Šifrovaná záloha iCloud: Cloudové úložisko bez nutnosti dôvery

Záloha iCloud vo Vaultaire zašifruje údaje trezoru na zariadení pomocou AES-256-GCM pred nahraním doplnených záznamov s pevnou veľkosťou do súkromnej databázy CloudKit používateľa. Apple uloží šifrovaný text, ale nedostane záložný kľúč v čitateľnej forme.

Čo je šifrovaná záloha iCloud?

Telefóny sa kazia. Telefóny sa strácajú. Telefóny niekto ukradne. Ak vaše najsúkromnejšie súbory existujú len v jednom zariadení, delí ich jedna nehoda od toho, aby navždy zmizli. Záloha to rieši, bežná cloudová záloha však vytvára iný problém: čitateľnú kópiu vašich súborov má zrazu spoločnosť, ktorú nekontrolujete.

Vaultaire volí tretiu cestu. Predvolene zálohuje váš trezor do iCloudu a vy to môžete vypnúť, údaje sa však zašifrujú miestne ešte predtým, ako opustia váš telefón. Vaultaire z vášho vzoru odvodí prenosný záložný kľúč a chráni ním bloky s pevnou veľkosťou, šifrované značky záznamov, adresáre verzií a údaje na obnovu. Do Apple sa nahrá šifrovaný text, nie čitateľné fotky, názvy súborov ani štrukturálne značky. CloudKit však môže stále odhaliť metadáta účtu a služby, počty záznamov, doplnené veľkosti a časovanie prístupu.

Šifrovanie prebehne pred nahraním, nie počas neho ani po ňom. To je kľúčový rozdiel. Mnohé cloudové služby šifrujú údaje „pri prenose“, kým putujú, a „v pokoji“, kým ležia na ich serveroch, služba však môže stále držať dešifrovací kľúč. Vaultaire posiela do CloudKitu šifrované záložné záznamy a šifrovanú obálku obnovy. Ani jedno samo osebe nedáva Apple čitateľný záložný kľúč.

Ako to funguje krok za krokom

Mechanika stojí na jasnom poradí operácií: miestne odvodiť záložný prístupový údaj, zašifrovať a doplniť každý komponent a potom nahrať len výsledné záznamy a šifrovaný materiál na obnovu.

Krok 1: Váš trezor sa zašifruje miestne

Pre zálohu iCloud Vaultaire odvodí z vášho vzoru samostatný záložný kľúč nezávislý od zariadenia pomocou 600 000 iterácií PBKDF2-HMAC-SHA512. Nejde o kľúč trezoru viazaný na zariadenie ani o náhodný hlavný kľúč používaný na miestne šifrovanie súborov. Aplikácia pomocou záložného kľúča a AES-256-GCM chráni komponenty potrebné na rekonštrukciu trezoru.

Krok 2: Šifrovaný blob putuje do iCloudu

Aplikácia rozdelí zálohu na bloky s pevnou veľkosťou, každý šifrovaný blok doplní na 10 MB, zašifruje štrukturálne značky a pridá návnadové záznamy. Tieto nepriehľadné záznamy sa nahrajú do vyhradenej zóny vo vašej súkromnej databáze CloudKit a započítavajú sa do vášho úložiska iCloud. Rozloženie záznamov neodhaľuje CloudKitu čitateľné názvy súborov, typy súborov, hashe obsahu ani logické úlohy.

Krok 3: Prístup na obnovu sa zabalí samostatne

Čitateľný záložný kľúč sa nenahráva ako pole v CloudKite ani sa neukladá vedľa šifrovaného textu. Obnova pomocou vzoru ho na novom zariadení odvodí znova. Obnova pomocou frázy používa samostatný kľúč na obnovenie odvodený z frázy na obnovenie, ktorým otvorí šifrovaný manifest s kľúčmi trezoru a zálohy. Tento obal umožňuje obnovu bez toho, aby Apple alebo Vaultaire dostali čitateľný dešifrovací kľúč.

Prečo Apple nemôže priamo dešifrovať záložné záznamy Vaultaire

Táto hranica vyplýva zo šifrovania na strane klienta a správy kľúčov, nielen zo sľubu v zásadách. Vaultaire nahráva šifrovaný text, zatiaľ čo prístupové údaje a kľúče potrebné na dešifrovanie obsahu trezoru zostávajú u klienta a v jeho materiáli na obnovu.

Pri správnom zaobchádzaní s kľúčom a nonce vytvára AES-256-GCM šifrovaný text, ktorý neodhaľuje chránený otvorený text, a priamy útok hrubou silou na náhodný 256-bitový kľúč je výpočtovo neuskutočniteľný. Celý systém to však nerobí neprelomiteľným: entropia prístupových údajov, materiál na obnovu, koncové zariadenia, integrita softvéru a chyby implementácie zostávajú súčasťou modelu hrozieb. Štandard AES poskytuje primitívum; okolitý návrh určuje, ako sú chránené jeho kľúče.

Apple čitateľný záložný kľúč nedostane. Aplikácia tento kľúč pri obnove pomocou vzoru odvodí z vášho vzoru alebo ho pri obnove pomocou frázy získa z manifestu zašifrovaného frázou. CloudKit ukladá šifrovaný výstup a prevádzkové záznamy potrebné na jeho načítanie, nie však čitateľný obsah trezoru.

Ani na základe súdneho príkazu

Keď Apple dostane platnú zákonnú žiadosť o údaje z iCloudu, môže poskytnúť záznamy a metadáta dostupné v rámci príslušného modelu ochrany iCloudu. Vaultaire nahráva záznamy CloudKit zašifrované na strane klienta, nie čitateľné súbory trezoru ani čitateľný záložný kľúč. Apple môže poskytnúť tieto šifrované záznamy a súvisiace metadáta služby, nedrží však záložný kľúč potrebný na premenu chráneného obsahu trezoru na otvorený text.

To je architektonický dôsledok šifrovania na strane klienta. Apple môže odovzdať záznamy CloudKit, ktoré má. Na prečítanie obsahu trezoru v nich je však stále potrebný záložný kľúč odvodený zo vzoru alebo fráza na obnovenie, ktorá otvorí šifrovaný manifest obnovy.

Model dôvery: dôverujte matematike, nie firmám

Bežné cloudové úložisko vyžaduje, aby ste dôverovali poskytovateľovi. Dôverujete, že vaše údaje šifruje správne. Dôverujete, že nenazerá do vašich súborov. Dôverujete, že odolá tlaku vlády. Dôverujete, že jeho zamestnanci nezneužijú svoj prístup. To je veľa dôvery voči organizácii, ktorú ste nikdy nestretli.

Šifrovaná záloha iCloud vo Vaultaire zmenšuje to, čo musíte Apple zveriť do dôverného uchovania. Ochrana obsahu závisí od toho, či aplikácia odvodí správne kľúče, správne použije AES-GCM a udrží váš vzor a frázu na obnovenie mimo dosahu poskytovateľa. Stále dôverujete klientovi Vaultaire, iOS, svojmu odomknutému zariadeniu a Apple, že uložené záznamy zostanú dostupné.

Ak niekto prelomí servery Apple, vaše údaje sú v bezpečí, pretože útočník získa šifrovaný šum. Ak sa k vašim súborom dostane nepoctivý zamestnanec Apple, vaše údaje sú v bezpečí, pretože vidí šifrovaný šum. Ak Apple zajtra zmení zásady ochrany súkromia, vaše údaje sú v bezpečí, pretože zásady nemajú prednosť pred matematikou. Šifrovanie vás chráni bez ohľadu na to, kto údaje ukladá, ako ich ukladá alebo čo robí so svojím prístupom.

Žiadna šifrovaná aplikácia dôveru neodstráni. Návrh Vaultaire zužuje úlohu Apple na ukladanie a prenos šifrovaných záznamov, zatiaľ čo klient zodpovedá za správnu kryptografiu a vaše zariadenie za ochranu kľúčov a otvoreného textu počas používania.

Obnova trezoru na novom zariadení

Práve tu šifrovaná záloha dokazuje svoju hodnotu. Váš telefón je preč: stratený, rozbitý, ukradnutý alebo vymenený za nový. Váš trezor bol zálohovaný do iCloudu. Takto to pokračuje.

Krok 1: Nainštalujte Vaultaire do nového zariadenia

Stiahnite si Vaultaire z App Store do nového iPhonu alebo iPadu. Aplikácia zistí, že vo vašom účte iCloud existuje šifrovaná záloha.

Krok 2: Nakreslite svoj vzor

Vaultaire zobrazí známu mriežku 5×5. Nakreslíte rovnaký vzor, aký ste používali pri vytvorení zálohy. Keďže odvodenie záložného kľúča nezávisí od zariadenia, rovnaký vzor a veľkosť mriežky vytvoria na novom zariadení rovnaký záložný kľúč. Miestna soľ zariadenia nie je súčasťou tohto odvodenia pre cloudovú zálohu.

Krok 3: Váš trezor sa dešifruje

Šifrovaná záloha sa stiahne z iCloudu a dešifruje miestne na vašom novom zariadení. Vaše fotky, videá a dokumenty sa objavia presne tak, ako ste ich nechali. Celý proces trvá pri malých trezoroch sekundy a pri veľkých minúty. Počas celého procesu nemal Apple ani nikto iný prístup k vašim nešifrovaným údajom.

Namiesto vzoru môžete použiť frázu na obnovenie. Tá priamo nevytvorí rovnaký kľúč. Vaultaire z frázy odvodí kľúč na obnovenie, načíta šifrovaný manifest obnovy adresovaný frázou a rozbalí uložené kľúče trezoru a zálohy, až potom obnoví šifrované bloky. Obe cesty vedú k rovnakej zálohe cez rôzne hierarchie kľúčov.

Predvolene zapnutá, vypnúť ju môžete

Šifrovaná záloha iCloud je predvolene zapnutá v bezplatnej verzii aj v Pro. Spúšťa sa každých 24 hodín, len cez Wi-Fi, ak nezmeníte nastavenie siete. Telefón sa stratí alebo rozbije častejšie, než sa prelomí šifrovaná záloha, preto nový trezor začína s kópiou, z ktorej sa dá obnoviť.

Niektorí ľudia nechcú, aby Vaultaire nahrával záznamy trezoru cez CloudKit. Ak zálohu vo Vaultaire vypnete a nepoužívate synchronizáciu ani zdieľanie, aplikácia tieto prenosy údajov trezoru nespustí. To je oddelené od správania zálohovania operačného systému Apple: v závislosti od nastavení iOS a Apple účtu môže záloha zariadenia do iCloudu alebo do počítača obsahovať údaje kontajnera aplikácie. Ak váš model hrozieb vyžaduje, aby bol telefón jedinou kópiou, skontrolujte a spravujte tieto systémové zálohy.

Ak necháte zálohu zapnutú, na serveroch Apple leží šifrovaná kópia vašich údajov výmenou za možnosť obnoviť trezor, keď o zariadenie prídete. Kópia je šifrovaná, čitateľné dešifrovacie prístupové údaje zostávajú pod vašou kontrolou a Apple nedostáva čitateľný obsah trezoru. Kópia však existuje a kto získa údaje z CloudKitu, môže proti nej offline skúšať vzory. Ak váš model hrozieb vyžaduje, aby bol telefón jedinou kópiou, zálohu vypnite.

Zálohu Vaultaire do CloudKitu môžete kedykoľvek vypnúť. Keď to urobíte, Vaultaire túto šifrovanú zálohu odstráni zo svojej súkromnej databázy CloudKit. Nekontroluje ani nevymaže samostatné zálohy zariadenia iOS, zálohy v počítači, exportované súbory, zdieľané kópie ani údaje na iných zariadeniach.

Záloha, nie synchronizácia

Je dôležité rozumieť tomu, čím šifrovaná záloha iCloud nie je. Nie je to synchronizácia medzi zariadeniami v reálnom čase. Nie je to živé zrkadlo trezoru, ktoré sa aktualizuje zakaždým, keď pridáte fotku.

Šifrovaná záloha iCloud uchováva verzie, z ktorých sa dá obnoviť. Keď zálohu spustíte vy alebo ju po odomknutí spustí 24-hodinová kontrola nároku vo Vaultaire, aplikácia pripraví aktuálny stav trezoru a nahrá šifrované záznamy. Nezmenené komponenty sa dajú deduplikovať voči nedávnym verziám a prerušené nahrávanie môže pokračovať. Súbory pridané neskôr sa objavia po dokončení niektorej neskoršej verzie.

Toto oddelenie je zámerné. Záloha uchováva verzie určené na obnovu; funkcia synchronizácie zariadení vo Vaultaire sa stará o priebežné zosúladenie medzi zariadeniami. Zálohovací proces musí stále riadiť prípravu, deduplikáciu, nahrávanie blokov, opakované pokusy, adresáre verzií a transakcie obnovy, takže jeho bezpečnosť závisí od týchto mechanizmov rovnako ako od šifry.

Predstavte si to ako bezpečnostnú schránku v banke. Dokumenty tam a späť neprenášate neustále. Kópiu dôležitých súborov uložíte do schránky, a ak vám vyhorí dom, idete do banky a vyzdvihnete si ju. Originály máte pri sebe. Záloha potichu čaká, kým ju budete potrebovať.