Hodnoverné popretie v aplikáciách: Čo to je a prečo na tom záleží

Hodnoverné popretie znamená, že existenciu skrytých dát nemožno dokázať.

Pravdepodobné popieranie v šifrovaní je vlastnosť úložiska, ktorá umožňuje používateľovi zverejniť jeden súbor údajov bez zanechania štrukturálneho artefaktu, ktorý dokazuje existenciu iného súboru údajov. Požiadavka musí pomenovať svoj model hrozby: statický obrázok správne vyplneného šifrovaného obchodu sa líši od živého napadnutého zariadenia, metadát cloudovej služby alebo kópií uložených inde. Toto je viac ako len skrývacia funkcia. Závisí to od spoločného šifrovania, rozloženia, výplne a operačného dizajnu.

Tento sprievodca vysvetľuje, ako hodnoverné popretie v aplikáciách funguje, aký je rozdiel medzi skutočnou kryptografickou popierateľnosťou a kozmetickými decoy režimami, reálne scenáre, kde na tom záleží, a ako hodnotiť tvrdenia o popierateľnosti.

Čo hodnoverné popretie v šifrovaní znamená

V bežnom jazyku hodnoverné popieranie znamená, že môžete niečo hodnoverne poprieť. V kryptografii úložiska je užitočný cieľ užší: kontrolór šifrovaného úložiska by nemal byť schopný rozlíšiť skrytý obsah od nevyužitého polstrovaného priestoru v rámci uvedeného modelu hrozby. Žiadna aplikácia nemôže rozšíriť tento sľub na už otvorený trezor, zaznamenaný vstup, externé kópie alebo akúkoľvek formu kompromisu zariadenia.

Tento koncept vznikol v oblasti šifrovania diskov. TrueCrypt (a jeho nástupca VeraCrypt) zaviedol skrytý zväzok: šifrovaný zväzok vnútri iného šifrovaného zväzku. Jedno heslo odhalí vonkajší zväzok s nevinným obsahom. Iné heslo odhalí vnútorný skrytý zväzok s citlivými súbormi. Forenzný expert nemôže zistiť, či skrytý zväzok existuje, pretože nevyužité miesto vo vonkajšom zväzku je vyplnené náhodnými dátami na nerozoznanie od šifrovaných dát.

Pre aplikácie hodnoverné popretie znamená, že rôzne prihlasovacie údaje (heslá, PINy, vzory) otvárajú rôzne dátové sady a neexistujú žiadne metadáta, register, konfiguračný príznak ani štruktúrny artefakt, ktorý by odhalil existenciu ďalších dátových sád.

Skutočná popierateľnosť vs. kozmetický decoy režim

Toto je zásadný rozdiel, ktorý väčšina aplikácií zle rieši.

Kozmetický decoy režim (nie skutočná popierateľnosť)

Mnoho trezorových aplikácií ponúka funkciu „decoy" alebo „falošný PIN". Nastavíte sekundárny PIN, ktorý otvorí oddelený priestor s inými fotografiami. Problém: tieto aplikácie typicky ukladajú boolean príznak, databázový záznam alebo konfiguračný súbor, ktorý hovorí, že decoy režim existuje a je nakonfigurovaný.

Forenzný expert, ktorý aplikácii rozumie, tento príznak nájde. Nájdenie nakonfigurovaného decoy režimu dokazuje, že skryté dáta existujú. Popierateľnosť je kozmetická, funguje voči povrchnému zvedavcom, ale zlyhá pri forenznom skúmaní.

Znaky kozmetickej popierateľnosti:

• Aplikácia má v nastaveniach prepínač „decoy režim"
• Konfiguračný súbor ukladá, či je decoy režim zapnutý
• Databázová tabuľka obsahuje zoznam ID trezorov s indikátormi typu (primárny/decoy)
• Štruktúra úložiska aplikácie sa zmení, keď je decoy režim zapnutý
• Odtialinštalovanie a preinštalovanie aplikácie odhalí iné správanie, ak bol decoy režim nakonfigurovaný

Skutočná kryptografická popierateľnosť

Skutočná popierateľnosť je architekturálna vlastnosť, nie prepínač funkcie. Šifrované úložisko musí byť navrhnuté tak, aby:

1. Alternatívne poverenia zverejňujú iba svoj vlastný súbor údajov. Systém neuchováva samostatnú návnadu, ktorá identifikuje jedno poverenie ako kamufláž. Neplatné poverenia môžu zlyhať, ale toto zlyhanie nesmie odhaliť, či existuje nezverejnená množina údajov.

2. Neexistoval žiadny register trezorov. Aplikácia nemôže vypočítať, koľko trezorov existuje. Neexistuje počet, index ani zoznam ID trezorov. Forenzný expert skúmajúci úložisko aplikácie nájde nediferencovaný pool šifrovaných dát.

3. Žiadne konfiguračné príznaky neodhaľujú skryté trezory. Neexistuje žiadny boolean, databázový záznam ani súbor predvolení, ktorý by ukazoval, či existujú ďalšie trezory.

4. Úložisko je vyplnené výplňovými dátami. Celková využitá kapacita úložiska sa nemení podľa počtu trezorov ani súborov. Bez výplne by expert mohol odhadnúť počet trezorov z celkového objemu šifrovaných dát v porovnaní s viditeľným obsahom.

5. Šifrované dáta sú na nerozoznanie od náhodného šumu. Neexistujú hranice súborov, hlavičky ani štruktúrne markery, ktoré by odhalili, kde dáta jedného trezoru končia a začínajú dáta druhého.

Reálne scenáre, kde na tom záleží

Hodnoverné popretie nie je teoretická záležitosť. Rieši dokumentované, opakujúce sa reálne situácie.

Hraničné prechody

Na hraničnom priechode môže skúšajúci skontrolovať zariadenie a požiadať o poverenie. Ak dizajn skutočne poskytuje odmietnutie na úrovni úložiska, jedno poverenie môže odhaliť neškodný súbor údajov, zatiaľ čo statickému obrázku chýba štrukturálna značka, ktorá odlíši skrytý obsah od výplne. Súčasné rozloženie jedného indexového súboru pre každý trezor Vaultaire neposkytuje túto záruku skúšajúcemu s prístupom ku kontajneru aplikácie.

Domáce násilie a nátlakové vzťahy

Niekto v násilnom vzťahu môže potrebovať ukladať dôkazy (fotografie zranení, výhražné správy, právne dokumenty) na zariadení, ktoré agresor sleduje. Ak agresor požaduje prístup k trezoru, používateľ môže otvoriť trezor s necitlivým obsahom. Bez skutočnej popierateľnosti by príznak „decoy režimu" v konfigurácii aplikácie odhalil existenciu skrytého obsahu.

Krádež zariadenia

Zlodej s technickými zručnosťami sa môže pokúsiť získať údaje z ukradnutého telefónu. Účelom správne vyplneného popierateľného úložiska je skryť, koľko súborov údajov zaberá fond, hoci celková alokácia, stav zariadenia, zálohy a prevádzkové stopy stále patria do modelu hrozby. Vaultaire momentálne šifruje obsah, ale odhaľuje jeden spočítateľný lokálny index na nakonfigurovaný trezor.

Právna a novinárska ochrana

Novinári chrániaci zdroje, právnici chrániaci klientske spisy a aktivisti v autoritárskych režimoch čelia situáciám, kde možno obsah zariadenia vynútiť. Skutočná popierateľnosť poskytuje hodnoverné popretie voči zaisteniu dát.

Čo dnes Vaultaire implementuje

Vaultaire implementuje vzorovo oddelený prístup a normálne rozhranie bez viditeľného zoznamu trezorov. Tieto vlastnosti pomáhajú pri bežnom používaní aplikácie, ale nespĺňajú všetky požiadavky vo vyššie uvedenom kontrolnom zozname odmietnutia skutočného odmietnutia.

Nakonfigurované vzory otvárajú samostatné šifrované trezory. PBKDF2 odvodzuje kľúč trezoru zo vzoru a soli pre celé zariadenie. Nakonfigurovaný kľúč overí svoj zašifrovaný index a rozbalí náhodný hlavný kľúč. Nekonfigurovaný vzor zobrazuje skôr prázdny stav než správu „nesprávny vzor“.

Lokálny formát je spočítateľný. Vaultaire jednu uchováva vault_index_<fingerprint>.bin súbor na trezor. Odtlačok prsta neodhaľuje vzor alebo názov trezoru, ale niekto s prístupom ku kontajneru aplikácie môže spočítať indexové súbory. AES-GCM autentifikácia a deterministický názov súboru tiež poskytujú offline test pre kandidátske kľúče trezoru.

Lokálne úložisko nemá konštantnú veľkosť. Obsah súboru a metadáta sú šifrované a bloky zálohy v cloude používajú výplň veľkosti a záznamy návnady. Kontajner lokálnej aplikácie nevyhradzuje pevnú oblasť skutočných a fiktívnych slotov trezora, takže celkový počet úložiska a indexu môže odhaliť štruktúru.

Existuje stav zotavenia a nátlaku. Vaultaire uchováva informácie o obnove v AES-GCM zašifrované Keychain databázy. Nátlakový režim odstráni lokálne indexy a mapovania obnovy pre nenátlakové trezory a izoluje toto zariadenie od synchronizácie. Nevymaže cloudové zálohy, kópie na partnerských zariadeniach ani všetky zdieľané šifrované objekty blob a čas dokončenia závisí od vykonanej lokálnej práce.

Vaultaire preto poskytuje oddelenie rozhrania a šifrované úložisko, nie informačno-teoretický dôkaz, že neexistuje žiadny ďalší trezor. Budúci katalóg s pevnou kapacitou s nerozoznateľnými skutočnými a fiktívnymi slotmi by bol potrebný na skrytie miestneho počtu trezorov pred offline snímkou ​​kontajnera aplikácií.

Ako hodnotiť tvrdenia o popierateľnosti

Ak aplikácia tvrdí, že má hodnoverné popretie, opýtajte sa:

1. Má aplikácia prepínač „decoy režim"? Ak áno, ide o kozmetiku. Forenzný expert prepínač nájde.
2. Má aplikácia zoznam trezorov alebo databázu? Ak áno, existenciu trezorov možno dokázať.
3. Dajú sa odhady overiť offline? Overený šifrovaný text môže overiť kandidátsky kľúč bez samostatného hash hesla. Opýtajte sa, čo obmedzuje odhadované náklady a či rozloženie úložiska ponúka lacnejší odtlačok kľúča.
4. Mení sa spotreba úložiska s počtom trezorov? Ak áno, analýza disku môže odhadnúť počet trezorov.
5. Dokáže aplikácia vypočítať trezory? Ak aplikácia vie zobraziť zoznam vašich trezorov, tento zoznam existuje v zariadení a je objaviteľný.

Najčastejšie otázky

Je hodnoverné popretie legálne?

Používanie šifrovania s hodnoverne popretím je legálne vo väčšine demokratických krajín. Neexistuje žiadny zákon zakazujúci mať v zariadení šifrované dáta, ktorých existenciu nemožno dokázať. V niektorých jurisdikciách môžu orgány vyžadovať sdielenie šifrovacích kľúčov (napríklad UK podľa zákona RIPA alebo Austrália podľa zákona Assistance and Access Act). Právna otázka, či možno vynucovať sdielenie kľúča k dátam, ktorých existenciu nemožno dokázať, zostáva otvorená a stále sa vyvíja.

Dokážu forenzné nástroje odhaliť hodnoverné popretie?

Skúšajúci, ktorý získa kontajner aplikácie Vaultaire, môže zistiť šifrované úložisko a počet vault_index_*.bin súbory. Súbory nezverejňujú názvy trezorov ani obsah otvoreného textu, ale ich počet prezrádza počet lokálnych zašifrovaných indexov. Súčasný dizajn preto schová trezory pred bežnou navigáciou, nie pred každou inšpekciou súdneho skladu.

Funguje hodnoverné popretie voči odhodlanému štátnemu aktérovi?

AES-256-GCM poskytuje silnú hranicu šifrovania obsahu, keď sú kľúče, nonces a implementácia v poriadku. To neznamená, že súčasné rozloženie úložiska Vaultaire nebude možné zamietnuť pre skúšajúceho v národnom štáte: počet miestnych indexov zostáva viditeľný a živý kompromis sa môže zamerať na vzory, kľúče, ukážky alebo exporty, kým je trezor otvorený. Aktuálna funkcia oddeľuje rôzne vzory, ktoré sa otvárajú v rozhraní; nesľubuje, že odhodlaný skúšajúci nemôže dokázať existenciu ďalších lokálnych indexov.

Aký je rozdiel medzi hodnoverne popretím a skrytými trezormi?

Skryté trezory sú trezory, ktoré nie sú viditeľné v bežnom rozhraní aplikácie. Silná kryptografická popierateľnosť je samostatnou vlastnosťou, že skryté údaje nemožno rozlíšiť od nepoužívaného polstrovaného úložiska. Vaultaire v súčasnosti poskytuje prvú nehnuteľnosť. Jeho formát jedného indexového súboru na trezor neposkytuje druhý proti skúšajúcemu s prístupom ku kontajneru aplikácie.

Možno hodnoverné popretie používať s cloudovými zálohami?

Vaultaire zapisuje zašifrované záložné manifesty a vyplnené zašifrované časti súborov do súkromia používateľa CloudKit databázy. Náhodné názvy záznamov, jednotné typy záznamov, 10 MB chunk padding a klamné záznamy znižujú priame odhalenie obsahu. Počet záznamov, celkový objem, načasovanie a vzory aktualizácií zostávajú viditeľné metadáta služby, takže zálohovanie v cloude nevytvára úložisko s konštantnou veľkosťou a teoreticky popierateľné informácie.

Záver

Silné popieranie úložiska má za cieľ zabrániť skúšajúcemu odlíšiť skryté údaje od vyplneného voľného miesta v statickom šifrovanom úložisku. Väčšina aplikácií, ktoré si nárokujú túto funkciu, ponúka kozmetické režimy návnady s viditeľnými konfiguračnými príznakmi. Splnenie silnejšej definície si vyžaduje presný model hrozby, žiadne počítateľné registre trezorov, žiadne odhaľujúce konfiguračné príznaky, stabilnú výplň a šifrované záznamy, ktoré neodhalia, ktoré sloty sú skutočné.

Vaultaire používa nakonfigurované vzory na oddelenie šifrovaných trezorov a uchováva názvy a obsah trezorov mimo uzamknutého rozhrania. Jeho súčasné rozloženie úložiska stále vystavuje počet zašifrovaných indexov kontrole kontajnerov aplikácií. Považujte to za utajenie na úrovni rozhrania podporované overeným šifrovaním, nie ako dôkaz, že neexistuje žiadny ďalší trezor.