Vierohodné popretie a trezory oddelené podľa vzorov

Funkcia vierohodného popretia Vaultaire používa samostatné vzory na adresovanie samostatných zašifrovaných indexov trezorov bez toho, aby sa zobrazoval zoznam viacerých trezorov. To môže počas bežnej kontroly rozhrania skryť ďalšie trezory, ale forenzný analytik s prístupom ku kontajneru aplikácie môže stále odhadnúť, koľko trezorov máte.

Čo vierohodné popretie naozaj znamená

V najsilnejšom kryptografickom zmysle vierohodné popretie znamená, že pozorovateľné úložisko nedokazuje existenciu ďalšieho chráneného obsahu. V bežnom produktovom jazyku sa tento výraz používa aj pre návnadové prístupové údaje, ktoré ukážu jeden pohľad a iný zatajia. Ide o rôzne štandardy a súčasná implementácia Vaultaire spĺňa cieľ rozdelenia v rozhraní, nie informačno-teoretické popretie.

Väčšina aplikácií trezoru vám dá jeden trezor za jedným heslom. Ak vás niekto prinúti ho otvoriť, všetko je odhalené. Niektoré aplikácie ponúkajú „návnadový režim“, v ktorom nastavíte druhé heslo zobrazujúce falošnú obrazovku. Tieto implementácie sú však zvyčajne len kozmetické. Forenzný analytik sa môže pozrieť na údaje aplikácie, uvidieť konfiguračné príznaky, všimnúť si, že veľkosť šifrovaných údajov nezodpovedá viditeľným súborom, alebo nájsť metadáta, ktoré prezradia existenciu skrytej vrstvy.

Vaultaire volí prístup adresovaný vzorom. Každý platný vzor na mriežke 5×5 odvodí iný kandidátsky kľúč trezoru. Aplikácia z tohto kľúča vypočíta hash, z neho očakávaný názov súboru šifrovaného indexu, a ak index existuje, otvorí ho a overí. Nezobrazuje otvorený register, ktorý by mapoval vzory alebo používateľom viditeľné názvy trezorov, a jej koreňové indexové súbory ležia vo fonde doplnenom náhodnými krycími súbormi. Ich počet neudáva počet trezorov, zdieľané súbory úložiska však analytikovi stále umožnia tento počet odhadnúť.

Ak odvodený index existuje a overenie AES-GCM uspeje, uvidíte súbory daného trezoru. Ak nie, Vaultaire zobrazí prázdny stav a môže pre tento vzor vytvoriť nový trezor. Na zamknutej obrazovke sa neobjaví chyba s názvom iného trezoru ani zoznam. Toto tiché rozhranie pomáha pri bežnej kontrole, ale nevymaže stopy v súborovom systéme opísané nižšie.

Ako to funguje pod kapotou

Technický základ spája adresovanie odvodené zo vzoru s overeným šifrovaním. Rôzne vzory vytvárajú rôzne kandidátske kľúče a názvy súborov. AES-GCM potom poskytuje výslovnú kontrolu integrity: správny kľúč šifrovaný index overí, nesprávny kľúč zlyhá. Tento výsledok overenia je užitočný pre bezpečnosť, zároveň však znamená, že skopírované údaje umožňujú overovať pokusy offline.

Rôzne vzory, rôzne kľúče

Keď nakreslíte vzor, Vaultaire serializuje postupnosť bodov a veľkosť mriežky a potom vykoná 600 000 kôl PBKDF2-HMAC-SHA512 s náhodnou soľou pre celé zariadenie uloženou v Kľúčenke. Funkcia vráti 256-bitový kľúč trezoru. Od rôzneho vstupu vzoru sa očakáva nesúvisiaci kľúč, bezpečnosť prístupového údaju však zostáva obmedzená tým, ako ľahko sa vzor uhádne. 256-bitový výstup nedá ľudskému vzoru 256 bitov entropie.

Každý kľúč otvorí vlastný index

Vaultaire ukladá mapu súborov každého trezoru a zabalený náhodný hlavný kľúč do indexu šifrovaného pomocou AES-256-GCM. Keď nakreslíte vzor, aplikácia odvodí kandidátsky kľúč trezoru a skontroluje zodpovedajúci názov súboru podľa odtlačku kľúča. Ak súbor existuje, overené dešifrovanie buď uspeje, alebo zlyhá; AES-GCM neprijme nezmyselný otvorený text. Ak sa žiadny platný index neotvorí, rozhranie ponúkne prázdny stav bez zoznamu ostatných trezorov.

Žiadny otvorený katalóg naprieč trezormi

Vaultaire nevedie používateľovi viditeľnú databázovú tabuľku, ktorá mapuje vzory na čitateľné názvy trezorov. Bežný tok odomknutia adresuje jeden index prostredníctvom odvodeného kľúča. Na disku má každý trezor koreňový súbor `vault_index_<locator>.bin` vo fonde doplnenom náhodnými krycími súbormi na násobky 64. Stránky a arény všetkých trezorov zdieľajú jeden priečinok úložiska s náhodnými názvami, takže z názvov súborov nespoznáte, ku ktorému trezoru súbor patrí. Lokátory neprezrádzajú vzory, z ktorých vznikli. Krycie arény držia počet arén v pásme, každý trezor so súbormi však používa aspoň jednu arénu, takže analytik môže podľa počtu arén, časov súborov a celkového objemu stále odhadnúť, koľko trezorov obsahuje súbory.

Oba trezory sú rovnako skutočné. Oba sú zašifrované rovnakým algoritmom. Oba vytvárajú rovnaký druh šifrovaného výstupu. Neexistuje žiadny príznak, značka ani metadáta, ktoré by jeden označovali ako „skutočný“ a druhý ako „návnadový“. Z pohľadu matematiky sú identické.

Stratégia nástrahy pre prípad núdze

Vierohodné popretie funguje, len ak máte čo ukázať. Prázdny trezor je podozrivý. Trezor, ktorý zjavne neobsahuje nič, čo by stálo za ochranu, je podozrivý. Najsilnejšou obranou je trezor, ktorý vyzerá presne tak, ako by ho niekto čakal.

Nastavenie nástrahy

Zvoľte si druhý vzor, ktorý nakreslíte rýchlo a prirodzene aj pod tlakom. Vytvorte s ním trezor. Naplňte ho obsahom, ktorý dáva zmysel u niekoho, kto používa aplikáciu trezoru: napríklad niekoľko osobných fotiek, ktoré by ste radšej nezverejnili, ale nie sú citlivé, pár finančných dokumentov, nejaké poznámky. Obsah by mal byť uveriteľný a mierne trápny, práve toľko, aby si ten, kto prehľadáva váš telefón, myslel, že našiel, čo ste skrývali.

Aby bola presvedčivá

Dobrá nástraha pre prípad núdze má niekoľko vlastností. Mala by obsahovať primeraný počet súborov: nie príliš málo (podozrivo prázdna) a nie príliš veľa (prečo by ste chránili toľko všedného obsahu?). Súbory by mali byť dostatočne nové, aby naznačovali aktívne používanie. A ideálne by mal obsah poskytovať vierohodný dôvod, prečo ste si aplikáciu trezoru vôbec nainštalovali.

Kto má prístup len k odomknutému rozhraniu, vidí vybraný trezor a žiadny výber naprieč trezormi. To môže obmedziť náhodné odhalenie. Kto má prístup k súborovému systému, dokáže odhadnúť, koľko trezorov obsahuje súbory, a môže vedieť, že existuje viac ako jeden miestny trezor, aj keď stále nedokáže priradiť index ku vzoru ani prečítať jeho obsah.

Pod tlakom

Ak vás niekto niekedy prinúti odomknúť zariadenie, nakreslite návnadový vzor. Trezor sa otvorí. Súbory sa zobrazia. V bežnom rozhraní neexistuje skrytá ponuka ani zoznam trezorov, ktorý by sa dal objaviť. Človek, ktorý drží váš telefón, vidí jeden odomknutý trezor. Pri bežnej kontrole to môže pôsobiť súdržne, preskúmanie súborového systému však stále môže naznačiť, že súbory obsahuje viac trezorov.

Váš citlivý trezor sa v rozhraní neobjaví, kým nenakreslíte jeho vzor. Nie je uvedený v skrytej ponuke. Jeho šifrovaný index však v kontajneri aplikácie stále existuje, preto túto funkciu netreba prezentovať ako ochranu pred každou formou vynúteného odhalenia alebo forenznej analýzy.

Presná hranica bezpečnosti

Vaultaire môže o šifrovanom obsahu tvrdiť silné veci a o rozhraní užšie tvrdenie. AES-GCM chráni to, čo obsahuje index a jeho súbory. Smerovanie adresované vzorom drží ostatné trezory mimo viditeľného toku odomknutia. Ani jedna vlastnosť nezabráni analytikovi, ktorý dokáže čítať kontajner aplikácie, odhadnúť, koľko trezorov obsahuje súbory.

Šifrovaný obsah zostáva dôverný

AES-256-GCM je navrhnutý tak, aby skryl otvorený text a odhalil zmenu, ak sa s kľúčmi a nonce zaobchádza správne. Analytik rozpozná indexové a blobové súbory Vaultaire podľa názvov a umiestnenia, bez príslušných kľúčov však neprečíta chránenú mapu súborov, zabalený hlavný kľúč, názvy súborov, metadáta, miniatúry ani obsah súborov.

Odhadnuteľný počet trezorov, žiadna otvorená mapa vzorov

Podľa počtu súborov úložiska môže analytik odhadnúť, koľko trezorov obsahuje súbory. Súborový systém však neposkytuje otvorenú mapu od lokátorov koreňových súborov k vzorom, ktoré ich vytvorili, k používateľom viditeľným označeniam trezorov ani k dešifrovanému obsahu. Je to užitočná hranica, nie však skrytý počet.

Overovanie pokusov offline existuje

Útočník, ktorý skopíruje soľ zariadenia a šifrované údaje aplikácie, dokáže z hádaného vzoru odvodiť kandidátsky kľúč. Zodpovedajúci odtlačok indexu mu povie, či existuje súbor so zhodným názvom, a overené dešifrovanie AES-GCM pokus potvrdí s drvivou istotou. PBKDF2 každý pokus predraží; tento offline test však neodstráni ani slabému vzoru nepridá entropiu.

Čo dosiahne prázdny stav

Na zamknutej obrazovke Vaultaire neoznamuje „nesprávny vzor“ ani nezobrazuje, ktoré ďalšie trezory sú k dispozícii. Nezhodný vzor vedie do prázdneho stavu alebo do postupu vytvorenia, takže človek obmedzený na prácu s rozhraním nezíska zoznam trezorov. Tento prínos v zobrazení netreba rozširovať na útočníka, ktorý podkladové súbory skopíroval a analyzoval.

Kto potrebuje vierohodné popretie

Možno si myslíte, že vierohodné popretie je len pre špiónov a oznamovateľov. V skutočnosti milióny bežných ľudí čelia situáciám, v ktorých schopnosť chrániť informácie pod nátlakom nie je luxus, ale nevyhnutnosť.

Novinári a ich zdroje

Investigatívni novinári často nosia citlivý materiál: totožnosť zdrojov, uniknuté dokumenty, nahrávky rozhovorov. V mnohých krajinách novinárov bežne zadržiavajú a ich zariadenia prehľadávajú na hraniciach, kontrolných stanovištiach alebo pri raziách. Nástraha pre prípad núdze s neškodnými poznámkami a zverejnenými fotkami poskytuje krytie, zatiaľ čo skutočný trezor chráni zdroje, ktorých životy môžu závisieť od anonymity.

Aktivisti a organizátori

Politickí aktivisti, odboroví organizátori a obhajcovia ľudských práv môžu pôsobiť v prostredí, kde sú ich telefóny cieľom sledovania. Samostatné vzory môžu rozdeliť, čo sa zobrazí pri bežnom používaní aplikácie, zaistený alebo kompromitovaný telefón však analytikovi stále umožní odhadnúť, koľko trezorov obsahuje súbory, a hádať vzory offline. Prevádzková bezpečnosť musí siahať ďalej než aplikácia.

Ľudia v násilných vzťahoch

Ľudia, ktorí dokumentujú násilie, môžu potrebovať oddeliť citlivé dôkazy od materiálu, ktorý môžu bezpečne ukázať. Druhý trezor môže obmedziť odhalenie pred niekým, kto má prístup len k rozhraniu aplikácie. Nemôže zaručiť bezpečnosť pred monitorovaním zariadenia, spywarom, nátlakom ani preskúmaním súborového systému, preto by sa ľudia v ohrození mali riadiť radami kvalifikovanej miestnej organizácie pomoci.

Cestovatelia na hraniciach

Právomoci pri hraničných prehliadkach a povinnosti cestujúcich sa líšia. Otvorenie jedného vzoru Vaultaire nezobrazí zoznam trezorov, ďalšie šifrované indexy tým však pred forenznou prehliadkou úplne nezmiznú. Noste so sebou čo najmenej citlivých údajov a získajte aktuálnu právnu radu pre svoju trasu a okolnosti.

Každý, kto si cení súkromie

Nemusíte byť v ohrození, aby ste si zaslúžili súkromie. Možno si vediete súkromný denník. Možno máte zdravotné informácie, na ktoré nechcete, aby niekto náhodou narazil. Možno jednoducho veríte, že nie každá časť vášho digitálneho života má byť prístupná každému, kto zdvihne váš telefón. Trezory oddelené vzormi posilňujú súkromie v rozhraní tým, že obmedzujú, čo bežné odomknutie odhalí, analytik súborového systému však stále môže odhadnúť, koľko trezorov máte.

Porovnanie s inými aplikáciami trezoru

Mnohé aplikácie trezoru chápu bezpečnosť ako problém riadenia prístupu: jeden prístupový údaj stráži jeden viditeľný kontajner. Niektoré produkty pridávajú falošný PIN alebo návnadový režim. Sila týchto funkcií závisí od návrhu úložiska, nie od marketingového označenia; viditeľný konfiguračný príznak alebo samostatná návnadová databáza môže prezradiť, že existuje iný režim.

Problém jedného trezoru

Návrh s jedným kontajnerom má priamy problém s nátlakom: keď prezradíte jeho jediný prístupový údaj, sprístupní sa všetok obsah za ním. Produkty sa líšia súčasnými funkciami, preto hodnoťte skutočnú implementáciu úložiska a nástrahy a nepredpokladajte, že konkrétny konkurent používa jeden pevný model.

Kozmetické návnadové režimy

Funkcia falošného hesla môže pomôcť proti bežnej kontrole, jej forenzná hodnota však závisí od toho, či zariadenie ukladá zistiteľný príznak nástrahy, druhú databázu alebo rozlíšiteľné veľkosti súborov. Bez zverejneného návrhu alebo auditu samotné označenie nedokazuje ani silné popretie, ani zlyhanie.

Prístup Vaultaire je architektonicky odlišný

Vaultaire zabudováva oddelenie podľa vzorov do bežného postupu odomknutia. Na rozhodnutie, či je trezor nástrahou, netreba žiadny osobitný príznak falošného PIN; každý nastavený vzor adresuje obyčajný šifrovaný trezor. Šifrované koreňové súbory a súbory úložiska zostávajú viditeľné a analytikovi stále umožnia odhadnúť počet trezorov, preto je architektonický rozdiel najsilnejší v používateľskom rozhraní a oddelení obsahu, nie v skrývaní počtu pred forenznou analýzou.

Výsledkom je jednotný zážitok: žiadny trezor nie je označený ako „skutočný“ alebo „falošný“ a každý vyžaduje vlastné overené odomknutie alebo postup obnovy. Bez potrebného kľúča trezoru a hlavného kľúča zostáva šifrovaný obsah nedostupný. Existencia kontajnera sa kryptograficky nevymaže.