Что такое сквозное шифрование? Как оно защищает ваши фотографии
Сквозное шифрование защищает читаемый фотоконтент и ключи открытого текста от поставщика хранилища.
Сквозное шифрование (E2EE) — это модель безопасности, при которой открытый текст шифруется на одной авторизованной конечной точке и расшифровывается на другой. Поставщик хранилища или транспорта не хранит ключ содержимого открытого текста. Эта граница защищает контент от прямого чтения на стороне сервера, но она не скрывает каждый элемент метаданных и не защищает скомпрометированную конечную точку, учетные данные восстановления, общего получателя или вредоносное обновление клиента.
При хранении фотографий сквозное шифрование означает, что ваш телефон шифрует содержимое фотографий перед загрузкой, а в облаке хранится зашифрованный текст, а не читаемые изображения. Для расшифровки требуется ключ, доступный через авторизованное устройство или путь восстановления. Размер файла, время, данные учетной записи, отношения общего доступа и другие метаданные могут оставаться видимыми. В этом руководстве объясняются границы и сравниваются распространенные модели обслуживания.
Как работает сквозное шифрование
Основной механизм включает три этапа: генерацию ключа, шифрование и дешифрование.
Генерация ключа
Устройство пользователя генерирует криптографический ключ. При симметричном шифровании (как AES-256) один и тот же ключ шифрует и дешифрует. При асимметричном шифровании (как RSA) публичный ключ шифрует, а приватный ключ дешифрует. Многие системы E2EE сочетают оба: асимметричное шифрование обменивается симметричным ключом сессии, который затем обрабатывает основное шифрование.
В приложениях для хранения фотографий используется несколько схем управления ключами. Некоторые получают ключ файла непосредственно из пароля; более сильные многоуровневые конструкции могут использовать ключ разблокировки на основе учетных данных для упаковки случайного ключа файла. Хранилище использует PBKDF2-HMAC-SHA512 для получения 256-битного ключа хранилища из шаблона 5x5 и соли для всего устройства. Этот ключ хранилища подтверждает подлинность зашифрованного индекса и разворачивает отдельный случайный главный ключ, используемый для шифрования файлов.
Шифрование
Открытый текст (ваша фотография) преобразуется в шифротекст с использованием ключа шифрования и алгоритма шифрования. AES-256-GCM является наиболее широко используемым симметричным шифром для этой цели. GCM обеспечивает аутентифицированное шифрование: он шифрует данные И создаёт тег аутентификации, обнаруживающий любое вмешательство. Каждый файл получает уникальный вектор инициализации (IV), обеспечивая, что идентичные файлы дают разный шифротекст.
Дешифрование
Устройство получателя использует тот же ключ (симметричный) или совпадающий приватный ключ (асимметричный) для обращения преобразования. Без правильного ключа шифротекст неотличим от случайных данных. Математического ярлыка нет. AES-256 имеет 2^256 возможных ключей — больше, чем оценочное количество атомов в наблюдаемой Вселенной.
Сквозное шифрование против других моделей шифрования
| Модель шифрования | Кто держит ключи | Провайдер может читать данные? | Защищает от провайдера? |
|---|---|---|---|
| Только при передаче (TLS) | Сервер | Да | Нет |
| В покое (серверное) | Сервер | Да | Нет |
| Сквозное | Авторизованные конечные точки или держатели восстановления | Не только из сохраненного зашифрованного текста | Защищает контент от ключей хранения, хранящихся у поставщика |
| Шифрование на стороне клиента, не зависящее от поставщика | Клиентские и документированные пути восстановления | Нет доступа к открытому текстовому контенту по задумке | Защищает контент; метаданные и доверие клиентов остаются |
Как сервисы хранения фотографий обрабатывают шифрование
Модель шифрования существенно различается в разных сервисах хранения фотографий. Некоторые рекламируют «шифрование», не указывая модель, что может вводить пользователей в заблуждение, заставляя думать, что их фотографии E2EE, хотя это не так.
iCloud Photos
Apple использует шифрование при передаче и в покое. Apple по умолчанию хранит ключи шифрования. По действительному юридическому запросу Apple может предоставить данные iCloud Photos. Исключение: Расширенная защита данных Apple (ADP), доступная с декабря 2022 года, добавляет сквозное шифрование к iCloud Photos. ADP необходимо явно включить в Настройках. При включении Apple не может получить доступ к данным iCloud Photos. Большинство пользователей не включили ADP.
Google Фото
Google использует шифрование при передаче и в покое с ключами на стороне сервера. Google хранит ключи шифрования для всех данных Google Фото, включая содержимое Заблокированной папки. Google может выполнить юридические запросы данных. Google не предлагает вариант сквозного шифрования для Google Фото.
Dropbox
Шифрование при передаче (TLS 1.2+) и в покое (AES-256 с ключами Dropbox). Dropbox хранит ключи и может получить доступ к вашим файлам. Dropbox подвергался утечкам данных (2012, 68 миллионов аккаунтов). Dropbox Vault (платная функция) добавляет PIN-защиту, но не сквозное шифрование.
OneDrive
Microsoft использует шифрование при передаче и в покое с ключами Microsoft. Microsoft хранит ключи. OneDrive Personal Vault добавляет верификацию личности (2FA), но не сквозное шифрование — Microsoft по-прежнему может получить доступ к данным.
Vaultaire
Сквозное шифрование с архитектурой нулевого знания. Фотографии шифруются на устройстве с помощью AES-256-GCM перед любой облачной загрузкой. Ключ шифрования производится из нарисованного пользователем паттерна через PBKDF2. Ключ никогда не покидает устройство. Vaultaire не может расшифровать хранимые данные даже для своих зашифрованных резервных копий iCloud. По повестке предоставить нечего.
| Сервис | Шифрование при передаче | Шифрование в покое | Сквозное шифрование | Провайдер может получить доступ |
|---|---|---|---|---|
| iCloud Photos (по умолч.) | Да | Да (ключи Apple) | Нет | Да |
| iCloud Photos (с ADP) | Да | Да | Да | Нет |
| Google Фото | Да | Да (ключи Google) | Нет | Да |
| Dropbox | Да | Да (ключи Dropbox) | Нет | Да |
| OneDrive | Да | Да (ключи Microsoft) | Нет | Да |
| Vaultaire | Да | Да | Дополнительная резервная копия с шифрованием на стороне клиента | Нет ключа содержимого открытого текста; CloudKit метаданные остаются |
Почему сквозное шифрование важно для фотографий
Фотографии — это исключительно чувствительные данные. Они содержат лица, местоположения (GPS-метаданные), временные метки и визуальные записи личных моментов. Взлом вашей библиотеки фотографий раскрывает больше личной информации, чем почти любой другой тип данных.
Утечки данных
Когда поставщик услуг хранит ваши фотографии с серверным шифрованием (где он держит ключи), взлом его систем открывает ваши данные. Взлом Dropbox в 2012 году затронул 68 миллионов аккаунтов. Если бы ваши фотографии были E2EE, взлом сервера открыл бы только зашифрованные блобы — бесполезные без вашего ключа.
Юридический и государственный доступ
Шифрование на стороне клиента без ключей, хранящихся у провайдера. Vaultaire шифрует фотографии и метаданные на устройстве с помощью AES-256-GCM перед загрузкой в облако. Случайный главный ключ шифрует данные хранилища. Локальный ключ хранилища, полученный на основе шаблона пользователя, и соль устройства оборачивают этот главный ключ, а отдельный резервный ключ, полученный из шаблона, защищает частный CloudKit резервные записи. Vaultaire не управляет контент-сервером и не получает эти ключи, поэтому не может предоставить CloudKit записать в открытый текст. Приложение, iOS, а разблокированное устройство остается внутри границы доверия, а юридический запрос по-прежнему может получить метаданные учетной записи или службы, хранящиеся у соответствующего поставщика.
Распространённые заблуждения о E2EE
«Моё облачное хранилище зашифровано, поэтому мои фотографии в безопасности.» Серверное шифрование защищает от внешних взломов серверного оборудования. Оно не защищает от самого провайдера, юридических запросов или внутренних угроз. Провайдер хранит ключи.
«HTTPS означает, что мои фотографии шифруются сквозным методом.» HTTPS (TLS) шифрует данные при передаче между вашим устройством и сервером. Как только данные поступают на сервер, они расшифровываются. HTTPS — это шифрование канала, а не шифрование данных.
«Сквозное шифрование означает, что никто никогда не может видеть мои фотографии.» E2EE означает, что никто без ключа не может видеть ваши фотографии. Если у кого-то есть ваш пароль или ключ, он может расшифровать данные. Управление ключами и надёжные пароли по-прежнему необходимы.
Когда поставщик услуг хранит фотографии с помощью серверных ключей, компромисс между хранилищем и путем управления ключами может привести к раскрытию читаемого контента. При использовании надежного E2EE взлом только хранилища приводит к получению зашифрованного текста и любых метаданных, которые хранит служба. Компрометация конечных точек, украденные учетные данные для восстановления, вредоносное клиентское программное обеспечение и недостатки службы ключей остаются отдельными маршрутами к открытому тексту.
Как Vaultaire реализует сквозное шифрование
От поставщиков услуг могут потребовать предоставить имеющиеся у них записи. В случае E2EE это может включать зашифрованный текст, информацию об учетной записи, журналы доступа, размеры записей, время и обмен метаданными, а не читаемый фотоконтент. Может ли запрос достичь устройства, метода восстановления, получателя или будущего поведения клиента — это другой юридический и технический вопрос.
- AES-256-GCM шифрует всё содержимое файлов. Каждый файл получает уникальный вектор инициализации. Аутентифицированное шифрование обнаруживает вмешательство.
- PBKDF2 с HMAC-SHA512 извлекает локальный ключ хранилища из нарисованного пользователем шаблона и соли устройства. Коэффициент работы повышает стоимость каждого автономного предположения, не добавляя энтропии к шаблону. Этот ключ хранилища подтверждает подлинность зашифрованного индекса и раскрывает случайный главный ключ, используемый для данных файла.
- AES-256-GCM для метаданных защищает имена файлов, даты, размеры, индексы и миниатюры с помощью аутентифицированного шифрования.
- iOS Keychain и защита данных защитите соль устройства и зашифрованную базу данных восстановления. AES-GCM операции и активные симметричные ключи остаются в процессе приложения, пока хранилище открыто.
- Разделение ключей провайдера означает, что Wraxle не получает текстовый ключ хранилища, главный ключ, резервный ключ или ключ восстановления. Необязательно CloudKit хранит записи зашифрованного текста и зашифрованные конверты с ключами, в то время как Apple по-прежнему может просматривать метаданные службы. Vaultaire не требует учетной записи Vaultaire.
Часто задаваемые вопросы
Законно ли сквозное шифрование?
Правовое регулирование шифрования, принудительного доступа и зашифрованных услуг зависит от юрисдикции и может меняться. В этом руководстве описывается техническая модель, а не юридическая консультация. Проверьте действующее местное законодательство, если ваше использование связано с обысками на границе, постановлениями суда, регулируемыми записями или другими условиями высокого риска.
Может ли правоохранительные органы взломать сквозное шифрование?
Атаки редко требуют полного поиска AES-256 ключевое пространство. Эксперт может выявить слабый пароль или шаблон, разблокированную конечную точку, память, фразу восстановления, получателя, резервную копию или ошибку реализации. Правильно реализовано AES-256-GCM со случайным ключом с высокой энтропией предназначен для предотвращения прямого поиска ключей, но это только одна часть системы.
В чём разница между E2EE и шифрованием с нулевым знанием?
E2EE описывает, где происходит шифрование и дешифрование открытого текста и кто владеет полезными ключами контента. «Нулевое разглашение» часто используется в маркетинге продуктов для шифрования, не зависящего от поставщика, но его не следует понимать буквально: сервису может не хватать ключей открытого текста, но при этом он может видеть зашифрованный текст, данные учетной записи, размеры, время, отношения совместного использования и другие метаданные. Оценивайте документированный ключ и пути восстановления, а не только метку.
Что происходит, если я потеряю ключ шифрования?
Потеря всех полезных путей расшифровки и восстановления делает зашифрованные данные невосстановимыми. Поэтому многие системы E2EE используют фразы восстановления, доверенные устройства, контакты для восстановления, аварийные комплекты или зашифрованные конверты с ключами. Эти механизмы сохраняют доступ, но каждый из них также становится частью модели безопасности.
Итог
Сквозное шифрование может удалить путь к открытому текстовому ключу поставщика хранилища, если шифрование происходит на авторизованной конечной точке перед загрузкой. Это значимая защита, а не гарантия всей системы. Прежде чем доверять службе конфиденциальные фотографии, проверьте хранение, восстановление, метаданные, обновления клиента, безопасность конечных точек и совместное использование ключа контента.
Хранилище реализует шифрование на стороне клиента для iOS. Ваши фотографии и метаданные хранилища зашифрованы на устройстве с помощью AES-256-GCM перед дополнительным резервным копированием или синхронизацией. Vaultaire не получает ключи расшифровки и не управляет сервером, который может превратить эти зашифрованные записи в ваши фотографии. Эта граница провайдера не делает скомпрометированный или разблокированный iPhone заслуживающий доверия.