Зашифрована резервна копія iCloud: хмарне сховище без довіри

Резервне копіювання iCloud у Vaultaire шифрує дані сховища на пристрої за допомогою AES-256-GCM перед завантаженням доповнених записів фіксованого розміру до приватної бази даних CloudKit користувача. Apple зберігає зашифрований текст, але не отримує резервний ключ у читабельній формі.

Що таке зашифрована резервна копія iCloud?

Телефони ламаються. Телефони губляться. Телефони крадуть. Якщо ваші найприватніші файли існують лише на одному пристрої, одна аварія відокремлює їх від вічної втрати. Резервне копіювання вирішує це, але традиційне хмарне резервне копіювання створює іншу проблему: тепер компанія, яку ви не контролюєте, має читабельну копію ваших файлів.

Vaultaire йде третім шляхом. За замовчуванням він створює резервну копію вашого сховища в iCloud, і ви можете це вимкнути, але дані шифруються локально, перш ніж покинути ваш телефон. Vaultaire отримує портативний резервний ключ із вашого візерунка та використовує його для захисту фрагментів фіксованого розміру, зашифрованих тегів записів, каталогів версій і даних відновлення. В Apple завантажується зашифрований текст, а не читабельні фотографії, назви файлів або структурні теги. CloudKit все ще може показувати метадані облікового запису та служби, кількість записів, доповнені розміри та час доступу.

Шифрування відбувається до завантаження, а не під час і не після. Це критична відмінність. Багато хмарних служб шифрують дані «в дорозі», коли вони подорожують, і «в стані спокою», поки вони перебувають на їхніх серверах, але служба все ще може зберігати ключ розшифрування. Vaultaire надсилає в CloudKit зашифровані записи резервного копіювання та зашифрований конверт відновлення. Жоден із них сам по собі не дає Apple читабельного резервного ключа.

Як це працює, крок за кроком

Механіка структурована навколо чіткого порядку операцій: локально отримати облікові дані резервної копії, зашифрувати й доповнити кожен компонент, а потім завантажити лише отримані записи та зашифрований матеріал для відновлення.

Крок 1: Ваше сховище шифрується локально

Для резервної копії iCloud Vaultaire отримує окремий, незалежний від пристрою ключ резервного копіювання з вашого візерунка за допомогою 600 000 раундів PBKDF2-HMAC-SHA512. Це не прив’язаний до пристрою ключ сховища і не випадковий головний ключ, який використовується для локального шифрування файлів. Застосунок використовує резервний ключ із AES-256-GCM для захисту компонентів, необхідних для реконструкції сховища.

Крок 2: Зашифрований блоб потрапляє в iCloud

Застосунок розбиває резервну копію на блоки фіксованого розміру, доповнює кожен зашифрований фрагмент до 10 МБ, шифрує структурні теги та додає записи-приманки. Ці непрозорі записи завантажуються у спеціальну зону у вашій приватній базі даних CloudKit і зараховуються до обсягу вашого iCloud. Структура записів не передає в CloudKit читабельних назв файлів, типів файлів, хешів вмісту чи логічних ролей.

Крок 3: доступ для відновлення обгортається окремо

Читабельний резервний ключ не завантажується як поле CloudKit або вбудований поруч із зашифрованим текстом. Відновлення на основі візерунка знову отримує його на новому пристрої. Відновлення на основі фрази використовує окремий ключ відновлення, отриманий із фрази відновлення, щоб відкрити зашифрований маніфест, що містить ключі сховища та резервні копії. Таке обгортання дає змогу відновлювати доступ, не передаючи Apple або Vaultaire ключа розшифрування.

Чому Apple не може безпосередньо розшифрувати резервні записи Vaultaire

Ця межа походить від шифрування на стороні клієнта та зберігання ключів, а не лише від обіцянки політики. Vaultaire завантажує зашифрований текст, а облікові дані та ключі, необхідні для розшифрування вмісту сховища, залишаються у клієнта та його матеріалів для відновлення.

За правильної роботи з ключами та nonce AES-256-GCM створює зашифрований текст, який не розкриває захищений відкритий текст, і пряма груба сила над випадковим 256-бітним ключем є обчислювально неможливою. Це не робить всю систему непорушною: ентропія облікових даних, матеріал для відновлення, кінцеві точки, цілісність програмного забезпечення та недоліки реалізації залишаються частиною моделі загроз. Стандарт AES дає примітив; навколишній дизайн визначає, як захищені ключі.

Apple не отримує читабельний резервний ключ. Застосунок виводить цей ключ із вашого візерунка під час відновлення на основі візерунка або відновлює його з маніфесту, зашифрованого фразою, під час відновлення на основі фрази. CloudKit зберігає зашифрований вихід і робочі записи, необхідні для його отримання, але не читабельний вміст сховища.

Навіть за судовою постановою

Коли Apple отримує законну вимогу щодо даних iCloud, вона може надати записи та метадані, доступні згідно з відповідною моделлю захисту iCloud. Vaultaire завантажує записи CloudKit, зашифровані на стороні клієнта, а не читабельні файли сховища або резервний ключ у відкритому вигляді. Apple може надати ці записи зашифрованого тексту та відповідні метадані служби, але вона не зберігає резервний ключ, необхідний для перетворення захищеного вмісту сховища на відкритий текст.

Це архітектурний результат шифрування на стороні клієнта. Apple може передати записи CloudKit, які вона зберігає. Для читання вмісту їхнього сховища все ще потрібен резервний ключ, отриманий з візерунка, або фраза відновлення, яка відкриває зашифрований маніфест відновлення.

Модель довіри: довіряйте математиці, а не компаніям

Традиційне хмарне сховище вимагає довіряти провайдеру. Ви довіряєте, що вони правильно шифрують ваші дані. Що не переглядають ваші файли. Що протистоятимуть тиску уряду. Що їхні співробітники не зловживатимуть доступом. Це велика довіра до організації, з якою ви ніколи не зустрічалися.

Зашифроване резервне копіювання iCloud у Vaultaire зменшує те, у чому ви мусите довіряти Apple щодо конфіденційності. Захист вмісту залежить від того, чи застосунок правильно виводить ключі й правильно використовує AES-GCM, і від того, чи ваші візерунок і фраза відновлення лишаються поза руками постачальника. Ви все ще довіряєте клієнту Vaultaire, iOS, своєму розблокованому пристрою та Apple, яка має зберігати записи доступними.

Якщо сервери Apple будуть зламані, ваші дані в безпеці: зловмисник отримає зашифрований шум. Якщо недобросовісний співробітник Apple отримає доступ до ваших файлів, ваші дані в безпеці: він побачить зашифрований шум. Якщо Apple змінить свою політику конфіденційності завтра, ваші дані в безпеці: політика не скасовує математику. Шифрування захищає вас незалежно від того, хто зберігає дані, як зберігає і що робить зі своїм доступом.

Жоден застосунок із шифруванням не прибирає потреби в довірі. Дизайн Vaultaire звужує роль Apple до зберігання та транспортування зашифрованих записів, тоді як клієнт залишається відповідальним за правильну криптографію, а ваш пристрій відповідає за захист ключів і відкритого тексту під час використання.

Відновлення сховища на новому пристрої

Ось де зашифрована резервна копія доводить свою цінність. Ваш телефон зник: загублений, зламаний, вкрадений, замінений. Ваше сховище було збережено в iCloud. Що далі.

Крок 1: Встановіть Vaultaire на новий пристрій

Завантажте Vaultaire з App Store на новий iPhone або iPad. Застосунок виявляє зашифровану резервну копію у вашому обліковому записі iCloud.

Крок 2: Намалюйте свій візерунок

Vaultaire представляє знайому сітку 5×5. Ви малюєте той самий візерунок, який використовували під час створення резервної копії. Оскільки створення резервного ключа не залежить від пристрою, той самий візерунок і розмір сітки створюють той самий резервний ключ на новому пристрої. Сіль локального пристрою не є частиною цього резервного копіювання в хмарі.

Крок 3: Ваше сховище розшифровується

Зашифрована резервна копія завантажується з iCloud і розшифровується локально на вашому новому пристрої. Ваші фотографії, відео та документи з'являються точно такими, якими ви їх залишили. Весь процес займає секунди для малих сховищ і хвилини для великих. У жодний момент цього процесу Apple або будь-хто інший не мали доступу до ваших незашифрованих даних.

Ви можете використовувати фразу відновлення замість візерунка. Вона не відтворює той самий ключ напряму. Vaultaire виводить із фрази ключ відновлення, знаходить зашифрований маніфест відновлення за адресою, виведеною з фрази, і розгортає збережені ключі сховища та резервні ключі перед відновленням зашифрованих фрагментів. Два шляхи досягають однієї резервної копії через різні ієрархії ключів.

Увімкнено за замовчуванням, можна вимкнути

Зашифрована резервна копія iCloud увімкнена за замовчуванням у безкоштовній версії та Pro. Вона запускається раз на 24 години і, якщо ви не зміните налаштування мережі, лише через Wi-Fi. Телефони губляться або ламаються частіше, ніж зламують зашифровані резервні копії, тому нове сховище з самого початку має копію для відновлення.

Деякі люди не хочуть, щоб Vaultaire завантажував записи зі сховища CloudKit. Якщо ви вимкнете резервне копіювання Vaultaire і не користуєтеся синхронізацією та спільним доступом, застосунок не ініціюватиме ці передачі даних із сховища. Це окремо від поведінки резервного копіювання операційної системи Apple: залежно від налаштувань iOS і облікового запису Apple резервна копія пристрою в iCloud або на комп’ютері може містити дані контейнера застосунку. Перегляньте та контролюйте ці системні резервні копії, якщо ваша модель загрози вимагає, щоб телефон був єдиною копією.

Якщо резервне копіювання залишається ввімкненим, зашифрована копія ваших даних зберігається на серверах Apple в обмін на можливість відновити сховище, якщо ви втратите пристрій. Копія зашифрована, читабельні облікові дані розшифрування залишаються під вашим контролем, і Apple не отримує читабельний вміст сховища. Але копія існує, і той, хто отримає дані CloudKit, може офлайн підбирати візерунок. Якщо ваша модель загроз вимагає, щоб телефон був єдиною копією, вимкніть резервне копіювання.

Ви можете вимкнути резервне копіювання Vaultaire у CloudKit в будь-який час. Коли ви це зробите, Vaultaire видалить цю зашифровану резервну копію зі своєї приватної бази даних CloudKit. Це не перевіряє та не стирає окремі резервні копії пристрою iOS, резервні копії комп’ютера, експортовані файли, спільні копії або дані однорангового пристрою.

Резервна копія, а не синхронізація

Важливо розуміти, чим зашифрована резервна копія iCloud не є. Це не синхронізація між пристроями в реальному часі. Це не живе дзеркало вашого сховища, що оновлюється щоразу при додаванні фотографії.

Зашифроване резервне копіювання iCloud зберігає відновлювані версії. Коли ви запускаєте резервне копіювання або коли 24-годинна перевірка Vaultaire запускає його після розблокування, застосунок готує поточний стан сховища та завантажує зашифровані записи. Незмінені компоненти можуть бути дедупліковані порівняно з останніми версіями, а перервані завантаження можуть бути відновлені. Файли, додані пізніше, з’являються після завершення створення пізнішої версії.

Це розділення є навмисним. Резервне копіювання зберігає версії, призначені для відновлення; функція синхронізації пристроїв Vaultaire забезпечує постійну конвергенцію між пристроями. Конвеєр резервного копіювання все ще повинен керувати проміжним етапом, дедуплікацією, завантаженням фрагментів, повторними спробами, каталогами версій і відновленням транзакцій, тому його безпека залежить від цих механізмів, а також від шифру.

Думайте про це як про банківський сейф. Ви не перевозите документи туди-сюди постійно. Ви кладете копію важливих файлів у сейф, і якщо ваш будинок згорить: приходите до банку і забираєте їх. Оригінали зберігаються у вас. Резервна копія тихо чекає, поки не знадобиться.