Microsoft warnt: Windows 11 BitLocker kann die Leistung bei Spielen und Videobearbeitung auf schnellen NVMe-PCs beeinträchtigen.

Microsoft hat bestätigt, dass die Aktivierung von BitLocker auf PCs mit NVMe-SSDs zu spürbaren Leistungseinbußen führen kann. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass nicht alle Systeme mit aktiviertem BitLocker signifikante Beeinträchtigungen der Anwendungs- oder Spieleleistung erfahren. Für die meisten Nutzer bleiben die mit BitLocker verbundenen Leistungseinbußen relativ gering.

Microsoft berichtet, dass BitLocker in der Vergangenheit typischerweise nur einen einstelligen Prozentsatz an Mehraufwand verursachte, hauptsächlich unter bestimmten Bedingungen. Ursprünglich als optionale Funktion angeboten, ist BitLocker in Windows 11 Version 24H2 nun standardmäßig aktiviert, wie Windows Latest berichtet. Wichtig ist jedoch zu wissen, dass ein Upgrade von Windows 11 23H2 auf 24H2 BitLocker nicht automatisch aktiviert. Es ist auf neuen Geräten oder solchen, die mit einer Neuinstallation von Windows 11 Version 24H2 oder 25H2 versehen werden, voraktiviert.

Laut einem von Microsoft veröffentlichten Supportdokument dient BitLocker als „wertvolle“ Sicherheitsebene für verlorene oder gestohlene Geräte, da es Laufwerke verschlüsselt und sensible Daten schützt.

Leistungsauswirkungen von Windows 11 BitLocker

Microsoft hat darauf hingewiesen, dass BitLocker zwar die Sicherheit erhöht, dies jedoch zu Lasten der Leistung gehen kann, insbesondere bei Systemen mit modernen NVMe-SSDs. Diese Laufwerke, die für ihre höhere Anzahl an Ein-/Ausgabezyklen (E/A) bekannt sind, benötigen zusätzliche CPU-Ressourcen für die Entschlüsselung, was die CPU-Auslastung bei rechenintensiven Aufgaben erhöht.

Mit der Weiterentwicklung von NVMe-Laufwerken und ihrer gestiegenen Fähigkeit zu mehr E/A-Operationen müssen CPUs mehr Zeit für die Ausführung der AES-Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsprozesse von BitLocker aufwenden, um das höhere Volumen an Lese- und Schreibanfragen zu bewältigen. Dieser Effekt macht sich besonders bei E/A-intensiven Anwendungen wie Spielen oder Videobearbeitung bemerkbar.

Microsoft hat die zweifache Natur dieser Verbesserung hervorgehoben: Zwar profitieren Nutzer von einer höheren Leistung durch die NVMe-Technologie, doch die zusätzlichen Verarbeitungsanforderungen von BitLocker können zu einem Leistungsengpass führen, wenn sie nicht angemessen berücksichtigt werden. Ein Supportdokument weist darauf hin, dass die Notwendigkeit der Echtzeitverschlüsselung die Gesamtleistung des Systems beeinträchtigen kann.

Dieser höhere CPU-Zyklusverbrauch wird bei Aufgaben deutlich, die eine erhebliche Festplattenaktivität erfordern, wie zum Beispiel:

moderne Videospiele spielen
Zusammenstellung umfangreicher Codebasen
Bearbeitung von hochauflösenden Videos

Für diese ressourcenintensiven Operationen, die auf NVMe-Laufwerken mit aktiviertem BitLocker durchgeführt werden, gibt es eine Umgehungslösung, vorausgesetzt, es steht neuere Hardware zur Verfügung, die die Funktionalität von „hardwarebeschleunigtem BitLocker“ unterstützt.

Hardwarebeschleunigtes BitLocker: Behebung von Leistungsproblemen

Mit dem neuesten Windows 11-Update KB5065426 (26100.6584 26200.6584) oder neueren Versionen hat Microsoft die hardwarebeschleunigte BitLocker-Verschlüsselung eingeführt. Diese Innovation verlagert die kryptografischen Aufgaben von der CPU auf eine dedizierte Kryptografie-Engine auf dem SoC (System-on-a-Chip) und bietet so Hardware-Schutz für Verschlüsselungsschlüssel.

Diese Weiterentwicklung führt zu einer geringeren CPU-Auslastung und einer längeren Akkulaufzeit, setzt jedoch kompatible Hardware voraus. Microsoft merkte an: „BitLocker nutzt neue SoC- und CPU-Funktionen, um Leistung und Sicherheit sowohl aktueller als auch zukünftiger NVMe-Laufwerke zu verbessern.“

Leistungsbewertung: CrystalDiskMark-Benchmark-Ergebnisse

Benchmark-Tests sind unerlässlich, um die Auswirkungen der Verschlüsselung auf die Laufwerksgeschwindigkeit zu verstehen. Sequenzielle Lese-/Schreibgeschwindigkeiten bleiben relativ stabil; bei zufälligen Ein-/Ausgabeoperationen zeigen sich jedoch deutliche Unterschiede.

Gerät A: Software BitLocker

BitLocker aktiviert: WAHR
Algorithmus: XTS-AES256
Hardware-Krypto-Offloading wird unterstützt: FALSCH
Hardware-Krypto-Offloading verwendet: FALSCH
Hardware-Wrapping wird nicht unterstützt: FALSCH
Hardware-Ummantelung verwendet: FALSCH
Hardware-Offload-Typ: NICHT ERKANNT

Gerät B: Hardwarebeschleunigter BitLocker

BitLocker aktiviert: WAHR
Algorithmus: XTS-AES256
Hardware-Krypto-Offloading unterstützt: WAHR
Hardware-Kryptoauslagerung verwendet: WAHR
Hardware-Wrapping unterstützt: WAHR
Hardware-Ummantelung verwendet: WAHR
Hardware-Offload-Typ: NVMe

Metrisch	Gerät A (MB/s)	Gerät B (MB/s)	Unterschied
SEQ1M Q8T1 (Lesen)	6598, 58	6637, 36	Vernachlässigbar (+0, 6 %)
SEQ1M Q8T1 (Schreiben)	4925, 73	4956, 20	Vernachlässigbar (+0, 6 %)
RND4K Q32T1 (Lesen)	1632, 52	3746, 55	Gerät B ist 2, 3-mal schneller.
RND4K Q32T1 (Schreiben)	1513, 43	3530, 82	Gerät B ist 2, 3-mal schneller.
RND4K Q1T1 (Lesen)	513, 95	714, 39	Gerät B ist ca.40 % schneller.
RND4K Q1T1 (Schreiben)	304, 89	652, 45	Gerät B ist etwa 2, 1-mal schneller.

Während bei großen Dateiübertragungen nur geringe Unterschiede zwischen den beiden Konfigurationen bestehen, führt die Hardwarebeschleunigung zu deutlichen Leistungssteigerungen bei zufälligen 4K- Operationen, insbesondere bei der Verarbeitung kleiner Dateien. Gerät B übertraf Gerät A in den meisten Szenarien für zufällige Lese-/Schreibvorgänge.

Windows 11 BitLocker Software- und Hardware-basierter Benchmark

Überprüfung der hardwarebeschleunigten BitLocker-Fähigkeit

Um zu überprüfen, ob Ihr PC die hardwarebeschleunigte BitLocker-Funktion unterstützt, verwenden Sie das Befehlszeilentool .\HwBitLocker.exe.

Beispielsweise ist Gerät A mit dem Standard-Software-BitLocker ausgestattet, im Gegensatz zu Gerät B, das das neuere hardwarebeschleunigte BitLocker-System verwendet.

Die Ausgabe des manage-bde -statusBefehls zeigt Folgendes:

Besonderheit	Gerät A (Software BitLocker)	Gerät B (Hardwarebeschleunigt)
BitLocker-Version	2.0	2.0
Konvertierungsstatus	Verschlüsselung läuft	Verschlüsselung läuft
Prozentsatz der Verschlüsselung	97, 5 %	97, 5 %
Verschlüsselungsmethode	XTS-AES 256	XTS-AES 256 (Hardwarebeschleunigt)
Schutzstatus	Schutz deaktiviert	Schutz deaktiviert

Beachten Sie, dass das wichtigste Unterscheidungsmerkmal die Kennzeichnung (Hardwarebeschleunigt) neben der Verschlüsselungsmethode von Gerät B ist.

Quellen & Bilder