قفل النمط مقابل الرقم السري مقابل بصمة الوجه: أيهما أكثر أمانا فعلا؟

يبدو السؤال وكأن له إجابة واحدة، وهو كذلك تقريبا، إلى أن تسأل عمن تحمي الهاتف منه. الغريب الذي يجده في قطار، والزميل الجالس أمامك في الغداء، والشريك الذي يعرف رمز دخولك بالفعل، ثلاث مشكلات مختلفة، والأقفال الثلاثة تفشل أمامها بترتيب مختلف. فيما يلي الترتيب، والأبحاث التي تستند إليها، والجزء الأهم من كل ذلك: أي قفل يخص الهاتف، وأيها يخص الصور بداخله.

أمام من يراقبك وأنت تفتح القفل، النمط هو الأضعف بين الثلاثة بفارق كبير. في دراسة مضبوطة لمراقبة الكتف بملاحظة واحدة، أعاد المهاجمون إنتاج نمط رُسم بخط أثر مرئي في نحو 64 بالمئة من الحالات، بينما سقط رقم سري من ست خانات في نحو 11 بالمئة فقط. كما يترك النمط أثرا ماديا: استعاد بحث هجوم اللطخة الأصلي النمط كاملا من دهون الأصابع على الشاشة في 68 بالمئة من الاختبارات في إضاءة مناسبة، وجزءا منه في 92 بالمئة. لا تمنح بصمة الوجه المراقب أي شيء على الإطلاق، ولهذا تتفوق نظريا، وتقدر Apple احتمال تطابق وجه عشوائي مع وجهك بنحو واحد من كل مليون. لكن ضعفها من نوع مختلف. فهي تعمل وأنت نائم، وتعمل عندما يرفع أحدهم الهاتف أمام وجهك، وعلى iPhone هي طريق مختصر إلى رمز الدخول وليست بديلا عنه، لذا رمز دخول تمت مراقبته يبطل أثرها. حجم اللوحة مهم أيضا. تصف كل إحصائية شائعة عن الأنماط شبكة ثلاثة في ثلاثة، أما لوحة خمسة في خمسة بحد أدنى ست نقاط فهي في نطاق مختلف تماما. استخدم بصمة الوجه مع رمز دخول طويل على الجهاز نفسه، وضع بيانات اعتماد منفصلة على التطبيق الذي يحمل أي شيء لا تود تسليمه لغريب.

الترتيب المختصر، والسؤال الذي يعيد ترتيبه

بالحكم على مدى صمود كل قفل أمام المراقبة، الترتيب واضح: بصمة الوجه أولا، ثم رقم سري طويل ثانيا، ثم النمط أخيرا. لا تكشف بصمة الوجه شيئا لمن يراقبك، لأن بيانات الاعتماد لا تفارق وجهك أبدا. يُدخل الرقم السري في مساحة صغيرة يمكن لليد تغطيتها، وكل رقم إضافي يضاعف مساحة التخمين عشر مرات. أما النمط فهو حركة كبيرة تُرسم عبر معظم الشاشة، غالبا بخط مضيء يتبع إصبعك، وهو الوحيد بين الثلاثة الذي يمكن لشخص يجلس على بعد مقعدين حفظه بمجرد النظر. هذا ليس فارقا صغيرا في الأبحاث، بل هو الفرق بين رمي عملة معدنية واحتمال ضعيف جدا.

ثم اطرح سؤالا مختلفا. من الذي يفتح الهواتف فعلا بلا إذن؟ في الغالب ليس غريبا بكاميرا، بل شخص موجود بالفعل في الغرفة: شريك، زميل سكن، زميل عمل، قريب. هذا الشخص يعرف رمز دخولك غالبا، وشاهدك تفتح الهاتف مئات المرات، ولا يحتاج إلى أي هجوم على الإطلاق. أمامه، الترتيب أعلاه لا معنى له، لأن الأقفال الثلاثة مفتوحة بالفعل. الشيء الوحيد الذي يظل صامدا هو بيانات اعتماد ثانية لم يرها من قبل، على التطبيق الذي يحمل المواد التي تستحق الحماية. يغطي شرحنا حول قفل التطبيقات الفردية باستخدام بصمة الوجه على iPhone النصف المدمج من هذا الموضوع، ويستحق القراءة إلى جانب هذا الدليل.

ما الذي يكشفه كل قفل لمن يراقبك

قاس الباحثون هذا بدلا من تخمينه. في دراسة لمراقبة الكتف بملاحظة واحدة، أعاد المراقب إنتاج نمط رُسم بخط أثر مرئي بنجاح في نحو 64 بالمئة من الحالات، بينما أعاد إنتاج رقم سري من ست خانات في نحو 11 بالمئة. إخفاء خط الأثر يساعد النمط كثيرا، وتغطية لوحة المفاتيح تساعد الرقم السري، لكن الفجوة تبقى في الحالتين. السبب هو الهندسة. الرقم السري سلسلة من نقرات صغيرة في شبكة كثيفة، وقراءة خاطئة لرقم واحد تفسد التخمين كله. أما النمط فهو شكل واحد متصل، والشكل هو بالضبط ما تجيد الذاكرة البشرية الاحتفاظ به بعد نظرة واحدة.

يترك النمط أيضا دليلا ماديا بعد الاستخدام. صور بحث هجوم اللطخة الأصلي شاشات الهواتف في إضاءة مضبوطة واستعاد النمط الكامل من أثر الدهون في 68 بالمئة من الاختبارات، مع ظهور جزء من النمط في 92 بالمئة. تترك لوحة مفاتيح الرقم السري لطخات أيضا، لكن اللطخات لا تحمل ترتيبا، فيتعلم المهاجم الأرقام المستخدمة دون تسلسلها. لا تترك بصمة الوجه أي أثر على الزجاج ولا في الغرفة. ما تفعله بدلا من ذلك هو العمل كلما كان وجهك أمام الكاميرا، بما في ذلك أثناء نومك، وهذا ضعف حقيقي ومحدد وليس نظريا. تخفف Apple من هذا بطلب رمز الدخول بعد إعادة التشغيل، وبعد 48 ساعة بلا فتح، وبعد خمس محاولات فاشلة لمطابقة الوجه، وبإطلاق حماية الجهاز المسروق لحالة قيام لص بمراقبتك وأنت تكتب رمز الدخول بالفعل.

الحساب الكامن وراء ذلك، ولماذا يغيره حجم اللوحة

تصف كل إحصائية شائعة عن الأنماط شبكة أندرويد ثلاثة في ثلاثة، حيث تعطي المسارات من أربع إلى تسع نقاط 389,112 احتمالا إجماليا. هذا أكثر من رقم سري من أربع خانات عند 10,000، وأقل من رقم سري من ست خانات عند 1,000,000، وكلا الرقمين يبالغ في الصعوبة الحقيقية، لأن لا اختيارات الأنماط ولا اختيارات الأرقام السرية عشوائية بأي حال. يبدأ الناس أنماطهم من الزاوية العلوية اليسرى أكثر بكثير مما تسمح به الصدفة، ويرسمون حروفا يعرفونها بالفعل. يختار الناس 1234 و0000 وسنوات ميلادهم. المهاجم الذي يجرب الخيارات الشائعة أولا لا يعمل عبر المساحة كلها، بل عبر الطرف المزدحم منها فقط.

حجم اللوحة هو المتغير الذي لا يذكره أحد، وهو يهيمن على البقية. بعد حصر المسارات التي تستخدم ست نقاط مختلفة فقط، تقدم لوحة خمسة في خمسة 127,512,000 ترتيب قبل تطبيق أي قاعدة رسم تقلص القائمة، مقابل 1,000,000 لرقم سري من ست خانات. يستخدم Vaultaire لوحة خمسة في خمسة لهذا السبب بالضبط، ويشترط ست نقاط على الأقل وانعطافًا واحدًا على الأقل، ويحذرك عندما يكون الشكل الذي رسمته للتو تسلسلا مباشرا أو حلزونا أو حرفا يمكن التعرف عليه. لا يصلح شيء من هذا مشكلة المراقبة، فهي خاصية الرسم على الزجاج أمام الناس وليست خاصية الشبكة. لكنه يعني أن النمط هو الخيار الضعيف فقط عندما يراقبك أحد، والخيار القوي عندما لا يراقبك أحد.

أي قفل يخص أي باب

عامل الهاتف والمواد الخاصة بداخله كبابين منفصلين. على الهاتف، استخدم بصمة الوجه مع رمز دخول طويل خلفه، وفعّل حماية الجهاز المسروق التي تفرض بصمة الوجه دون بديل برمز الدخول للإجراءات الحساسة عندما تكون بعيدا عن أماكنك المعتادة. هذا المزيج يجيب على الغريب، والنشال، والشخص الذي صورك وأنت تفتحه في مقهى. ما لا يجيب عليه هو الشخص الذي يعرف رمز الدخول بالفعل، أو اللحظة التي تسلم فيها الهاتف مفتوحا لشخص ليريه صورة فيستمر في التمرير. لهذا تحتاج قفلا لا يُفتح لمجرد أن الهاتف فُتح.

هذا هو الباب الثاني، وهنا يأخذ النمط مكانه. في Vaultaire، لا يقارن مسار الفتح العادي نمطك بتجزئة كلمة مرور مستقلة. تُسلسَل النقاط التي ترسمها وتمرّ عبر PBKDF2-HMAC-SHA512 بـ 600,000 تكرار مع قيمة salt على مستوى الجهاز محفوظة في iOS Keychain. يوثّق مفتاح الخزنة الناتج الفهرس المشفر ويفك تغليف مفتاح رئيسي عشوائي منفصل يُستخدم لتشفير الملفات بـ AES-256-GCM. وتتيح مصادقة AES-GCM أيضًا لمن يملك بيانات التطبيق المنسوخة اختبار المفاتيح المرشحة دون اتصال، لذلك تبقى قوة النمط وتكلفة كل تخمين مهمتين. يحتفظ Vaultaire بقاعدة بيانات استرداد مشفرة في Keychain، وينشئ النسخ الاحتياطي المشفر على CloudKit، المفعّل افتراضيًا، نسخة نص مشفر أخرى؛ ولا يمنح المطوّر مسار إعادة ضبط ولا المفاتيح اللازمة لقراءة ملفاتك. يغطي شرحنا عن ما يحميه تشفير AES-256 فعلًا الجانب التشفيري، ويغطي تدقيق الادعاءات الأمنية لتطبيقات خزائن الصور كيفية التحقق مما إذا كان تطبيق معيّن يفعل ذلك أم يخفي مجلدًا فقط. Vaultaire مجاني حتى 3 خزائن.

أدلة ذات صلة

• كيفية قفل التطبيقات باستخدام بصمة الوجه على iPhone
• نسيت كلمة مرور خزنة الصور
• هل يمكن تجاوز قفل بصمة الوجه للألبوم المخفي
• ما الذي يحميه تشفير AES-256 فعلا

الأسئلة الشائعة

هل يمكن لأحد فعلا معرفة نمطي من اللطخات على الشاشة؟

نعم، في الظروف المناسبة. صور البحث الذي سمى هجوم اللطخة شاشات في إضاءة وزوايا كاميرا مضبوطة واستعاد النمط الكامل في 68 بالمئة من الاختبارات، مع ظهور جزء منه في 92 بالمئة. الاستخدام العادي يلطخ الزجاج ويصعّب المهمة، وتنظيف الشاشة يزيل الأثر تماما، لكن الهجوم حقيقي وينطبق فقط على الأنماط. تترك لوحة مفاتيح الرقم السري علامات تكشف الأرقام المستخدمة دون كشف ترتيبها.

هل بصمة الوجه أكثر أمانا من رمز الدخول على iPhone؟

ليسا بديلين. بصمة الوجه طريق سريع إلى رمز الدخول نفسه، ويبقى رمز الدخول بيانات الاعتماد الأساسية، ولهذا يطلبه iOS بعد إعادة التشغيل، وبعد 48 ساعة بلا فتح، وبعد خمس محاولات فاشلة لمطابقة الوجه. بصمة الوجه أفضل بكثير أمام المراقبة، لأنه لا يوجد شيء يمكن مراقبته. رمز الدخول أفضل في الحالة التي يستطيع فيها أحدهم توجيه الهاتف نحوك. استخدم الاثنين معا، واجعل رمز الدخول طويلا.

هل يفيد نمط خزنة منفصل إذا كان أحدهم يعرف رمز دخول iPhone الخاص بي بالفعل؟

هذا هو الغرض الأساسي منه. الشخص الذي يعرف رمز دخولك يحصل على الهاتف كله: الصور، الرسائل، الألبوم المخفي، iCloud على الويب. الخزنة ببيانات اعتماد خاصة بها هي الجزء الوحيد الذي لا يُفتح مع البقية، شرط ألا ترسم النمط أمامه أبدا وألا تعيد استخدام أرقام رمز الدخول كشكل له. اختر شيئا لم تكتبه أمام ذلك الشخص من قبل، لأن الألفة هي الهجوم الحقيقي هنا.

ماذا يحدث إذا نسيت النمط؟

في Vaultaire، يشتق النمط مفتاح خزنة يوثّق الفهرس المشفر ويفك تغليف مفتاحه الرئيسي العشوائي. يستخدم الاسترداد العبارة لفتح مغلّف مفتاح مشفر، ويتطلب أيضًا سجلات استرداد مطابقة محلية أو مشفرة على CloudKit. لا يملك Vaultaire مفتاح إعادة ضبط، لذلك لا يستطيع الدعم تجاوز هذه المتطلبات. احفظ العبارة على ورق بعيدًا عن الهاتف. يشرح دليلنا عن كلمات مرور خزائن الصور المنسية، المرتبط أدناه، مسارات الاسترداد المتبقية والادعاءات التي يجب ألا تثق بها.