Правдоподібне заперечення та сховища, розділені візерунками

Функція правдоподібного заперечення Vaultaire використовує окремі візерунки для звернення до окремих зашифрованих індексів сховища без відображення списку всіх сховищ. Це може приховати інші сховища під час звичайної перевірки інтерфейсу, але перевіряючий із доступом до контейнера застосунку все ще може оцінити, скільки у вас сховищ.

Що насправді означає правдоподібне заперечення

У найсильнішому криптографічному сенсі правдоподібне заперечення означає, що спостережуване сховище не доводить існування додаткового захищеного вмісту. У повсякденній мові продуктів цей термін також означає облікові дані-приманку, які показують один вміст і приховують інший. Це різні стандарти, і поточна реалізація Vaultaire відповідає меті розділення інтерфейсу, а не теоретико-інформаційного заперечення.

Більшість застосунків-сховищ дають вам одне сховище за одним паролем. Якщо вас змусять відкрити його, все розкриється. Деякі застосунки пропонують «режим приманки», де другий пароль показує підроблений екран. Але такі реалізації зазвичай поверхневі. Криміналістичний експерт може поглянути на дані застосунку, побачити прапори конфігурації, помітити, що розмір зашифрованих даних не відповідає видимим файлам, або знайти метадані, що видають наявність прихованого шару.

Vaultaire використовує підхід, орієнтований на візерунки. Кожен дійсний візерунок на сітці 5×5 виводить інший потенційний ключ сховища. Застосунок хешує цей ключ, щоб обчислити очікуване ім’я файлу із зашифрованим індексом, а потім відкриває та автентифікує цей індекс, якщо він існує. Немає незашифрованого реєстру, що зіставляє візерунки з видимими користувачеві назвами сховищ, а кореневі файли індексу лежать у пулі, доповненому випадковими файлами-приманками. Їхня кількість не дорівнює кількості сховищ, але спільні файли зберігання все ще дають змогу її оцінити.

Якщо виведений індекс існує і автентифікація AES-GCM проходить успішно, ви побачите файли цього сховища. Якщо ні, Vaultaire показує порожній стан і може створити нове сховище для цього візерунка. Екран блокування не показує помилки з назвою іншого сховища і не показує списку. Цей тихий інтерфейс допомагає під час випадкової перевірки, але він не стирає докази файлової системи, описані нижче.

Як це працює зсередини

Технічна основа поєднує адресацію на основі візерунка з автентифікованим шифруванням. Різні візерунки створюють різні потенційні ключі та імена файлів. AES-GCM потім забезпечує явну перевірку цілісності: правильний ключ автентифікує зашифрований індекс, тоді як неправильний ключ не проходить перевірку. Цей результат автентифікації корисний для безпеки, але він також означає, що скопійовані дані підтримують офлайнову перевірку припущень.

Різні візерунки: різні ключі

Коли ви малюєте візерунок, Vaultaire серіалізує послідовність точок і розмір сітки, а потім запускає 600 000 раундів PBKDF2-HMAC-SHA512 з випадковою сіллю Keychain рівня пристрою. Функція виводить 256-бітний ключ сховища. Очікується, що введення іншого візерунка дасть незв’язаний ключ, але безпека облікових даних залишається обмеженою можливістю вгадування візерунка. 256-бітний вихід не дає людському візерунку 256 біт ентропії.

Кожен ключ відкриває свій індекс

Vaultaire зберігає карту файлів кожного сховища та обгорнутий випадковий головний ключ в індексі, зашифрованому AES-256-GCM. Коли ви малюєте візерунок, застосунок виводить потенційний ключ сховища та перевіряє відповідну назву файлу відбитка ключа. Якщо файл існує, автентифіковане розшифрування або вдається, або не вдається; AES-GCM не видає правдоподібного беззмістовного відкритого тексту. Якщо дійсний індекс не відкривається, інтерфейс користувача пропонує порожній стан без переліку інших сховищ.

Немає незашифрованого каталогу всіх сховищ

Vaultaire не зберігає таблицю бази даних користувача, яка відображає візерунки на читабельні імена сховищ. Звичайний процес розблокування звертається до одного індексу через похідний ключ. На диску кожне сховище має кореневий файл `vault_index_<locator>.bin` у пулі з 64 слотів, доповненому випадковими файлами-приманками. Сторінки та арени всіх сховищ лежать в одній спільній папці зберігання з випадковими іменами, тому імена файлів не показують, якому сховищу належить файл. Локатори не виявляють візерунок, з якого вони походять. Арени-приманки тримають кількість арен на рівні смуги, але кожне сховище з файлами використовує щонайменше одну арену, тому за кількістю арен, часом файлів і загальним обсягом експерт усе ще може оцінити, скільки сховищ містять файли.

Обидва сховища однаково реальні. Обидва зашифровані одним алгоритмом. Обидва дають однаковий тип зашифрованого результату. Немає ні прапора, ні маркера, ні метаданих, що позначають одне як «справжнє», а інше як «підставне». З точки зору математики вони ідентичні.

Стратегія сховища-приманки

Правдоподібне заперечення працює лише тоді, коли є що показати. Порожнє сховище підозріло. Сховище, що явно не містить нічого вартого захисту, підозріло. Найсильніший захист: сховище, що виглядає точно так, як хтось очікував би знайти.

Налаштування приманки

Оберіть другий візерунок, який ви можете намалювати швидко і природно під тиском. Створіть сховище з цим візерунком. Наповніть його правдоподібним вмістом: можливо, кілька особистих фотографій, які ви хочете тримати приватними, але які не є чутливими, деякі фінансові документи, нотатки. Вміст має бути правдоподібним і трохи незручним: якраз достатньо, щоб той, хто шукає на вашому телефоні, вирішив, що знайшов те, що ви приховували.

Зробіть це переконливим

Хороше сховище-приманка має кілька характеристик. Воно має містити розумну кількість файлів: не надто мало (підозріло порожньо) і не надто багато (навіщо захищати стільки буденного вмісту?). Файли мають бути достатньо свіжими, щоб вказувати на активне використання. В ідеалі вміст має надавати правдоподібну причину, чому ви встановили застосунок-сховище.

Хтось із обмеженим доступом до розблокованого інтерфейсу бачить вибране сховище, а не список вибору сховищ. Це може зменшити випадкове розкриття інформації. Хтось із доступом до файлової системи може оцінити, скільки сховищ містять файли, і може знати, що існує декілька локальних сховищ, навіть якщо все ще не може пов’язати індекс з візерунком або прочитати його вміст.

Під тиском

Якщо вас коли-небудь змусять розблокувати пристрій, намалюйте візерунок-приманку. Сховище відкривається. З'являються файли. У звичайному інтерфейсі немає прихованого меню чи списку всіх сховищ, які можна знайти. Людина, яка тримає ваш телефон, бачить одне розблоковане сховище. Це може зробити розкриття узгодженим під час випадкової перевірки, тоді як перевірка файлової системи все ще може вказати, що файли містять і інші сховища.

Ваше конфіденційне сховище не відображається в інтерфейсі, якщо його візерунок не намальований. Воно не ховається за прихованим меню. Його зашифрований індекс все ще існує в контейнері застосунку, тому цю функцію не слід представляти як захист від будь-якої форми примусового розкриття чи криміналістичного аналізу.

Точні межі безпеки

Vaultaire може робити сильні твердження про зашифрований вміст і вужчі твердження про інтерфейс. AES-GCM захищає вміст індексу та його файлів. Адресація за візерунком не допускає інші сховища у видимий процес розблокування. Жодна властивість не заважає перевіряючому, який може читати контейнер застосунку, оцінити, скільки сховищ містять файли.

Зашифрований вміст залишається конфіденційним

AES-256-GCM призначений для приховування відкритого тексту та виявлення змін, коли ключі та nonce обробляються правильно. Експерт може ідентифікувати індексні та blob-файли Vaultaire за їх іменами та розташуванням, але не може прочитати захищену карту файлів, обгорнутий головний ключ, імена файлів, метадані, мініатюри або вміст файлу без відповідних ключів.

Кількість сховищ можна оцінити, але незашифрованої карти візерунків немає

Кількість файлів зберігання дає змогу оцінити, скільки сховищ містять файли. Чого файлова система не дає, так це незашифрованої карти від відбитків кореневих файлів до візерунків, які їх створили, міток сховищ, які відкриваються користувачеві, або розшифрованого вмісту. Це корисна межа, але не прихована кількість.

Перевірка здогадок в автономному режимі існує

Зловмисник, який копіює сіль пристрою та зашифровані дані застосунку, може отримати ключ-кандидат із вгаданого візерунка. Відповідний відбиток ключа повідомляє зловмиснику, чи існує відповідна назва файлу, а автентифіковане розшифрування AES-GCM підтверджує здогадку з надзвичайною впевненістю. PBKDF2 робить кожну здогадку дорожчою; це не видаляє цей офлайн-тест і не додає ентропію до слабкого візерунка.

Що досягає порожній стан

На екрані блокування Vaultaire не повідомляє про «неправильний візерунок» і не показує, які інші сховища доступні. Невідповідний візерунок веде до порожнього стану або до створення сховища, тому особа, обмежена взаємодією з інтерфейсом, не отримує списку сховищ. Цю перевагу подання не слід екстраполювати на зловмисника, який скопіював і проаналізував основні файли.

Кому потрібне правдоподібне заперечення

Ви можете подумати, що правдоподібне заперечення потрібне лише шпигунам і інформаторам. Насправді мільйони звичайних людей стикаються з ситуаціями, коли здатність захищати інформацію під примусом є не розкішшю, а необхідністю.

Журналісти і їхні джерела

Журналісти-розслідувачі часто носять чутливі матеріали: особи джерел, витік документів, записи інтерв'ю. У багатьох країнах журналістів регулярно затримують і обшукують їхні пристрої на кордонах або під час рейдів. Сховище-приманка з нешкідливими нотатками і опублікованими фотографіями забезпечує прикриття, тоді як справжнє сховище захищає джерела, чиє життя може залежати від анонімності.

Активісти та організатори

Політичні активісти, профспілкові організатори та правозахисники можуть діяти в середовищах, де їхні телефони є цілями стеження. Окремі візерунки можуть розділити те, що з’являється під час звичайного використання застосунку, але конфіскований або зламаний телефон усе ще дає змогу оцінити, скільки сховищ містять файли, і підтримує вгадування візерунка в автономному режимі. Операційна безпека має виходити за межі застосунку.

Люди в ситуаціях насильства

Людям, які документують насильство, може знадобитися відокремити конфіденційні докази від матеріалів, які вони можуть безпечно показати. Друге сховище може зменшити розкриття для тих, хто обмежений інтерфейсом застосунку. Воно не може гарантувати безпеку від моніторингу пристрою, шпигунського програмного забезпечення, примусу чи перевірки файлової системи, тому користувачі, які перебувають у небезпеці, повинні дотримуватися вказівок кваліфікованої місцевої організації підтримки.

Мандрівники, що перетинають кордони

Повноваження щодо обшуку на кордоні та зобов’язання мандрівників відрізняються. Відкриття одного візерунка Vaultaire не показує списку всіх сховищ, але це не робить інші зашифровані індекси повністю непомітними для криміналістичної перевірки. Зведіть до мінімуму конфіденційні дані, які ви носите, і отримайте актуальну юридичну консультацію щодо свого маршруту та обставин.

Усі, хто цінує конфіденційність

Вам не обов’язково бути в небезпеці, щоб заслужити приватність. Можливо, ви ведете особистий щоденник. Можливо, у вас є медична інформація, на яку ви не хотіли б, щоб хтось наткнувся. Можливо, ви просто вірите, що не кожна частина вашого цифрового життя має бути доступною для будь-кого, хто бере ваш телефон. Розділені за візерунком сховища підвищують конфіденційність інтерфейсу, обмежуючи те, що відкриває звичайне розблокування, тоді як дослідник файлової системи все ще може оцінити, скільки у вас сховищ.

Порівняно з іншими застосунками-сховищами

Багато застосунків-сховищ розглядають безпеку як проблему контролю доступу: одні облікові дані пропускають один видимий контейнер. Деякі продукти додають фальшивий PIN-код або режим приманки. Сила цих функцій залежить від конструкції сховища, а не від маркетингової етикетки; видимий прапор конфігурації або окрема база даних приманки можуть розкрити, що існує інший режим.

Проблема одного сховища

Одноконтейнерний дизайн має пряму проблему примусу: коли його єдині облікові дані розкриваються, увесь вміст, що стоїть за цими обліковими даними, стає доступним. Продукти відрізняються за своїми поточними наборами функцій, тому оцініть фактичне сховище та реалізацію приманки, а не припускайте, що названий конкурент використовує одну фіксовану модель.

Косметичні режими приманки

Функція фальшивого пароля може бути корисною проти випадкової перевірки, але її криміналістична цінність залежить від того, чи зберігає пристрій помітний прапор-приманку, другу базу даних або розміри файлів, що відрізняються. Без опублікованого дизайну чи аудиту сама назва не доводить ні сильного заперечення, ні провалу.

Підхід Vaultaire архітектурно інший

Vaultaire вбудовує розділення за візерунками у звичайний шлях розблокування. Немає спеціального прапора фальшивого PIN-коду, який позначає сховище як приманку; кожен налаштований візерунок адресує звичайне зашифроване сховище. Зашифровані кореневі файли та файли зберігання залишаються видимими і все ще дають змогу оцінити кількість сховищ, тому архітектурна відмінність найсильніша в інтерфейсі користувача та ізоляції вмісту, а не в приховуванні кількості від криміналістів.

Результат — однакова поведінка: жодне сховище не позначено як «справжнє» чи «фальшиве», і для кожного з них потрібен власний автентифікований шлях розблокування або відновлення. Без потрібних ключів сховища та головних ключів зашифрований вміст залишається недоступним. Існування контейнера не стирається криптографічно.