Τι είναι η κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο; Πώς προστατεύει τις φωτογραφίες σου

Η κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο κρατά το αναγνώσιμο περιεχόμενο φωτογραφιών και τα κλειδιά περιεχομένου απλού κειμένου μακριά από τον πάροχο αποθήκευσης.

Η κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο (E2EE) είναι ένα μοντέλο ασφαλείας όπου το απλό κείμενο κρυπτογραφείται σε ένα εξουσιοδοτημένο τελικό σημείο και αποκρυπτογραφείται σε άλλο. Ο πάροχος αποθήκευσης ή μεταφοράς δεν κρατά το κλειδί περιεχομένου απλού κειμένου. Αυτό το όριο προστατεύει το περιεχόμενο από την άμεση ανάγνωση από την πλευρά του διακομιστή, αλλά δεν αποκρύπτει κάθε στοιχείο μεταδεδομένων ούτε προστατεύει ένα παραβιασμένο τελικό σημείο, διαπιστευτήριο ανάκτησης, κοινόχρηστο παραλήπτη ή κακόβουλη ενημέρωση πελάτη.

Πώς λειτουργεί η κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο

Ο βασικός μηχανισμός περιλαμβάνει τρεις φάσεις: δημιουργία κλειδιού, κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση.

Δημιουργία κλειδιού

Η συσκευή χρήστη δημιουργεί ένα κρυπτογραφικό κλειδί. Στη συμμετρική κρυπτογράφηση (όπως AES-256) το ίδιο κλειδί κρυπτογραφεί και αποκρυπτογραφεί. Στην ασύμμετρη κρυπτογράφηση (όπως RSA) το δημόσιο κλειδί κρυπτογραφεί και το ιδιωτικό αποκρυπτογραφεί. Πολλά E2EE συστήματα συνδυάζουν και τα δύο. Για εφαρμογές θυρίδων φωτογραφιών, το κλειδί παράγεται συνήθως από κωδικό πρόσβασης ή μοτίβο χρήστη μέσω συνάρτησης παραγωγής κλειδιού (KDF) όπως το PBKDF2 ή το Argon2. Το Vaultaire χρησιμοποιεί PBKDF2 με HMAC-SHA512 και παράγει κλειδί AES 256-bit από μοτίβο σε πλέγμα 5x5.

Κρυπτογράφηση

Οι εφαρμογές θυρίδας φωτογραφιών χρησιμοποιούν πολλά σχέδια διαχείρισης κλειδιών. Ορισμένοι αντλούν ένα κλειδί αρχείου απευθείας από έναν κωδικό πρόσβασης. Τα σχέδια με ισχυρότερα επίπεδα μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα κλειδί ξεκλειδώματος που προέρχεται από διαπιστευτήρια για να τυλίξουν ένα τυχαίο κλειδί αρχείου. Vaultaire χρήσεις PBKDF2-HMAC-SHA512 για να εξαγάγετε ένα θησαυροφυλάκιο κλειδιού 256 bit από ένα μοτίβο 5x5 και ένα αλάτι σε όλη τη συσκευή. Αυτό το κλειδί αποθήκευσης ελέγχει την ταυτότητα του κρυπτογραφημένου ευρετηρίου και ξετυλίγει ένα ξεχωριστό τυχαίο κύριο κλειδί που χρησιμοποιείται για την κρυπτογράφηση αρχείων.

Αποκρυπτογράφηση

Η συσκευή παραλήπτη χρησιμοποιεί το ίδιο κλειδί (συμμετρική) ή το αντίστοιχο ιδιωτικό κλειδί (ασύμμετρη) για να αντιστρέψει τον μετασχηματισμό. Χωρίς το σωστό κλειδί, το κρυπτογραφημένο κείμενο είναι αδύνατο να διακριθεί από τυχαία δεδομένα. Δεν υπάρχει μαθηματική συντόμευση. Το AES-256 έχει 2^256 πιθανά κλειδιά -- περισσότερα από τον εκτιμώμενο αριθμό ατόμων στο παρατηρήσιμο σύμπαν.

Κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο έναντι άλλων μοντέλων κρυπτογράφησης

Δεν είναι όλη η κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο. Οι διαφορές καθορίζουν ποιος μπορεί να προσπελάσει τα δεδομένα σου.

Κρυπτογράφηση κατά τη μεταφορά (TLS/SSL)

Τα δεδομένα κρυπτογραφούνται μεταξύ της συσκευής σου και του διακομιστή. Ο διακομιστής τα αποκρυπτογραφεί μετά την παραλαβή. Αυτό προστατεύει από υποκλοπή κατά τη μεταφορά, αλλά τα δεδομένα είναι αναγνώσιμα από τον διακομιστή μετά την παραλαβή. Κάθε μεγάλη υπηρεσία cloud χρησιμοποιεί κρυπτογράφηση κατά τη μεταφορά. Είναι βασικό πρότυπο, όχι εξαίρεση.

Κρυπτογράφηση σε ηρεμία (διακομιστής)

Ο διακομιστής κρυπτογραφεί αποθηκευμένα δεδομένα με κλειδιά που διαχειρίζεται ο ίδιος. Προστατεύει από φυσική κλοπή υλικού διακομιστή, αλλά όχι από τον ίδιο τον πάροχο υπηρεσίας, τους υπαλλήλους του ή νομικά αιτήματα. Το iCloud, το Google Drive και το Dropbox χρησιμοποιούν κρυπτογράφηση σε ηρεμία στον διακομιστή. Ο πάροχος κρατά τα κλειδιά.

Κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο

Τα δεδομένα κρυπτογραφούνται σε ένα εξουσιοδοτημένο τελικό σημείο προτού τα λάβει ο πάροχος αποθήκευσης. Η σχεδίαση ήχου κρατά το κλειδί περιεχομένου απλού κειμένου από τη συνήθη φύλαξη του παρόχου από τον διακομιστή, επομένως ένας συμβιβασμός μόνο για αποθήκευση ή νομική απαίτηση για αποθηκευμένο περιεχόμενο αποδίδει κρυπτογραφημένο κείμενο αντί για αναγνώσιμες φωτογραφίες. Ο πάροχος μπορεί να εξακολουθεί να παρέχει κρυπτογραφημένο κείμενο και μεταδεδομένα, να διανέμει λογισμικό πελάτη ή να λειτουργεί συστήματα ανάκτησης και κοινής χρήσης που πρέπει να περιλαμβάνονται στο μοντέλο απειλής.

Πώς οι υπηρεσίες cloud χειρίζονται την κρυπτογράφηση

Το μοντέλο κρυπτογράφησης διαφέρει σημαντικά μεταξύ υπηρεσιών αποθήκευσης φωτογραφιών. Ορισμένες διαφημίζουν «κρυπτογράφηση» χωρίς να προσδιορίζουν το μοντέλο, κάτι που μπορεί να παραπλανήσει χρήστες.

iCloud Photos

Η Apple χρησιμοποιεί κρυπτογράφηση κατά τη μεταφορά και σε ηρεμία. Από προεπιλογή η Apple κρατά τα κρυπτογραφικά κλειδιά. Με έγκυρο νομικό αίτημα η Apple μπορεί να δώσει δεδομένα iCloud. Εξαίρεση: Η Προηγμένη Προστασία Δεδομένων (ADP) της Apple, διαθέσιμη από τον Δεκέμβριο του 2022, προσθέτει κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο στα iCloud Photos. Με ενεργοποιημένη ADP η Apple δεν μπορεί να προσπελάσει δεδομένα iCloud Photos.

Google Photos

Η Google χρησιμοποιεί κρυπτογράφηση κατά τη μεταφορά και σε ηρεμία με κλειδιά διακομιστή. Η Google κρατά τα κρυπτογραφικά κλειδιά για όλα τα δεδομένα Google Photos. Η Google μπορεί να συμμορφωθεί με νομικά αιτήματα δεδομένων. Η Google δεν προσφέρει επιλογή E2EE για το Google Photos.

Dropbox

Κρυπτογράφηση κατά τη μεταφορά (TLS 1.2+) και σε ηρεμία (AES-256 με κλειδιά Dropbox). Το Dropbox κρατά τα κλειδιά. Το Dropbox υπέστη παραβίαση δεδομένων το 2012 (68 εκατομμύρια λογαριασμοί). Το Dropbox Vault (επί πληρωμή) προσθέτει προστασία PIN, αλλά όχι E2EE.

OneDrive

Η Microsoft χρησιμοποιεί κρυπτογράφηση κατά τη μεταφορά και σε ηρεμία με κλειδιά Microsoft. Το OneDrive Personal Vault προσθέτει επαλήθευση ταυτότητας (2FA), αλλά όχι E2EE. Η Microsoft μπορεί ακόμα να προσπελάσει δεδομένα.

Vaultaire

Κρυπτογράφηση από την πλευρά του πελάτη με εξαίρεση τα κλειδιά του παρόχου. Το Vaultaire κρυπτογραφεί φωτογραφίες και μεταδεδομένα στη συσκευή με AES-256-GCM πριν από οποιαδήποτε μεταφόρτωση στο σύννεφο. Ένα τυχαίο κύριο κλειδί κρυπτογραφεί τα δεδομένα του θησαυροφυλακίου. Ένα τοπικό κλειδί αποθήκευσης που προέρχεται από το μοτίβο του χρήστη και ένα αλάτι συσκευής τυλίγει αυτό το κύριο κλειδί, ενώ ένα ξεχωριστό εφεδρικό κλειδί που προέρχεται από μοτίβο προστατεύει το ιδιωτικό CloudKit εφεδρικά αρχεία. Το Vaultaire δεν λειτουργεί διακομιστή περιεχομένου ούτε λαμβάνει αυτά τα κλειδιά, επομένως δεν μπορεί να ενεργοποιήσει το α CloudKit εγγραφή σε απλό κείμενο. Η εφαρμογή, iOS, και μια ξεκλείδωτη συσκευή παραμένει εντός του ορίου αξιοπιστίας και ένα νομικό αίτημα μπορεί να λάβει μεταδεδομένα λογαριασμού ή υπηρεσίας που κατέχει ο σχετικός πάροχος.

Γιατί σημαίνει το E2EE για τις φωτογραφίες σου

Οι φωτογραφίες είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα δεδομένα. Περιέχουν πρόσωπα, τοποθεσίες (μεταδεδομένα GPS), χρονοσφραγίδες και οπτικά αρχεία ιδιωτικών στιγμών. Μια διαρροή φωτογραφιών αποκαλύπτει περισσότερες προσωπικές πληροφορίες από σχεδόν οποιονδήποτε άλλο τύπο δεδομένων.

Διαρροές δεδομένων

Όταν πάροχος υπηρεσίας αποθηκεύει τις φωτογραφίες σου με κρυπτογράφηση διακομιστή (όπου κρατά τα κλειδιά), η παραβίαση των συστημάτων του αποκαλύπτει τα δεδομένα σου. Η παραβίαση Dropbox του 2012 αποκάλυψε 68 εκατομμύρια λογαριασμούς. Αν οι φωτογραφίες σου ήταν E2EE, η παραβίαση διακομιστή θα αποκάλυπτε μόνο κρυπτογραφημένα blobs -- άχρηστα χωρίς το κλειδί σου.

Νομική πρόσβαση και πρόσβαση κυβέρνησης

Όταν ένας πάροχος υπηρεσιών αποθηκεύει φωτογραφίες με κλειδιά από την πλευρά του διακομιστή, ένας συμβιβασμός τόσο της αποθήκευσης όσο και της διαδρομής διαχείρισης κλειδιών μπορεί να εκθέσει αναγνώσιμο περιεχόμενο. Με τον ήχο E2EE, μια παραβίαση μόνο για αποθήκευση αποδίδει κρυπτογραφημένο κείμενο και οποιαδήποτε μεταδεδομένα διατηρεί η υπηρεσία. Ο συμβιβασμός τελικού σημείου, τα κλεμμένα διαπιστευτήρια ανάκτησης, το κακόβουλο λογισμικό πελάτη και τα ελαττώματα της υπηρεσίας κλειδιού παραμένουν ξεχωριστές διαδρομές προς το απλό κείμενο.

Εσωτερική πρόσβαση

Μπορεί να ζητηθεί από τους παρόχους υπηρεσιών να παρέχουν αρχεία που διαθέτουν. Με το E2EE, αυτό μπορεί να περιλαμβάνει κρυπτογραφημένο κείμενο, πληροφορίες λογαριασμού, αρχεία καταγραφής πρόσβασης, μεγέθη εγγραφών, χρονισμό και κοινή χρήση μεταδεδομένων αντί για αναγνώσιμο περιεχόμενο φωτογραφιών. Το αν μια ζήτηση μπορεί να φτάσει σε μια συσκευή, μια μέθοδο ανάκτησης, μια συμπεριφορά παραλήπτη ή μελλοντική συμπεριφορά πελάτη είναι ένα διαφορετικό νομικό και τεχνικό ζήτημα.

Πώς το Vaultaire υλοποιεί κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο

Οι υπάλληλοι ή οι εισβολείς με πρόσβαση σε κλειδιά αποθήκευσης που διαχειρίζονται οι πάροχοι ενδέχεται να μπορούν να προσεγγίσουν κρυπτογραφημένο περιεχόμενο από την πλευρά του διακομιστή. Το E2EE καταργεί αυτήν την άμεση διαδρομή κλειδιού αποθήκευσης όταν ο πάροχος δεν διαθέτει κλειδιά περιεχομένου απλού κειμένου. Δεν καθιστά την κατάχρηση εμπιστευτικών πληροφοριών κατηγορηματικά αδύνατη, επειδή οι πάροχοι ενδέχεται να ελέγχουν τη διανομή πελατών, την κατάσταση λογαριασμού, τα μεταδεδομένα, την κοινή χρήση ή τα στοιχεία ανάκτησης.

1. AES-256-GCM κρυπτογραφεί όλο το περιεχόμενο αρχείων. Κάθε αρχείο λαμβάνει μοναδικό διάνυσμα αρχικοποίησης. Η πιστοποιημένη κρυπτογράφηση ανιχνεύει παραβίαση.
2. PBKDF2 με HMAC-SHA512 αντλεί ένα τοπικό κλειδί αποθήκευσης από το σχέδιο του χρήστη και το αλάτι της συσκευής. Ο παράγοντας εργασίας αυξάνει το κόστος κάθε εικασίας εκτός σύνδεσης χωρίς να προσθέτει εντροπία στο μοτίβο. Αυτό το κλειδί αποθήκευσης ελέγχει την ταυτότητα του κρυπτογραφημένου ευρετηρίου και ξετυλίγει το τυχαίο κύριο κλειδί που χρησιμοποιείται στα δεδομένα αρχείου.
3. AES-256-GCM για μεταδεδομένα προστατεύει ονόματα αρχείων, ημερομηνίες, διαστάσεις, ευρετήρια και μικρογραφίες υπό επαληθευμένη κρυπτογράφηση.
4. iOS Keychain και Προστασία Δεδομένων προστατεύστε το αλάτι της συσκευής και την κρυπτογραφημένη βάση δεδομένων ανάκτησης. AES-GCM Οι λειτουργίες και τα ενεργά συμμετρικά πλήκτρα παραμένουν στη διαδικασία εφαρμογής όσο είναι ανοιχτό ένα θησαυροφυλάκιο.
5. Διαχωρισμός κλειδιού παρόχου σημαίνει ότι το Wraxle δεν λαμβάνει θησαυροφυλάκιο απλού κειμένου, κύριο, εφεδρικό ή κλειδί ανάκτησης. Προαιρετικό CloudKit αποθηκεύει εγγραφές κρυπτογραφημένου κειμένου και κρυπτογραφημένους φακέλους κλειδιών, ενώ η Apple μπορεί ακόμα να παρατηρεί τα μεταδεδομένα υπηρεσίας. Το Vaultaire δεν απαιτεί λογαριασμό ταυτότητας Vaultaire.

Το μοτίβο δεν αποθηκεύεται ποτέ. Δεν αποθηκεύεται κανένα hash μοτίβου. Αν χαθούν και το μοτίβο και η φράση ανάκτησης, τα δεδομένα είναι ανεπανάκτητα για οποιονδήποτε.

Συχνές ερωτήσεις

Είναι νόμιμη η κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο;

Η νομική αντιμετώπιση της κρυπτογράφησης, της υποχρεωτικής πρόσβασης και των κρυπτογραφημένων υπηρεσιών ποικίλλει ανάλογα με τη δικαιοδοσία και μπορεί να αλλάξει. Αυτός ο οδηγός περιγράφει το τεχνικό μοντέλο, όχι νομικές συμβουλές. Ελέγξτε την τρέχουσα τοπική νομοθεσία εάν η χρήση σας περιλαμβάνει έρευνες στα σύνορα, δικαστικές εντολές, ρυθμιζόμενα αρχεία ή άλλη ρύθμιση υψηλού κινδύνου.

Μπορούν οι αρχές να σπάσουν την κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο;

Όχι σπάζοντας τον ίδιο τον αλγόριθμο κρυπτογράφησης. Το AES-256 θεωρείται αδύνατο να σπάσει με τρέχουσες και προβλέψιμες τεχνολογίες υπολογιστών, συμπεριλαμβανομένων των κβαντικών υπολογιστών. Οι αρχές μπορεί να προσπαθήσουν να αποκτήσουν το κλειδί με άλλα μέσα, αλλά η ίδια η κρυπτογράφηση αντέχει.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ E2EE και κρυπτογράφησης μηδενικής γνώσης;

Το E2EE περιγράφει πού συμβαίνει η κρυπτογράφηση και η αποκρυπτογράφηση απλού κειμένου και ποιος διατηρεί χρησιμοποιήσιμα κλειδιά περιεχομένου. Η "μηδενική γνώση" χρησιμοποιείται συχνά στο μάρκετινγκ προϊόντων για κρυπτογράφηση τυφλή για τον πάροχο, αλλά δεν πρέπει να διαβάζεται κυριολεκτικά: μια υπηρεσία μπορεί να μην έχει κλειδιά απλού κειμένου ενώ εξακολουθεί να βλέπει κρυπτογραφημένο κείμενο, δεδομένα λογαριασμού, μεγέθη, χρονισμό, σχέσεις κοινής χρήσης και άλλα μεταδεδομένα. Αξιολογήστε το τεκμηριωμένο κλειδί και τις διαδρομές ανάκτησης αντί για την ετικέτα μόνο.

Επιβραδύνει η κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο το τηλέφωνό μου;

Το Vaultaire διατηρεί τις πληροφορίες ανάκτησης, συμπεριλαμβανομένου του μοτίβου, μέσα σε ένα AES-GCM κρυπτογραφημένη βάση δεδομένων που είναι αποθηκευμένη σε iOS Keychain. Δεν είναι γραμμένο σε αρχεία απλού κειμένου ούτε αποστέλλεται σε υπηρεσία λογαριασμού Vaultaire. Εάν δεν υπάρχει χρησιμοποιήσιμο μοτίβο, φράση ανάκτησης, ή παραμένει ήδη ξεκλείδωτη συσκευή, το Vaultaire δεν κρατά κλειδί ανάκτησης παρόχου που μπορεί να επαναφέρει την πρόσβαση.

Τι γίνεται αν χάσω το κρυπτογραφικό κλειδί μου;

Η απώλεια κάθε χρησιμοποιήσιμης διαδρομής αποκρυπτογράφησης και ανάκτησης καθιστά τα κρυπτογραφημένα δεδομένα μη ανακτήσιμα. Πολλά συστήματα E2EE χρησιμοποιούν επομένως φράσεις ανάκτησης, αξιόπιστες συσκευές, επαφές ανάκτησης, κιτ έκτακτης ανάγκης ή κρυπτογραφημένους φακέλους κλειδιών. Αυτοί οι μηχανισμοί διατηρούν την πρόσβαση, αλλά καθένας γίνεται επίσης μέρος του μοντέλου ασφαλείας.

Συμπέρασμα

Η κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο μπορεί να καταργήσει τη διαδρομή κλειδιού απλού κειμένου του παρόχου αποθήκευσης όταν η κρυπτογράφηση πραγματοποιείται σε ένα εξουσιοδοτημένο τελικό σημείο πριν από τη μεταφόρτωση. Αυτή είναι μια ουσιαστική προστασία, όχι μια εγγύηση για ολόκληρο το σύστημα. Ελέγξτε τη διατήρηση του κλειδιού περιεχομένου, την ανάκτηση, τα μεταδεδομένα, τις ενημερώσεις πελάτη, την ασφάλεια τελικού σημείου και την κοινή χρήση προτού εμπιστευτείτε μια υπηρεσία με ιδιωτικές φωτογραφίες.

Οι επιθέσεις σπάνια χρειάζονται πλήρη αναζήτηση AES-256 χώρο κλειδιού. Ένας εξεταστής μπορεί να στοχεύσει έναν αδύναμο κωδικό πρόσβασης ή μοτίβο, ένα ξεκλείδωτο τελικό σημείο, μια μνήμη, μια φράση ανάκτησης, έναν παραλήπτη, ένα αντίγραφο ασφαλείας ή ένα ελάττωμα εφαρμογής. Εφαρμόστηκε σωστά AES-256-GCM με ένα τυχαίο κλειδί υψηλής εντροπίας έχει σχεδιαστεί για να αντιστέκεται στην άμεση αναζήτηση κλειδιού, αλλά αυτό είναι μόνο ένα μέρος του συστήματος.