Skryté trezory bez viditelného seznamu trezorů

Skryté trezory ve Vaultaire jsou vlastností rozhraní a směrování klíčů: aplikace nezobrazuje žádný seznam všech trezorů v otevřeném textu a trezor otevře až po odvození jeho klíče ze vzoru. Na disku leží kořenové soubory v doplněném fondu a soubory úložiště mají náhodné názvy, kdo zkoumá disk, ale může stále odhadnout, kolik trezorů obsahuje soubory, takže počet trezorů tento návrh před forenzní analýzou neskrývá.

Co ve skutečnosti znamenají "skryté trezory"?

Většina archivních aplikací funguje jako kartotéky. Otevřete aplikaci a vidíte seznam trezorů. Možná mají názvy. Možná zobrazují počet. Možná je vedle každého malá ikona zámku. Aplikace přesně ví, kolik trezorů máte, a tyto informace jsou viditelné pro každého, kdo otevře aplikaci nebo prozkoumá zařízení.

Vaultaire v rozhraní funguje jinak. Žádná obrazovka nevypisuje názvy vašich trezorů ani se neptá, který odemknout. Když nakreslíte vzor, aplikace přes PBKDF2 odvodí 256bitový klíč trezoru, z jeho hashe sestaví očekávaný název souboru indexu a pokusí se tento šifrovaný index ověřeně dešifrovat. Pokud index existuje a jeho značka AES-GCM projde ověřením, Vaultaire rozbalí náhodný hlavní klíč a otevře soubory. Jinak zobrazí prázdný stav.

Toto směrování je součástí architektury úložiště, jeho ochrana ale má hranice. Vaultaire nevede žádný hlavní seznam v otevřeném textu, který by přiřazoval trezory ke vzorům nebo názvům. Šifrovaný kořenový index každého trezoru ukládá do fondu doplňovaného po skupinách 64 pozic náhodnými krycími soubory. Stránky a arény všech trezorů sdílejí jednu složku úložiště s náhodnými názvy, takže názvy souborů neukážou, ke kterému trezoru soubor patří. Krycí arény drží počet arén v pevných skupinách, každý trezor se soubory ale používá alespoň jednu arénu. Kdo zkoumá souborový systém, proto může stále odhadnout, kolik trezorů obsahuje soubory, i když bez klíče nepřečte obsah indexů.

Toto nejsou "skryté složky"

Pojem "skrytý trezor" vás možná přiměje myslet na aplikace, které ukryjí složku mimo snadný dosah. Možná je složka pojmenována s tečkou na začátku, aby se nezobrazovala v prohlížeči souborů. Možná aplikace používá "kalkulačku" jako přestrojení k zakrytí svého skutečného účelu. Jde o maskovací triky a všechny sdílejí stejnou fatální chybu: skrytá data jsou stále tam, na známém místě, čekají na nalezení. Pokud tento přístup zvažujete, přečtěte si naše informace o vytvoření tajné složky na iPhone, než mu svěříte citlivé soubory.

Forenzní vyšetřovatel s přístupem k vašemu zařízení skrytou složku triviálně najde. Nástroje systému souborů vylistují každý adresář. Analyzátory úložiště ukáží, kde je alokováno místo na disku. I průměrně technicky zdatný přítel s pěti minutami a vyhledávačem by dokázal najít většinu "skrytých" složek.

Vaultaire nespoléhá na maskovanou složku ani na převlek za kalkulačku. V kontejneru aplikace ukládá šifrované indexy trezorů a šifrované soubory blob. Obsah indexu skrývá za AES-256-GCM názvy souborů, typy MIME, data, mapy souborů i zabalený hlavní klíč. Čitelný bude až poté, co index ověří správný klíč odvozený ze vzoru.

Prakticky jde o rozdíl mezi zjevně pojmenovanou tajnou složkou a ověřeným šifrovaným kontejnerem, který se vybírá podle názvu souboru odvozeného z klíče. Kdo zařízení zkoumá, může vidět, že kontejner existuje. Bez správných přihlašovacích údajů ale nezíská jeho čitelnou mapu souborů ani obsah.

Co prozrazuje rozložení úložiště

I bez seznamu trezorů by chytrý protivník mohl zkusit jiný přístup: analýzu využití disku. Pokud Vaultaire dnes používá 500 MB úložiště a zítra 800 MB, možná jste přidali trezor. Pokud smazání fotografií z jednoho trezoru sníží úložiště přesně o 200 MB, možná existuje korelace k zneužití.

Vaultaire neudržuje místní obsazené místo konstantní. Přidané soubory zabírají místo, smazání trezoru může místo uvolnit a počet souborů úložiště roste, jak se trezory plní. Šifrování chrání obsah a integritu, ze souborového systému ale neodstraní všechny informace o velikosti, počtu a čase.

Pozorovatel s přístupem ke kontejneru aplikace může spojit počty souborů, jejich velikosti a časy změn s aktivitou. Ochrana dat v iOS může omezit přístup, když je zařízení zamčené, a šifrovaná data zůstávají bez klíčů důvěrná, Vaultaire ale netvrdí, že odolává místní analýze provozu.

Kde se používá výplň

Vaultaire doplňování používá v konkrétních formátech. Šifrované hlavičky souborů mají pevnou velikost, takže běžné názvy souborů a typy MIME nejsou vidět v otevřeném textu. Šifrovaná záloha na iCloud používá záznamy o pevné velikosti 10 MB a klamné bloky. Tato opatření neznamenají, že místní úložiště má konstantní velikost.

Místní kořenové soubory mají stále rozpoznatelný název na úrovni aplikace a každý soubor arény má stejnou pevnou velikost, takže je zřejmé, že jde o úložiště Vaultaire. AES-GCM skryje jejich otevřený text a odhalí změny; neudělá ale každý bajt nebo stopu v souborovém systému nerozlišitelnou od náhodných sektorů disku.

Forenzní odolnost: Co se stane, když vám vezmou telefon

Buďme v modelu hrozeb konkrétní. Kdo jen nahlédne do aplikace, žádný katalog trezorů neuvidí. Kdo získá přístup ke kontejneru aplikace přes kompromitované nebo odemčené zařízení, vidí víc a může zkoumat názvy souborů, počty, velikosti, časová razítka, dostupnost Keychain a šifrovaná data.

Co forenzní nástroje mohou vidět

Forenzní zkoumání může ukázat, že je nainstalovaný Vaultaire, kolik místa zabírá, kolik existuje kořenových souborů `vault_index_*.bin` a souborů úložiště (kořenové soubory doplňují krycí soubory a soubory úložiště mají náhodné názvy) a metadata změn. Z počtu arén, časů souborů a celkového objemu lze odhadnout, kolik trezorů obsahuje soubory. Kdo zařízení zkoumá, může také zkopírovat šifrovaný text a hádat vzor offline.

Co šifrování stále chrání

• Čitelné názvy trezorů a mapy souborů. Šifrovaný index chrání záznamy souborů a zabalený náhodný hlavní klíč.
• Původní názvy souborů a typy MIME. Tato pole jsou uložená v ověřených šifrovaných hlavičkách souborů, ne v názvech adresářů v otevřeném textu.
• Obsah fotek, videí a dokumentů. Data souborů šifruje AES-256-GCM náhodným hlavním klíčem trezoru.
• Samotný vzor. Vaultaire ho neukládá jako nastavení v otevřeném textu, šifrovaná místní databáze obnovy však při běžném používání zařízení obsahuje materiál vzoru a fráze.
• Zkratka, jak se vyhnout hádání. PBKDF2 zvyšuje cenu každého pokusu, zkopírovaný název souboru indexu a značka AES-GCM ale útočníkovi stále umožní ověřovat odhady offline.

Jak skryté trezory umožňují věrohodné popření

Skryté trezory tvoří rozdělení rozhraní, na kterém stojí funkce věrohodné popiratelnosti ve Vaultaire. Při posuzování tohoto tvrzení záleží na této souvislosti i na její hranici při zkoumání souborového systému.

V rozhraní Vaultaire mohou různé platné vzory otevírat různé skutečné trezory. Jeden vzor můžete zvolit pro citlivý materiál a jiný pro méně citlivý trezor. Pozorovatel, který vidí jen odemčené rozhraní, neuvidí žádné označení, které by jeden z trezorů určovalo jako „skutečný“ nebo „návnadu“.

To může omezit prozrazení při letmé kontrole nebo při pohledu přes rameno, nesplňuje to ale nejpřísnější forenzní definici věrohodné popiratelnosti. Kdo má přístup ke kontejneru aplikace, může stále odhadnout, kolik máte trezorů. Tuto funkci berte jako rozdělení rozhraní, ne jako důkaz, že žádný další trezor neexistuje.

Kompletní řetězec

• Krok 1: Vytvoříte více trezorů s různými vzory: jeden pro skutečné soubory, jeden pro návnady, kolik chcete.
• Krok 2: Pod nátlakem nakreslíte návnadový vzor. Pozorovatel vidí trezor s nudnými fotografiemi.
• Krok 3: Odemčené rozhraní nezobrazuje žádný seznam všech trezorů ani výzvu, která by jmenovala druhý trezor.
• Krok 4: Pamatujete na samostatnou hranici hrozby: přístup k souborovému systému může stále umožnit odhad, kolik trezorů obsahuje soubory, i když pozorovatel obsah dešifrovat nedokáže.

Výsledkem je praktické rozdělení uvnitř aplikace, které obsah chrání šifrováním. Není to matematická záruka, že ten, kdo zařízení zkoumá, další šifrované kontejnery neodhalí.

Proč na tom záleží

Možná si myslíte, že forenzní odolnost zní extrémně. Většina lidí nečelí zabavení zařízení ani soudním příkazům. Ale princip za skrytými trezory vás chrání i v každodenních scénářích.

Kdo se dostane na zamykací obrazovku Vaultaire, nedostane seznam názvů trezorů, na které by mohl mířit. Kolega, který si půjčí vaše zařízení, nemůže mezi trezory přepínat výběrem ze seznamu. Zloděj stále ví, že je nainstalovaný Vaultaire, a může útočit na aplikaci nebo zařízení, šifrovaný obsah ale dál chrání vzor, výpočetní náročnost PBKDF2, AES-GCM a bezpečnostní hranice iOS.

Skryté trezory odpovídají na užší otázku soukromí: prozradí otevření jednoho trezoru katalog ostatních? V běžném rozhraní ne. Zda šifrované kontejnery odhalí důkladnější zkoumání, závisí na stavu zařízení a úrovni přístupu a Vaultaire tuto hranici popisuje otevřeně.