Šifrovaná záloha na iCloud: Cloudové úložiště bez nutnosti důvěry

Záloha Vaultaire na iCloud zašifruje data trezoru v zařízení pomocí AES-256-GCM a teprve pak nahraje doplněné záznamy pevné velikosti do soukromé databáze CloudKit uživatele. Apple uloží šifrovaný text, záložní klíč ale v čitelné podobě nedostane.

Co je šifrovaná záloha na iCloud?

Telefony se rozbíjejí. Telefony se ztrácejí. Telefony se kradou. Pokud vaše nejsoukromější soubory existují pouze na jednom zařízení, jsou jednu nehodu od trvalé ztráty. Záloha tento problém řeší, ale tradiční cloudová záloha vytváří jiný problém: nyní má čitelnou kopii vašich souborů společnost, kterou nekontrolujete.

Vaultaire jde třetí cestou. Ve výchozím nastavení zálohuje váš trezor na iCloud a vy to můžete vypnout, data se ale zašifrují lokálně dřív, než vůbec opustí váš telefon. Vaultaire z vašeho vzoru odvodí přenosný záložní klíč a chrání jím bloky pevné velikosti, šifrované značky záznamů, adresáře verzí a data pro obnovu. Do Apple se nahraje šifrovaný text, ne čitelné fotky, názvy souborů nebo strukturální značky. CloudKit může stále prozradit metadata účtu a služby, počty záznamů, doplněné velikosti a časy přístupu.

Šifrování probíhá před nahráním, ne během něj ani po něm. To je zásadní rozdíl. Mnoho cloudových služeb šifruje data „při přenosu“ a „v klidu“ na svých serverech, dešifrovací klíč ale může mít stále služba. Vaultaire posílá do CloudKit šifrované záložní záznamy a šifrovanou obálku pro obnovu. Ani jedno z toho samo o sobě nedává Apple čitelný záložní klíč.

Jak to funguje krok za krokem

Postup má jasné pořadí kroků: lokálně odvodit přístupové údaje pro zálohu, zašifrovat a připravit každou část a teprve pak nahrát výsledné záznamy a šifrovaný materiál pro obnovu.

Krok 1: Váš trezor je šifrován lokálně

Pro zálohu na iCloud Vaultaire odvodí z vašeho vzoru samostatný klíč zálohy nezávislý na zařízení pomocí 600 000 iterací PBKDF2-HMAC-SHA512. Nejde o klíč trezoru vázaný na zařízení ani o náhodný hlavní klíč používaný k místnímu šifrování souborů. Aplikace používá klíč zálohy s AES-256-GCM k ochraně částí potřebných k obnově trezoru.

Krok 2: Šifrovaný blob jde do iCloud

Aplikace rozdělí zálohu na bloky pevné velikosti, každý šifrovaný blok doplní na 10 MB, zašifruje strukturální značky a přidá klamné záznamy. Tyto neprůhledné záznamy se nahrají do vyhrazené zóny ve vaší soukromé databázi CloudKit a započítávají se do vašeho úložiště na iCloudu. Uspořádání záznamů neprozradí CloudKit čitelné názvy souborů, typy souborů, hashe obsahu ani logické role.

Krok 3: Přístup k obnovení je zabalen zvlášť

Čitelný záložní klíč se nenahrává jako pole v CloudKit ani se nevkládá vedle šifrovaného textu. Obnova pomocí vzoru ho na novém zařízení odvodí znovu. Obnova pomocí fráze použije samostatný klíč pro obnovení odvozený z fráze pro obnovení a otevře jím šifrovaný manifest s klíči trezoru a zálohy. Tato obálka umožňuje obnovu, aniž by Apple nebo Vaultaire dostal dešifrovací klíč v otevřené podobě.

Proč Apple nemůže záložní záznamy Vaultaire přímo dešifrovat

Tato hranice vychází ze šifrování na straně klienta a z toho, kdo drží klíče, ne jen ze slibu v zásadách. Vaultaire nahraje šifrovaný text, zatímco přihlašovací údaje a klíče potřebné k dešifrování obsahu trezoru zůstávají u klienta a v jeho materiálu pro obnovu.

Při správném zacházení s klíčem a nonce vytváří AES-256-GCM šifrovaný text, který chráněný obsah neprozradí, a přímý útok hrubou silou na náhodný 256bitový klíč je výpočetně neproveditelný. Celý systém tím ale není neprolomitelný: entropie přístupových údajů, materiál pro obnovu, koncová zařízení, integrita softwaru a chyby implementace zůstávají součástí modelu hrozeb. Standard AES poskytuje základní šifru; okolní návrh určuje, jak jsou chráněné její klíče.

Apple čitelný záložní klíč nedostane. Aplikace tento klíč při obnově pomocí vzoru odvodí z vašeho vzoru, nebo ho při obnově pomocí fráze získá z manifestu šifrovaného frází. CloudKit ukládá šifrovaný výstup a provozní záznamy potřebné k jeho načtení, ne čitelný obsah trezoru.

I s příkazem soudu

Když Apple dostane platnou úřední žádost o data z iCloudu, může poskytnout záznamy a metadata dostupná v rámci příslušného modelu ochrany iCloudu. Vaultaire nahrává záznamy CloudKit šifrované na straně klienta, ne čitelné soubory trezoru ani záložní klíč v otevřené podobě. Apple může tyto šifrované záznamy a související metadata služby předat, nemá ale záložní klíč potřebný k tomu, aby chráněný obsah trezoru převedl na čitelný text.

To je architektonický důsledek šifrování na straně klienta. Apple může předat záznamy CloudKit, které má. Ke čtení obsahu trezoru v nich je ale stále potřeba záložní klíč odvozený ze vzoru nebo fráze pro obnovení, která otevře šifrovaný manifest obnovy.

Model důvěry: Důvěřujte matematice, ne společnostem

Tradiční cloudové úložiště vyžaduje, abyste důvěřovali poskytovateli. Důvěřujete, že vaše data správně šifrují. Důvěřujete, že do vašich souborů nenahlížejí. Důvěřujete, že odolají vládnímu tlaku. Důvěřujete, že jejich zaměstnanci nebudou zneužívat přístupu. To je hodně důvěry v organizaci, se kterou jste se nikdy nesetkali.

Šifrovaná záloha Vaultaire na iCloud zmenšuje to, v čem musíte Applu důvěřovat, že udrží důvěrnost. Ochrana obsahu závisí na tom, že aplikace odvodí správné klíče, správně použije AES-GCM a váš vzor i fráze pro obnovení zůstanou mimo dosah poskytovatele. Stále důvěřujete klientovi Vaultaire, iOS, svému odemčenému zařízení a Applu, že uložené záznamy zůstanou dostupné.

Pokud jsou servery Apple prolomeny, vaše data jsou v bezpečí: útočník získá zašifrovaný šum. Pokud nepoctivý zaměstnanec Apple přistoupí k vašim souborům, vaše data jsou v bezpečí: vidí zašifrovaný šum. Pokud Apple zítra změní zásady ochrany osobních údajů, vaše data jsou v bezpečí: zásady nepřepisují matematiku. Šifrování vás chrání bez ohledu na to, kdo data uchovává, jak je uchovává nebo co dělá se svým přístupem.

Žádná šifrovací aplikace důvěru neodstraní úplně. Návrh Vaultaire zužuje roli Applu na ukládání a přenos šifrovaných záznamů, zatímco klient odpovídá za správnou kryptografii a vaše zařízení za ochranu klíčů a čitelných dat během používání.

Obnova trezoru na novém zařízení

Zde šifrovaná záloha prokáže svou hodnotu. Váš telefon je pryč: ztracený, rozbitý, ukraden, vyměněn. Váš trezor byl zálohován do iCloud. Co se stane dál.

Krok 1: Nainstalujte Vaultaire na nové zařízení

Stáhněte Vaultaire z App Store na nový iPhone nebo iPad. Aplikace zjistí, že ve vašem účtu iCloud existuje šifrovaná záloha.

Krok 2: Nakreslete vzor

Vaultaire zobrazí známou mřížku 5×5. Nakreslíte stejný vzor, jaký jste použili při vytvoření zálohy. Odvození záložního klíče nezávisí na zařízení, takže stejný vzor a velikost mřížky vytvoří na novém zařízení stejný záložní klíč. Místní sůl zařízení do tohoto odvození pro zálohu v cloudu nevstupuje.

Krok 3: Váš trezor se dešifruje

Šifrovaná záloha se stáhne z iCloud a dešifruje lokálně na vašem novém zařízení. Vaše fotografie, videa a dokumenty se znovu objeví přesně tak, jak jste je nechali. Celý proces trvá sekundy u malých trezorů a minuty u velkých. V žádném okamžiku během tohoto procesu neměl Apple ani kdokoli jiný přístup k vašim nešifrovaným datům.

Místo vzoru můžete použít frázi pro obnovení. Ta stejný klíč přímo nevytvoří. Vaultaire z fráze odvodí klíč pro obnovení, načte šifrovaný manifest obnovy adresovaný podle fráze a rozbalí uložené klíče trezoru a zálohy, než obnoví šifrované bloky. Obě cesty tak vedou ke stejné záloze přes různé hierarchie klíčů.

Ve výchozím nastavení zapnutá, vypnutí je na vás

Šifrovaná záloha na iCloud je ve výchozím nastavení zapnutá, v bezplatné verzi i v Pro. Spouští se každých 24 hodin, jen přes Wi-Fi, pokud nastavení sítě nezměníte. Telefon se ztratí nebo rozbije častěji, než někdo prolomí šifrovanou zálohu, a proto nový trezor začíná s kopií, ze které ho lze obnovit.

Někteří lidé nechtějí, aby Vaultaire nahrával záznamy trezoru přes CloudKit. Pokud zálohu, synchronizaci i sdílení ve Vaultaire necháte vypnuté, aplikace tyto přenosy dat trezoru nezahájí. To je oddělené od zálohování samotného systému Apple: podle nastavení iOS a účtu Apple může záloha zařízení na iCloud nebo do počítače obsahovat data kontejneru aplikace. Pokud váš model hrozeb vyžaduje, aby telefon byl jedinou kopií, tyto systémové zálohy zkontrolujte a nastavte.

Když zálohu necháte zapnutou, šifrovaná kopie vašich dat leží na serverech Applu a vy za to můžete trezor obnovit, pokud přijdete o zařízení. Kopie je šifrovaná, přihlašovací údaje k dešifrování zůstávají pod vaší kontrolou a Apple nedostane čitelný obsah trezoru. Kopie však existuje a kdo získá data z CloudKit, může proti ní offline zkoušet odhady vzoru. Pokud váš model hrozeb vyžaduje, aby byl telefon jedinou kopií, zálohu vypněte.

Zálohu Vaultaire v CloudKit můžete kdykoli vypnout. Vaultaire pak tuto šifrovanou zálohu odstraní ze své soukromé databáze CloudKit. Nekontroluje ani nemaže samostatné zálohy zařízení iOS, zálohy v počítači, exportované soubory, sdílené kopie ani data na jiných zařízeních.

Záloha, nikoli synchronizace

Je důležité pochopit, čím šifrovaná záloha na iCloud není. Není to synchronizace v reálném čase mezi zařízeními. Není to živé zrcadlo vašeho trezoru, které se aktualizuje pokaždé, když přidáte fotografii.

Šifrovaná záloha na iCloud uchovává verze, ze kterých lze obnovit. Když zálohu spustíte vy, nebo ji po odemčení spustí 24hodinová kontrola Vaultaire, aplikace připraví aktuální stav trezoru a nahraje šifrované záznamy. Nezměněné části lze deduplikovat vůči nedávným verzím a přerušené nahrávání může pokračovat. Později přidané soubory se objeví po dokončení další verze.

Toto oddělení je záměrné. Záloha uchovává verze určené k obnově; funkce synchronizace zařízení ve Vaultaire řeší průběžné sladění mezi zařízeními. Zálohovací proces přesto musí zvládat přípravu, deduplikaci, nahrávání bloků, opakované pokusy, adresáře verzí a transakce obnovy, takže jeho bezpečnost závisí na těchto mechanismech stejně jako na šifře.

Představte si to jako bezpečnostní schránku. Nenosíte dokumenty nepřetržitě tam a zpět. Uložíte kopii důležitých souborů do schránky a pokud shoří váš dům, jdete do banky a vyzvednete je. Originály jsou u vás. Záloha tiše čeká, dokud ji nepotřebujete.