentative de boot bloquée par Secure Boot
    • État BitLocker

  3. Rapport d'audit (Exercice 8.1, 2 pages):

    • Méthodologie
    • Données extraites
    • Temps nécessaire
    • Recommandations

  4. Matrice de protection complétée:

    • Vos configurations testées
    • Résultats de chaque test

Critères d'Évaluation​

CritèrePoints
Compréhension des attaques d'accès physique25%
Configuration des protections (Secure Boot, BIOS)25%
Analyse des scénarios Evil Maid20%
Rapport d'audit (Exercice 8.1)15%
Qualité de la documentation10%
Matrice de protection5%

Commandes de Référence Rapide​

diskpart
list volume
exit
dir D:\Users
dir D:\Users\Username\Desktop
type D:\Users\Username\file.txt
copy D:\Users\Username\file.txt E:\

Vérification BitLocker​

Get-BitLockerVolume
Get-BitLockerVolume -MountPoint C:

BIOS via Ligne de Commande (Info)​

# Vérifier si Secure Boot est activé
Confirm-SecureBootUEFI

# Infos firmware
Get-ComputerInfo | Select-Object BiosFirmwareType

Dépannage​

Problème: ISO ne boot pas​

Solution:

  • Vérifiez que l'ISO est bien montée (Paramètres → Stockage)
  • Vérifiez l'ordre de boot (CD/DVD en premier)
  • Si Secure Boot activé: Désactivez temporairement

Problème: Impossible de voir les fichiers​

Solution:

  • Le lecteur Windows n'est probablement pas C: en mode récupération
  • Utilisez diskpart → list volume pour identifier le bon volume
  • Souvent D: ou E:

Problème: Mot de passe BIOS oublié​

Solution VM:

  • VirtualBox: Supprimez le mot de passe en ligne de commande (voir doc VirtualBox)
  • En dernier recours: Recréez la VM from scratch

Physique (DIFFICILE):

  • Retrait pile CMOS (réinitialise BIOS)
  • Jumper de reset BIOS
  • Ou contact fabricant

Aller Plus Loin (Optionnel)​

Challenge 1: Attaque Hardware​

Recherchez "Cold Boot Attack" - récupération de clés de chiffrement via RAM freezing.

Documentez:

  • Comment ça fonctionne
  • Contre-mesures
  • Efficacité contre BitLocker

Challenge 2: Forensics​

Bootez avec une distribution forensique (CAINE, DEFT) et:

  • Créez une image disque
  • Analysez les artefacts
  • Récupérez fichiers effacés
  • Documentez la chaîne de custody

Challenge 3: TPM et Attestation​

Si votre VM supporte TPM:

  • Configurez TPM virtuel
  • Activez BitLocker avec TPM
  • Testez l'attestation
  • Documentez la différence avec mot de passe simple

Ressources Additionnelles​

Conclusion​

Ce lab vous a enseigné:

  • Comment accéder aux fichiers sans mot de passe via boot alternatif
  • Les attaques Evil Maid et leur impact
  • Configuration de Secure Boot
  • Protection par mot de passe BIOS
  • L'importance de BitLocker

Leçons clés:

  1. Accès physique = Accès complet (sans chiffrement)
  2. Boot alternatif contourne Windows complètement
  3. Secure Boot bloque boot non autorisé
  4. Mot de passe BIOS empêche modification paramètres
  5. BitLocker = Seule vraie protection contre extraction de données
  6. Défense en profondeur = Multiple couches de sécurité

Message final:

  • Sur ordinateur portable: BitLocker OBLIGATOIRE
  • Sur serveurs: Sécurité physique CRITIQUE
  • Ne jamais laisser machine sans surveillance
  • Verrouillage automatique après 1 minute

Vous savez maintenant pourquoi la sécurité physique est aussi importante que la sécurité logicielle!

Lab développé dans le cadre du cours Systèmes d'Exploitation - MODULE 2