Uskottava kiistettävyys ja kuvioilla erotetut holvit

Vaultairen uskottavan kiistettävyyden ominaisuus osoittaa erillisillä kuvioilla erillisiä salattuja holvi-indeksejä näyttämättä kaikkien holvien luetteloa. Tämä voi kätkeä muut holvit tavallisessa käyttöliittymän tarkastuksessa, mutta tarkastaja, jolla on pääsy sovellussäilöön, voi silti arvioida, montako holvia sinulla on.

Mitä uskottava kiistettävyys todella tarkoittaa

Vahvimmassa kryptografisessa merkityksessään uskottava kiistettävyys tarkoittaa, että havaittava tallennus ei todista, että ylimääräistä suojattua sisältöä on olemassa. Arkipäiväisessä tuotekielessä ilmausta käytetään myös houkutustunnistetiedoista, jotka paljastavat yhden näkymän ja pidättävät toisen. Nämä ovat eri vaatimustasoja, ja Vaultairen nykyinen toteutus täyttää käyttöliittymän lokerointitavoitteen, ei informaatioteoreettista kiistettävyyttä.

Useimmissa holvisovelluksissa on yksi holvi yhden salasanan takana. Jos joku pakottaa sinut avaamaan sen, kaikki paljastuu. Jotkut sovellukset tarjoavat “harhautustilan”, jossa toinen salasana näyttää väärän näytön. Nämä toteutukset ovat kuitenkin yleensä kosmeettisia. Rikostekninen tutkija voi tarkastella sovelluksen dataa, nähdä konfigurointimerkit, huomata, ettei salatun datan koko vastaa näkyvissä olevia tiedostoja, tai löytää metatietoja, jotka paljastavat piilotetun kerroksen.

Vaultaire käyttää kuvioon perustuvaa osoitusta. Jokainen kelvollinen kuvio 5×5-ruudukossa johtaa eri ehdokasholvin avaimen. Sovellus laskee avaimen tiivisteestä odotetun salatun indeksin tiedostonimen ja avaa ja todentaa sitten indeksin, jos se on olemassa. Se ei esitä selväkielistä rekisteriä, joka yhdistäisi kuviot tai käyttäjälle näkyvät holvien nimet, ja sen juuritason indeksitiedostot ovat satunnaisilla peitetiedostoilla täydennetyssä joukossa. Niiden määrä ei kerro holvien määrää, mutta jaetuista tallennustiedostoista tutkija voi silti arvioida sen.

Jos johdettu indeksi on olemassa ja AES-GCM-todennus onnistuu, näet kyseisen holvin tiedostot. Jos ei, Vaultaire näyttää tyhjän tilan ja voi luoda tälle kuviolle uuden holvin. Lukitusnäyttö ei näytä virhettä, joka nimeäisi toisen holvin tai näyttäisi luettelon. Tämä hiljainen käyttöliittymä auttaa satunnaisessa tarkastuksessa, mutta se ei poista alla kuvattua tiedostojärjestelmän näyttöä.

Kuinka se toimii taustalla

Tekninen perusta yhdistää kuviosta johdetun osoituksen todennettuun salaukseen. Eri kuviot tuottavat eri ehdokasavaimia ja tiedostonimiä. AES-GCM tarjoaa sitten nimenomaisen eheystarkistuksen: oikea avain todentaa salatun indeksin, kun taas väärä avain epäonnistuu. Tämä todennustulos on hyödyllinen turvallisuudelle, mutta se tarkoittaa myös, että kopioidut tiedot tukevat offline-arvausten vahvistamista.

Eri kuviot, eri avaimet

Kun piirrät kuvion, Vaultaire sarjoittaa pistejonon ja ruudukon koon ja suorittaa sitten 600 000 kierrosta PBKDF2-HMAC-SHA512:ta satunnaisella laitekohtaisella Keychain-suolalla. Funktio tuottaa 256-bittisen holvin avaimen. Erilaisen kuvion syöttämisen odotetaan tuottavan riippumattoman avaimen, mutta tunnistetietojen turvallisuutta rajoittaa kuvion arvattavuus. 256-bittinen lähtö ei anna ihmiskuviolle 256 bitin entropiaa.

Jokainen avain avaa oman indeksinsä

Vaultaire tallentaa kunkin holvin tiedostokartan ja käärityn satunnaisen pääavaimen AES-256-GCM-salattuun indeksiin. Kun piirrät kuvion, sovellus johtaa ehdokasholvin avaimen ja tarkistaa vastaavan avain-sormenjälkitiedostonimen. Jos tiedosto on olemassa, todennettu salauksen purku joko onnistuu tai epäonnistuu; AES-GCM ei tuota hyväksyttyä merkityksetöntä selkotekstiä. Jos mikään kelvollinen indeksi ei avaudu, käyttöliittymä tarjoaa tyhjän tilan luettelematta muita holveja.

Ei selväkielistä holvien luetteloa

Vaultaire ei ylläpidä käyttäjälle näkyvää tietokantataulua, joka yhdistäisi kuviot luettaviin holvien nimiin. Tavallinen avaus osoittaa yhden indeksin johdetun avaimen kautta. Levyllä jokaisella holvilla on kuitenkin "vault_index_.bin"-juuritiedosto 64 paikan ryhmiin täydennetyssä joukossa satunnaisten peitetiedostojen kanssa. Kaikkien holvien sivut ja areenat jakavat yhden tallennuskansion satunnaisin nimin, joten tiedostonimistä ei näe, mihin holviin tiedosto kuuluu. Tunnisteet eivät paljasta kuvioita, joista ne on johdettu. Peiteareenat pitävät areenoiden määrän tietyllä vyöhykkeellä, mutta jokainen tiedostoja sisältävä holvi käyttää vähintään yhtä areenaa, joten tutkija voi silti arvioida areenoiden määrästä, tiedostojen ajoista ja kokonaiskoosta, montako holvia sisältää tiedostoja.

Molemmat holvit ovat yhtä todellisia. Molemmat on salattu samalla algoritmilla. Molemmat tuottavat saman tyyppistä salattua tulosta. Ei lippua, merkkiä eikä metatietoa, joka merkitsisi toisen “oikeaksi” ja toisen “harhautukseksi”. Matematiikan näkökulmasta ne ovat identtisiä.

Harhautusholvistrategia

Uskottava kiistettävyys toimii vain, jos sinulla on jotain näytettävää. Tyhjä holvi on epäilyttävä. Holvi, joka selvästi sisältää jotain suojaamisen arvoista, on epäilyttävä. Vahvin puolustus on holvi, joka näyttää täsmälleen siltä kuin jonkun odottaisi löytävän.

Harhautuksen asettaminen

Valitse toinen kuvio, jonka pystyt piirtämään nopeasti ja luontevasti paineen alla. Luo holvi kyseisellä kuviolla. Täytä se sisällöllä, joka on uskottavaa holvisovelluksen käyttäjälle: ehkä joitain henkilökohtaisia valokuvia, joita haluaisit pitää yksityisinä mutta jotka eivät ole arkaluonteisia, muutama taloudellinen asiakirja, joitain muistiinpanoja. Sisällön pitäisi olla uskottavaa ja hieman noloa: juuri sen verran, että puhelintasi etsivä henkilö uskoo löytäneensä sen, mitä piilit.

Vakuuttavaksi tekeminen

Hyvällä harhautusholvilla on muutama ominaisuus. Sen pitäisi sisältää kohtuullinen määrä tiedostoja: ei liian vähän (epäilyttävän tyhjä) eikä liian monta (miksi suojaisit niin paljon tavallista sisältöä?). Tiedostojen tulisi olla riittävän tuoreita viitaten aktiiviseen käyttöön. Ihanteellisesti sisällön pitäisi tarjota uskottava syy sille, miksi asensit holvisovelluksen.

Avattuun käyttöliittymään rajoittuva henkilö näkee valitun holvin eikä holvivalitsinta. Tämä voi vähentää satunnaista paljastumista. Tiedostojärjestelmään pääsevä henkilö voi arvioida, montako holvia sisältää tiedostoja, ja tietää, että paikallisia holveja on useampi kuin yksi, vaikka hän ei silti pysty yhdistämään indeksiä kuvioon tai lukemaan sen sisältöä.

Paineen alla

Jos sinut pakotetaan koskaan avaamaan laitteesi lukitus, piirrä houkutuskuvio. Holvi avautuu. Tiedostot tulevat näkyviin. Tavallisessa käyttöliittymässä ei ole piilotettua valikkoa tai holviluetteloa löydettäväksi. Puhelintasi pitelevä henkilö näkee yhden avatun holvin. Tämä voi tehdä paljastuksesta uskottavan satunnaisessa tarkastuksessa, kun taas tiedostojärjestelmän tutkimus voi silti viitata siihen, että tiedostoja on useammassa holvissa.

Herkkä holvisi ei näy käyttöliittymässä, ellei sen kuviota ole piirretty. Sitä ei ole listattu piilotetun valikon taakse. Sen salattu indeksi on silti sovellussäilössä, joten ominaisuutta ei pidä esittää suojana kaikkia pakotetun paljastamisen muotoja tai rikosteknistä analyysiä vastaan.

Miksi se on matemaattisesti todennettavaa

Vaultaire voi esittää vahvoja väitteitä salatusta sisällöstä ja suppeampia väitteitä käyttöliittymästä. AES-GCM suojaa indeksin ja sen tiedostojen sisältöä. Kuvioon perustuva reititys pitää muut holvit poissa näkyvästä avausnäkymästä. Kumpikaan ominaisuus ei estä sovellussäilön lukevaa tutkijaa arvioimasta, montako holvia sisältää tiedostoja.

Salattu sisältö pysyy luottamuksellisena

AES-256-GCM on suunniteltu piilottamaan selkoteksti ja havaitsemaan muutokset, kun avaimia ja nonceja käsitellään oikein. Tutkija voi tunnistaa Vaultairen indeksi- ja blob-tiedostot niiden nimien ja sijainnin perusteella, mutta ei voi lukea suojattua tiedostokarttaa, käärittyä pääavainta, tiedostonimiä, metatietoja, pikkukuvia tai tiedostosisältöä ilman tarvittavia avaimia.

Arvioitava holvimäärä, ei selväkielistä kuviokarttaa

Tallennustiedostojen määrästä tutkija voi arvioida, montako holvia sisältää tiedostoja. Tiedostojärjestelmä ei kuitenkaan tarjoa selväkielistä karttaa juuritiedostojen tunnisteista ne tuottaneisiin kuvioihin, käyttäjälle näkyviin holvien nimiin tai purettuun sisältöön. Se on hyödyllinen raja, mutta määrä ei ole piilotettu.

Arvauksen offline-varmennus on mahdollinen

Hyökkääjä, joka kopioi laitteen suolan ja salattuja sovellustietoja, voi johtaa ehdokasavaimen arvatusta kuviosta. Vastaava indeksin sormenjälki kertoo hyökkääjälle, onko vastaava tiedostonimi olemassa, ja AES-GCM:n todennettu salauksen purku vahvistaa arvauksen ylivoimaisella varmuudella. PBKDF2 tekee jokaisesta arvauksesta kalliimman; se ei poista tätä offline-testiä tai lisää entropiaa heikkoon kuvioon.

Mitä tyhjä tila saa aikaan

Lukitusnäytöllä Vaultaire ei ilmoita "väärä kuvio" eikä näytä, mitkä muut holvit ovat saatavilla. Kuvio, jolle ei löydy holvia, johtaa tyhjään tilaan tai luontinäkymään, joten pelkkää käyttöliittymää käyttävä henkilö ei saa holviluetteloa. Tätä esitysetua ei pitäisi ekstrapoloida hyökkääjälle, joka on kopioinut ja analysoinut taustalla olevat tiedostot.

Kuka tarvitsee uskottavan kiistettävyyden

Saatat ajatella, että uskottava kiistettävyys on vain vakoojille ja tietovuotajille. Todellisuudessa miljoonat tavalliset ihmiset kohtaavat tilanteita, joissa kyky suojata tietoa pakottamisen alla ei ole ylellisyyttä vaan välttämättömyys.

Toimittajat ja heidän lähteensä

Tutkivilla toimittajilla on usein hallussaan arkaluonteista materiaalia: lähteiden henkilöllisyyksiä, vuodettuja asiakirjoja, haastattelunauhoja. Monissa maissa toimittajia pidätetään säännöllisesti ja heidän laitteensa tarkastetaan rajanylityspaikoilla, tarkastuspisteillä tai ratsioiden aikana. Harhautusholvi, joka sisältää viattomia muistiinpanoja ja julkaistuja valokuvia, tarjoaa suojan, kun oikea holvi suojaa lähteitä, joiden henkeen anonyymiys voi vaikuttaa.

Aktivistit ja järjestäytyjät

Poliittiset aktivistit, työjärjestäjät ja ihmisoikeustyöntekijät voivat toimia ympäristöissä, joissa heidän puhelimensa ovat tarkkailukohteita. Erilliset kuviot voivat lokeroida sen, mikä näkyy tavallisessa sovelluskäytössä, mutta takavarikoidusta tai vaarantuneesta puhelimesta tutkija voi silti arvioida, montako holvia sisältää tiedostoja, ja arvata kuvioita offline-tilassa. Käyttöturvallisuuden tulee ulottua sovelluksen ulkopuolelle.

Väkivaltaisissa tilanteissa elävät ihmiset

Väärinkäytöstä dokumentoivat ihmiset saattavat joutua erottamaan arkaluonteiset todisteet materiaalista, jonka he voivat turvallisesti näyttää. Toinen holvi voi vähentää paljastamista jollekin, joka on rajoitettu sovelluksen käyttöliittymään. Se ei voi taata turvallisuutta laitteen valvontaa, vakoiluohjelmia, pakottamista tai tiedostojärjestelmän tutkimista vastaan, joten vaarassa olevien käyttäjien tulee noudattaa pätevän paikallisen tukiorganisaation ohjeita.

Rajanylittäjät

Rajaetsintävaltuudet ja matkustajien velvollisuudet vaihtelevat. Yhden Vaultaire-kuvion avaaminen ei näytä holviluetteloa, mutta se ei tee muita salattuja indeksejä täysin havaitsemattomiksi rikostekniselle tarkastukselle. Minimoi mukanasi olevat arkaluontoiset tiedot ja hanki ajantasaista oikeudellista neuvontaa reittiäsi ja olosuhteitasi varten.

Kaikki, jotka arvostavat yksityisyyttä

Sinun ei tarvitse olla vaarassa ansaitaksesi yksityisyyden. Ehkä pidät yksityistä päiväkirjaa. Ehkä sinulla on lääketieteellisiä tietoja, joihin et halua kenenkään törmäävän. Ehkä uskot yksinkertaisesti, ettei jokaisen digitaalisen elämäsi osan pitäisi olla kenen tahansa puhelimesi käteensä ottavan saatavilla. Kuvioilla erotetut holvit vahvistavat käyttöliittymän yksityisyyttä rajoittamalla sitä, mitä tavallinen lukituksen avaaminen paljastaa, kun taas tiedostojärjestelmän tutkija voi silti arvioida, montako holvia sinulla on.

Kuinka tämä vertautuu muihin holvisovelluksiin

Monet holvisovellukset käsittelevät turvallisuutta kulunvalvontaongelmana: yksi tunnistetieto suojaa yhtä näkyvää säilöä. Jotkut tuotteet lisäävät väärennetyn PIN-koodin tai houkutustilan. Näiden ominaisuuksien vahvuus riippuu tallennusrakenteesta, ei markkinointinimestä; näkyvä asetuslippu tai erillinen houkutustietokanta voi paljastaa toisen tilan olemassaolon.

Yhden holvin ongelma

Yhden säilön rakenteessa on suora pakotusongelma: kun sen ainoa tunnistetieto paljastetaan, kaikki sen takana oleva sisältö tulee saataville. Tuotteiden nykyiset ominaisuudet eroavat toisistaan, joten arvioi todellinen tallennus- ja houkutustoteutus sen sijaan, että olettaisit nimetyn kilpailijan käyttävän yhtä kiinteää mallia.

Kosmeettisen harhautuksen tilat

Väärennetyn salasanan ominaisuus voi olla hyödyllinen satunnaista tarkastusta vastaan, mutta sen rikostekninen arvo riippuu siitä, tallentaako laite havaittavan houkutuslipun, toisen tietokannan vai erotettavissa olevat tiedostokoot. Ilman julkaistua rakennetta tai auditointia pelkkä nimi ei osoita vahvaa kiistettävyyttä eikä sen puuttumista.

Vaultairen lähestymistapa on arkkitehtuurisesti erilainen

Vaultaire rakentaa kuvioiden erottelun tavalliseen avaustapaansa. Erityistä väärän PIN-koodin lippua ei tarvita sen ratkaisemiseen, onko holvi houkutus; jokainen määritetty kuvio osoittaa tavallisen salatun holvin. Salatut juuri- ja tallennustiedostot pysyvät näkyvissä, ja niistä voi silti arvioida holvien määrän, joten arkkitehtuurin ero on vahvin käyttöliittymässä ja sisällön eristämisessä, ei määrän piilottamisessa rikostekniseltä tutkimukselta.

Tuloksena on johdonmukainen kokemus: yhtään holvia ei ole merkitty "oikeaksi" tai "vääräksi", ja jokainen vaatii oman todennetun avaus- tai palautustavan. Ilman tarvittavia holvi- ja pääavaimia salattu sisältö ei ole käytettävissä. Säilön olemassaoloa ei poisteta kryptografisesti.