Věrohodná popiratelnost a trezory oddělené vzory

Funkce věrohodné popiratelnosti ve Vaultaire používá samostatné vzory k přístupu k samostatným šifrovaným indexům trezorů a nezobrazuje seznam všech trezorů. Při běžné kontrole rozhraní tak může další trezory skrýt, kdo má přístup ke kontejneru aplikace, ale stále může odhadnout, kolik trezorů máte.

Co věrohodné popření skutečně znamená

V nejpřísnějším kryptografickém smyslu znamená věrohodná popiratelnost, že pozorovatelné úložiště neprokazuje existenci dalšího chráněného obsahu. V běžném produktovém jazyce se stejný pojem používá i pro návnady, které ukážou jeden pohled a jiný zatají. Jde o rozdílná měřítka a současná implementace Vaultaire splňuje spíš cíl rozdělení rozhraní než popiratelnost v informačně teoretickém smyslu.

Většina archivních aplikací vám nabídne jeden trezor za jedním heslem. Pokud vás někdo donutí ho otevřít, vše je odhaleno. Některé aplikace nabízejí “klamný režim”, kde nastavíte druhé heslo zobrazující falešnou obrazovku. Tyto implementace jsou však obvykle kosmetické. Forenzní vyšetřovatel se může podívat na data aplikace, vidět konfigurační příznaky, všimnout si, že velikost zašifrovaných dat neodpovídá viditelným souborům, nebo najít metadata prozrazující existenci skryté vrstvy.

Vaultaire používá přístup řízený vzorem. Každý platný vzor na mřížce 5×5 odvodí jiný kandidátní klíč trezoru. Aplikace z hashe tohoto klíče vypočítá očekávaný název souboru šifrovaného indexu a pokud index existuje, otevře ho a ověří. Nezobrazuje žádný seznam v otevřeném textu, který by přiřazoval vzory k názvům trezorů, a její kořenové soubory indexů leží ve fondu doplněném náhodnými krycími soubory. Jejich počet neudává počet trezorů, sdílené úložné soubory ale umožňují tento počet odhadnout.

Pokud odvozený index existuje a ověření AES-GCM projde, uvidíte soubory tohoto trezoru. Pokud ne, Vaultaire zobrazí prázdný stav a může pro tento vzor vytvořit nový trezor. Na zamykací obrazovce se neobjeví žádná chyba, která by jmenovala jiný trezor nebo zobrazila seznam. Toto tiché rozhraní pomáhá při letmé kontrole, důkazy v souborovém systému popsané níže ale nevymaže.

Jak to funguje pod pokličkou

Technický základ spojuje adresování odvozené ze vzoru s ověřeným šifrováním. Různé vzory vytvářejí různé kandidátní klíče a názvy souborů. AES-GCM pak poskytuje výslovnou kontrolu integrity: správný klíč šifrovaný index ověří, nesprávný selže. Tento výsledek ověření je pro bezpečnost užitečný, zároveň ale znamená, že zkopírovaná data umožňují ověřovat odhady offline.

Různé vzory, různé klíče

Když nakreslíte vzor, Vaultaire převede sekvenci bodů a velikost mřížky do řetězce a provede 600 000 kol PBKDF2-HMAC-SHA512 s náhodnou solí v Keychain společnou pro celé zařízení. Výstupem je 256bitový klíč trezoru. Jiný vzor by měl vytvořit nesouvisející klíč, bezpečnost přihlašovacího údaje ale stále omezuje to, jak snadno lze vzor uhodnout. 256bitový výstup nedává lidskému vzoru 256 bitů entropie.

Každý klíč otevře svůj vlastní index

Vaultaire ukládá mapu souborů každého trezoru a zabalený náhodný hlavní klíč do indexu šifrovaného AES-256-GCM. Když nakreslíte vzor, aplikace odvodí kandidátní klíč trezoru a zkontroluje odpovídající název souboru podle otisku klíče. Pokud soubor existuje, ověřené dešifrování buď uspěje, nebo selže; AES-GCM nevydá nesmyslný otevřený text, který by přijalo. Pokud se neotevře žádný platný index, rozhraní zobrazí prázdný stav a jiné trezory nevypíše.

Žádný katalog trezorů v otevřeném textu

Vaultaire nevede databázovou tabulku viditelnou pro uživatele, která by přiřazovala vzory k čitelným názvům trezorů. Běžné odemknutí otevře jeden index pomocí odvozeného klíče. Na disku má každý trezor kořenový soubor `vault_index_.bin` ve fondu doplněném náhodnými krycími soubory do pásem po 64. Stránky a arény všech trezorů sdílejí jednu úložnou složku s náhodnými názvy, takže z názvů souborů nepoznáte, ke kterému trezoru soubor patří. Lokátory neodhalují původní vzory. Krycí arény drží počet arén v pásmu, každý trezor se soubory ale používá alespoň jednu arénu, takže podle počtu arén, časů souborů a celkového objemu lze stále odhadnout, kolik trezorů obsahuje soubory.

Oba trezory jsou stejně skutečné. Oba jsou zašifrovány stejným algoritmem. Oba produkují stejný druh zašifrovaného výstupu. Neexistuje žádný příznak, žádná značka, žádná metadata, která by jeden označovala jako “skutečný” a druhý jako “klamný”. Z pohledu matematiky jsou identické.

Strategie návnady-trezoru pro nouzové situace

Věrohodné popření funguje pouze tehdy, máte-li co ukázat. Prázdný trezor je podezřelý. Trezor, který zjevně neobsahuje nic cenného, je podezřelý. Nejsilnější obrana je trezor, který vypadá přesně tak, jak by někdo očekával.

Nastavení klamu

Zvolte druhý vzor, který dokážete rychle a přirozeně nakreslit pod tlakem. Vytvořte s tímto vzorem trezor. Naplňte ho obsahem, který dává smysl pro uživatele aplikace trezoru: možná několik osobních fotografií, které preferujete mít v soukromí, ale nejsou citlivé, pár finančních dokumentů, nějaké poznámky. Obsah by měl být uvěřitelný a mírně trapný, akorát tak, aby si někdo prohledávající váš telefon myslel, že našel, co skrýváte.

Jak ho udělat přesvědčivým

Dobrý návnada-trezor pro nouzové situace má několik vlastností. Měl by obsahovat přiměřený počet souborů: ne příliš málo (podezřele prázdný) a ne příliš mnoho (proč chránit tolik banálního obsahu?). Soubory by měly být dostatečně aktuální, aby naznačovaly aktivní používání. Obsah by měl poskytovat věrohodný důvod, proč jste si vůbec nainstalovali archivní aplikaci.

Kdo má přístup jen k odemčenému rozhraní, vidí vybraný trezor a žádný výběr mezi trezory. To může omezit náhodné prozrazení. Kdo má přístup k souborovému systému, může odhadnout, kolik trezorů obsahuje soubory, a zjistit, že existuje víc místních trezorů, i když stále nedokáže přiřadit index ke vzoru ani přečíst jeho obsah.

Pod nátlakem

Pokud budete někdy donuceni zařízení odemknout, nakreslete vzor návnady. Trezor se otevře. Zobrazí se soubory. V běžném rozhraní nenajdete žádnou skrytou nabídku ani seznam všech trezorů. Kdo drží váš telefon, vidí jeden odemčený trezor. Při letmé kontrole tak může odhalení působit souvisle, kontrola souborového systému ale stále může naznačit, že soubory obsahuje víc trezorů.

Váš citlivý trezor se v rozhraní neobjeví, dokud nenakreslíte jeho vzor. Není schovaný za skrytou nabídkou. Jeho šifrovaný index ale v kontejneru aplikace stále existuje, takže tuto funkci nelze vydávat za ochranu proti každé formě vynuceného odhalení nebo forenzní analýzy.

Proč je to matematicky prokazatelné

O šifrovaném obsahu může Vaultaire tvrdit hodně, o rozhraní méně. AES-GCM chrání obsah indexu a jeho souborů. Směrování podle vzoru drží ostatní trezory mimo viditelný průběh odemčení. Ani jedna vlastnost nezabrání tomu, kdo může číst kontejner aplikace, odhadnout, kolik trezorů obsahuje soubory.

Šifrovaný obsah zůstává důvěrný

AES-256-GCM je navržen tak, aby při správném zacházení s klíči a nonce skryl otevřený text a odhalil změny. Kdo zařízení zkoumá, pozná soubory indexů a soubory blob Vaultaire podle názvů a umístění, bez příslušných klíčů ale nepřečte chráněnou mapu souborů, zabalený hlavní klíč, názvy souborů, metadata, náhledy ani obsah souborů.

Počet trezorů lze odhadnout, mapa vzorů v otevřeném textu neexistuje

Podle počtu úložných souborů lze odhadnout, kolik trezorů obsahuje soubory. Souborový systém ale neposkytuje žádnou mapu v otevřeném textu, která by lokátory kořenových souborů spojovala se vzory, ze kterých vznikly, s názvy trezorů nebo s dešifrovaným obsahem. To je užitečná hranice, počet trezorů ale skrytý není.

Ověření odhadu offline je možné

Útočník, který zkopíruje sůl zařízení a šifrovaná data aplikace, může z uhádnutého vzoru odvodit kandidátní klíč. Odpovídající otisk indexu mu řekne, zda existuje soubor s takovým názvem, a ověřené dešifrování AES-GCM odhad potvrdí s téměř naprostou jistotou. PBKDF2 každý pokus prodraží; tento test offline ale neodstraní ani nepřidá slabému vzoru entropii.

Co dělá prázdný stav

Na zamykací obrazovce Vaultaire neoznamuje „nesprávný vzor“ ani neukazuje, jaké další trezory jsou k dispozici. Neodpovídající vzor vede k prázdnému stavu nebo k vytvoření trezoru, takže kdo pracuje jen s rozhraním, žádný seznam trezorů nezíská. Tuto výhodu zobrazení nelze přenášet na útočníka, který zkopíroval a analyzoval samotné soubory.

Kdo věrohodné popření potřebuje

Možná si myslíte, že věrohodné popření je jen pro špiony a informátory. Ve skutečnosti miliony obyčejných lidí čelí situacím, kde schopnost chránit informace pod nátlakem není luxus, ale nutnost.

Novináři a jejich zdroje

Investigativní novináři s sebou často nosí citlivý materiál: totožnosti zdrojů, uniklé dokumenty, záznamy rozhovorů. V mnoha zemích jsou novináři rutinně zadržováni a jejich zařízení prohledávána na hranicích, kontrolních stanovištích nebo při razziích. Návnada-trezor pro nouzové situace obsahující nevinné poznámky a zveřejněné fotografie poskytuje krytí, zatímco skutečný trezor chrání zdroje, jejichž životy mohou záviset na anonymitě.

Aktivisté a organizátoři

Političtí aktivisté, odboráři a pracovníci v oblasti lidských práv mohou působit v prostředí, kde jsou jejich telefony cílem sledování. Samostatné vzory mohou oddělit to, co se objeví při běžném používání aplikace, u zabaveného nebo kompromitovaného telefonu ale lze stále odhadnout, kolik trezorů obsahuje soubory, a hádat vzory offline. Provozní bezpečnost musí sahat dál než aplikace.

Lidé v násilných situacích

Lidé, kteří dokumentují zneužívání, mohou potřebovat oddělit citlivé důkazy od materiálu, který mohou bezpečně ukázat. Druhý trezor může omezit prozrazení vůči někomu, kdo má přístup jen k rozhraní aplikace. Nezaručí ale bezpečnost proti sledování zařízení, spywaru, nátlaku nebo zkoumání souborového systému, proto by se ohrožení lidé měli řídit radami kvalifikované místní organizace, která jim pomáhá.

Cestovatelé překračující hranice

Pravomoci při prohlídkách na hranicích a povinnosti cestujících se liší. Otevření jednoho vzoru ve Vaultaire nezobrazí seznam všech trezorů, ostatní šifrované indexy tím ale pro forenzní kontrolu úplně neviditelné nejsou. Nevozte s sebou víc citlivých dat, než musíte, a pro svou trasu a okolnosti si opatřete aktuální právní radu.

Kdokoli, kdo si cení soukromí

Nemusíte být v ohrožení, abyste si zasloužili soukromí. Možná si vedete osobní deník. Možná máte zdravotní informace, na které nechcete, aby někdo narazil. Možná si prostě myslíte, že ne každá část vašeho digitálního života má být přístupná každému, kdo vezme váš telefon do ruky. Trezory oddělené vzory posilují soukromí v rozhraní tím, že omezují, co prozradí běžné odemčení, kdo zkoumá souborový systém, ale stále může odhadnout, kolik trezorů máte.

Jak se to srovnává s ostatními archivními aplikacemi

Mnoho aplikací s trezorem chápe bezpečnost jako otázku řízení přístupu: jeden přihlašovací údaj chrání jeden viditelný kontejner. Některé produkty přidávají falešný PIN nebo režim návnady. Síla těchto funkcí závisí na návrhu úložiště, ne na marketingovém názvu; viditelný příznak v nastavení nebo samostatná databáze návnady mohou prozradit, že existuje jiný režim.

Problém jednoho trezoru

Návrh s jedním kontejnerem má přímý problém s nátlakem: jakmile prozradíte jediný přihlašovací údaj, je dostupný veškerý obsah za ním. Produkty se ve svých současných funkcích liší, proto posuzujte skutečnou implementaci úložiště a návnady a nepředpokládejte, že konkrétní konkurent používá jeden pevný model.

Kosmetické klamné režimy

Funkce falešného hesla může pomoci při letmé kontrole, její forenzní hodnota ale závisí na tom, zda zařízení ukládá zjistitelný příznak návnady, druhou databázi nebo rozlišitelné velikosti souborů. Bez zveřejněného návrhu nebo auditu samotný název funkce neprokazuje silnou popiratelnost ani její selhání.

Přístup Vaultaire je architektonicky odlišný

Vaultaire má oddělení vzorů zabudované v běžném postupu odemčení. K rozhodnutí, zda je trezor návnadou, není potřeba žádný zvláštní příznak falešného PINu; každý nastavený vzor vede k běžnému šifrovanému trezoru. Šifrované kořenové a úložné soubory zůstávají viditelné a stále umožňují odhadnout počet trezorů, takže architektonický rozdíl je nejsilnější v uživatelském rozhraní a v oddělení obsahu, ne ve forenzním skrývání počtu.

Výsledkem je jednotné chování: žádný trezor není označený jako „skutečný“ nebo „falešný“ a každý vyžaduje vlastní ověřenou cestu k odemčení nebo obnovení. Bez potřebného klíče trezoru a hlavního klíče zůstane šifrovaný obsah nedostupný. Samotnou existenci kontejneru ale kryptografie nevymaže.