Versleutelde iCloud-back-up: cloudopslag zonder vertrouwen

De iCloud-back-up van Vaultaire versleutelt kluisgegevens op het apparaat met AES-256-GCM en uploadt daarna opgevulde records van vaste grootte naar de privé-CloudKit-database van de gebruiker. Apple slaat de versleutelde gegevens op, maar krijgt de back-upsleutel niet in leesbare vorm.

Wat is Versleutelde iCloud-back-up?

Telefoons gaan kapot. Telefoons raken zoek. Telefoons worden gestolen. Als uw meest persoonlijke bestanden zich slechts op één apparaat bevinden, zijn ze één ongeluk verwijderd van voorgoed verdwijnen. Een back-up lost dit op, maar traditionele cloudback-up zorgt voor een ander probleem: nu heeft een bedrijf waarover u geen controle heeft, een leesbare kopie van uw bestanden.

Vaultaire kiest een derde weg. Het maakt standaard een back-up van uw kluis in iCloud, en u kunt dat uitzetten, maar de gegevens worden lokaal versleuteld voordat ze uw telefoon verlaten. Vaultaire leidt een draagbare back-upsleutel af van uw patroon en beschermt daarmee blokken van vaste grootte, versleutelde recordtags, versieoverzichten en herstelgegevens. Naar Apple gaan versleutelde gegevens, geen leesbare foto's, bestandsnamen of structurele tags. CloudKit kan nog steeds account- en dienstmetadata, het aantal records, opgevulde groottes en tijdstippen van toegang zichtbaar maken.

De versleuteling gebeurt vóór het uploaden, niet tijdens en niet erna. Daar zit het verschil. Veel clouddiensten versleutelen gegevens ‘onderweg’ en ‘in rust’ op hun servers, maar de dienst kan nog steeds een ontsleutelingssleutel hebben. Vaultaire stuurt CloudKit versleutelde back-uprecords en een versleutelde herstelenvelop. Geen van beide geeft Apple op zichzelf de leesbare back-upsleutel.

Hoe het werkt, stap voor stap

Het mechanisme volgt een vaste volgorde: leid de back-upsleutels lokaal af, versleutel en vul elk onderdeel op, en upload daarna alleen de resulterende records en het versleutelde herstelmateriaal.

Stap 1: Uw kluis wordt lokaal versleuteld

Voor iCloud-back-up leidt Vaultaire een afzonderlijke, apparaatonafhankelijke back-upsleutel af van uw patroon met 600.000 ronden PBKDF2-HMAC-SHA512. Dit is niet de apparaatgebonden kluissleutel en niet de willekeurige hoofdsleutel die wordt gebruikt voor lokale bestandsversleuteling. De app gebruikt de back-upsleutel met AES-256-GCM om de componenten te beschermen die nodig zijn om de kluis te reconstrueren.

Stap 2: De versleutelde blob gaat naar iCloud

De app splitst de back-up op in delen van een vaste grootte, vult elk versleuteld deel op tot 10 MB, versleutelt structurele tags en voegt lokrecords toe. Deze ondoorzichtige gegevens gaan naar een aparte zone in uw privé-CloudKit-database en tellen mee voor uw iCloud-opslag. Door de indeling van de records krijgt CloudKit geen leesbare bestandsnamen, bestandstypen of inhoudshashes te zien, al hebben herstelrecords een herkenbaar voorvoegsel in hun naam.

Stap 3: Hersteltoegang wordt apart omhuld

De leesbare back-upsleutel wordt niet geüpload als CloudKit-veld en niet naast de versleutelde gegevens meegestuurd. Bij herstel met het patroon wordt hij op het nieuwe apparaat opnieuw afgeleid. Bij herstel met de zin opent een aparte herstelsleutel, afgeleid van de herstelzin, een versleuteld manifest met de kluissleutel en de back-upsleutels. Dankzij dit omhulsel is herstel mogelijk zonder dat Apple of Vaultaire een onversleutelde ontsleutelingssleutel krijgt.

Waarom Apple back-uprecords van Vaultaire niet zelf kan ontsleutelen

Deze grens volgt uit versleuteling op het apparaat en uit wie de sleutels bewaart, niet alleen uit een beleidsbelofte. Vaultaire uploadt versleutelde gegevens, terwijl het patroon en de sleutels die nodig zijn om de kluis te ontsleutelen bij de app en het herstelmateriaal blijven.

Bij correct gebruik van sleutels en nonces levert AES-256-GCM versleutelde gegevens op die de beschermde inhoud niet prijsgeven, en een brute-force-aanval op een willekeurige 256-bits sleutel is rekenkundig onhaalbaar. Dat maakt het hele systeem niet onbreekbaar: de entropie van patroon of zin, herstelmateriaal, apparaten, de integriteit van de software en implementatiefouten blijven deel van het dreigingsmodel. De AES-standaard levert de bouwsteen; het ontwerp eromheen bepaalt hoe de sleutels worden beschermd.

Apple ontvangt de leesbare back-upsleutel niet. De app leidt die sleutel af van uw patroon bij herstel met het patroon, of haalt hem uit een met de herstelzin versleuteld manifest bij herstel met de zin. CloudKit bewaart de versleutelde gegevens en de records die nodig zijn om ze op te halen, maar niet de leesbare kluisinhoud.

Zelfs met een gerechtelijk bevel

Ontvangt Apple een geldig juridisch verzoek om iCloud-gegevens, dan kan het de records en metadata leveren die onder het geldende iCloud-beschermingsmodel beschikbaar zijn. Vaultaire uploadt op het apparaat versleutelde CloudKit-records, geen leesbare kluisbestanden of een onversleutelde back-upsleutel. Apple kan die versleutelde records en de bijbehorende dienstmetadata leveren, maar Apple beschikt niet over de back-upsleutel die nodig is om de beschermde kluisinhoud in leesbare tekst om te zetten.

Dat is het gevolg van versleuteling op het apparaat. Apple kan de CloudKit-records leveren die het bewaart. Om de kluisinhoud te lezen is nog steeds de van het patroon afgeleide back-upsleutel nodig, of de herstelzin die het versleutelde herstelmanifest opent.

Het vertrouwensmodel: vertrouw op wiskunde, niet op bedrijven

Voor traditionele cloudopslag moet u de provider vertrouwen. U vertrouwt erop dat zij uw gegevens correct versleutelen. U vertrouwt erop dat ze niet in uw bestanden gluren. Je vertrouwt erop dat ze de druk van de overheid zullen weerstaan. U vertrouwt erop dat hun medewerkers geen misbruik zullen maken van hun toegang. Dat is veel vertrouwen in een organisatie die je nog nooit hebt ontmoet.

De versleutelde iCloud-back-up van Vaultaire beperkt wat u Apple moet toevertrouwen om het vertrouwelijk te houden. De beveiliging van de inhoud hangt ervan af dat de app de juiste sleutels afleidt, AES-GCM correct gebruikt en uw patroon en herstelzin buiten bereik van de aanbieder houdt. U vertrouwt nog steeds de Vaultaire-app, iOS, uw ontgrendelde apparaat, en Apple om de opgeslagen gegevens beschikbaar te houden.

Worden de servers van Apple gehackt, dan krijgt de aanvaller versleutelde gegevens, maar kan hij offline patronen raden, dus een lang patroon telt. Een malafide Apple-medewerker ziet versleutelde gegevens plus het aantal records, hun grootte en tijdstippen, niet uw bestanden. Wijzigt Apple zijn privacybeleid, dan blijft de versleuteling gelden, omdat Apple uw sleutels niet heeft. De versleuteling beschermt u, ongeacht wie de gegevens opslaat, hoe ze deze opslaan of wat ze met hun toegang doen.

Geen enkele versleutelde app maakt vertrouwen overbodig. Het ontwerp van Vaultaire beperkt de rol van Apple tot opslag en transport van versleutelde gegevens, terwijl de client verantwoordelijk blijft voor correcte cryptografie en jouw apparaat verantwoordelijk blijft voor het beschermen van sleutels en leesbare tekst tijdens gebruik.

Uw kluis herstellen op een nieuw apparaat

Hier bewijst versleutelde back-up zijn waarde. Je telefoon is weg, verloren, kapot, gestolen, geüpgraded. Er is een back-up van uw kluis gemaakt in iCloud. Dit is wat er vervolgens gebeurt.

Stap 1: Installeer Vaultaire op uw nieuwe apparaat

Download Vaultaire van de App Store op uw nieuwe iPhone of iPad. De app detecteert dat er een versleutelde back-up bestaat in uw iCloud-account.

Stap 2: Teken uw patroon

Vaultaire toont het bekende 5×5-raster. U tekent hetzelfde patroon als toen de back-up werd gemaakt. Omdat de back-upsleutel onafhankelijk van het apparaat wordt afgeleid, geven hetzelfde patroon en dezelfde rastergrootte op het nieuwe apparaat dezelfde back-upsleutel. De lokale salt van het apparaat speelt bij deze afleiding voor de cloudback-up geen rol.

Stap 3: Uw kluis wordt ontsleuteld

De versleutelde back-up wordt gedownload van iCloud en lokaal ontsleuteld op uw nieuwe apparaat. Uw foto's, video's en documenten verschijnen weer precies zoals u ze achterliet. Het hele proces duurt seconden voor kleine kluizen en minuten voor grote. Op geen enkel moment tijdens dit proces heeft Apple of iemand anders toegang gehad tot uw niet-versleutelde gegevens.

U kunt de herstelzin gebruiken in plaats van het patroon. Die levert niet rechtstreeks dezelfde sleutel op. Vaultaire leidt een herstelsleutel af van de zin, haalt het versleutelde herstelmanifest op dat bij die zin hoort en pakt de opgeslagen kluissleutel en back-upsleutels uit voordat de versleutelde blokken worden hersteld. De twee paden bereiken dezelfde back-up via verschillende sleutelhiërarchieën.

Standaard aan, uit als u dat wilt

Versleutelde iCloud-back-up staat standaard aan, in de gratis versie en in Pro. Een telefoon raakt vaker kwijt of kapot dan dat een versleutelde back-up wordt gekraakt, dus een nieuwe kluis begint met een kopie waaruit hij kan worden hersteld.

Sommige mensen willen niet dat Vaultaire kluisrecords naar CloudKit uploadt. Zet u de back-up van Vaultaire uit en gebruikt u geen synchronisatie of delen, dan verstuurt de app zelf geen kluisgegevens. Dat staat los van het back-upgedrag van het besturingssysteem van Apple: afhankelijk van uw iOS- en Apple-accountinstellingen kan een iCloud-back-up of een back-up op een computer gegevens uit de app-container bevatten. Bekijk en beheer deze systeemback-ups als uw dreigingsmodel vereist dat de telefoon het enige exemplaar is.

Laat u de back-up aan, dan staat er een versleutelde kopie van uw gegevens op de servers van Apple, in ruil voor de mogelijkheid om uw kluis te herstellen als u uw apparaat kwijtraakt. De kopie is versleuteld, de sleutels om te ontsleutelen blijven in uw handen en Apple ontvangt geen leesbare kluisinhoud, maar de kopie bestaat. Als uw dreigingsmodel vereist dat de telefoon het enige exemplaar is, schakel de back-up dan uit in Instellingen.

U kunt de CloudKit-back-up van Vaultaire op elk moment uitzetten. Dan verwijdert Vaultaire die versleutelde back-up uit uw privé-CloudKit-database. Aparte iOS-apparaatback-ups, back-ups op een computer, geëxporteerde bestanden, gedeelde kopieën en gegevens op andere apparaten worden daarbij niet bekeken of gewist.

Back-up, niet synchroniseren

Het is belangrijk om te begrijpen wat versleutelde iCloud-back-up niet is. Het is geen realtime synchronisatie tussen apparaten. Het is geen live spiegel van uw kluis die elke keer dat u een foto toevoegt, wordt bijgewerkt.

Versleutelde iCloud-back-up bewaart herstelbare versies. Start u een back-up, of begint na het ontgrendelen de 24-uurscontrole van Vaultaire, dan legt de app de huidige toestand van de kluis vast en uploadt versleutelde records. Ongewijzigde onderdelen kunnen worden ontdubbeld ten opzichte van recente versies, en onderbroken uploads kunnen worden hervat. Bestanden die later worden toegevoegd, verschijnen nadat een latere versie is voltooid.

Deze scheiding is bewust. Back-up bewaart versies voor herstel; de apparaatsynchronisatie van Vaultaire houdt apparaten doorlopend gelijk. De back-upketen moet nog steeds voorbereiding, ontdubbeling, het uploaden van blokken, nieuwe pogingen, versieoverzichten en hersteltransacties afhandelen, dus de veiligheid hangt af van die mechanismen én van de versleuteling.

Zie het als een kluisje. U pendelt niet voortdurend met documenten heen en weer. Je stopt een kopie van je belangrijke bestanden in de doos en als je huis afbrandt, ga je naar de bank en haal je ze op. De originelen leven bij jou. De back-up wacht rustig totdat u deze nodig heeft.