გამოქვეყნებულია Shufflecake, ხელსაწყოების ნაკრები ფარული დაშიფრული დისკის დანაყოფების შესაქმნელად

უსაფრთხოების აუდიტორულმა კომპანიამ Kudelski Security გამოაქვეყნა ინსტრუმენტი სახელწოდებით Shufflecake, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ფარული ფაილური სისტემები მიმოფანტული არსებულ ტიხრებზე არსებულ თავისუფალ სივრცეში და არ განსხვავდებოდეს შემთხვევითი ნარჩენი მონაცემებისგან. ტიხრები იქმნება ისე, რომ წვდომის გასაღების ცოდნის გარეშე ძნელია მათი არსებობის დამტკიცება სასამართლო ანალიზის ჩატარებისასაც. კომუნალური პროგრამების კოდი (shufflecake-userland) და Linux-ის ბირთვის მოდული (dm-sflc) დაწერილია C-ზე და ნაწილდება GPLv3 ლიცენზიით, რაც შეუთავსებლობის გამო გამოქვეყნებული ბირთვის მოდულის ჩართვას Linux-ის მთავარ ბირთვში შეუძლებელს ხდის. GPLv2 ლიცენზია, რომლითაც ხდება ბირთვის მიწოდება.

პროექტი განლაგებულია, როგორც უფრო მოწინავე გადაწყვეტა, ვიდრე Truecrypt და Veracrypt მონაცემების დამალვისთვის, რომლებიც საჭიროებენ დაცვას, რომელსაც აქვს Linux პლატფორმის მშობლიური მხარდაჭერა და საშუალებას გაძლევთ განათავსოთ 15-მდე ფარული დანაყოფი მოწყობილობაზე, ჩასმული ერთმანეთში, რათა აღრეული იყოს ანალიზი. მათი არსებობის შესახებ. თუ თავად Shufflecake-ის გამოყენება არ არის საიდუმლო, როგორც შეიძლება ვიმსჯელოთ, მაგალითად, სისტემაში შესაბამისი კომუნალური საშუალებების არსებობით, მაშინ შექმნილი ფარული დანაყოფების მთლიანი რაოდენობა შეუძლებელია. შექმნილი ფარული ტიხრების ფორმატირება შესაძლებელია მომხმარებლის შეხედულებისამებრ, რათა მოთავსდეს ნებისმიერი ფაილური სისტემა, მაგალითად, ext4, xfs ან btrfs. თითოეული დანაყოფი განიხილება, როგორც ცალკე ვირტუალური ბლოკის მოწყობილობა თავისი განბლოკვის გასაღებით.

კვალის დასაბნევად, შემოთავაზებულია გამოიყენოთ ქცევის „სარწმუნო უარყოფა“, რომლის არსი ის არის, რომ ღირებული მონაცემები იმალება დამატებითი ფენების სახით დაშიფრულ განყოფილებებში ნაკლებად ღირებული მონაცემებით, რაც ქმნის სექციების ერთგვარ ფარულ იერარქიას. ზეწოლის შემთხვევაში, მოწყობილობის მფლობელს შეუძლია დაშიფრული დანაყოფის გასაღები გამოავლინოს, მაგრამ ამ დანაყოფში შეიძლება დამალული იყოს სხვა დანაყოფები (15-მდე წყობილი დონე) და მათი არსებობის დადგენა და მათი არსებობის დადასტურება პრობლემურია.

დამალვა მიიღწევა თითოეული დანაყოფის აგებით, როგორც დაშიფრული ნაჭრების ნაკრები, რომლებიც განთავსებულია შემთხვევით პოზიციებზე შესანახ მოწყობილობაზე. თითოეული ნაჭერი იქმნება დინამიურად, როდესაც დანაყოფში საჭიროა დამატებითი შენახვის ადგილი. ანალიზის გასართულებლად, სხვადასხვა მონაკვეთის ნაჭრები ერთმანეთს ენაცვლება, ე.ი. Shufflecake-ის სექციები არ არის დაკავშირებული მომიჯნავე რეგიონებთან და ყველა განყოფილების ნაჭრები შერეულია. ინფორმაცია გამოყენებული და უფასო ნაჭრების შესახებ ინახება მდებარეობის რუკაზე, რომელიც დაკავშირებულია თითოეულ დანაყოფთან, რომელიც მითითებულია დაშიფრული სათაურით. ბარათები და სათაური დაშიფრულია და, წვდომის გასაღების ცოდნის გარეშე, არ განსხვავდება შემთხვევითი მონაცემებისგან.

სათაური დაყოფილია სლოტებად, რომელთაგან თითოეული განსაზღვრავს საკუთარ განყოფილებას და დაკავშირებულ ნაწილებს. სათაურში სლოტები დაწყობილია და რეკურსიულად არის დაკავშირებული - მიმდინარე სლოტი შეიცავს გასაღებს იერარქიაში წინა განყოფილების პარამეტრების გაშიფვრისთვის (ნაკლებად დამალული), რაც საშუალებას აძლევს ერთი პაროლის გამოყენებას ყველა ნაკლებად დამალული განყოფილების გასაშიფრად. არჩეული განყოფილება. ყოველი ნაკლებად დამალული დანაყოფი განიხილავს ჩადგმული დანაყოფების ნაჭრებს, როგორც თავისუფალს.

ნაგულისხმევად, Shufflecake-ის ყველა ქვესექციას აქვს იგივე ხილული ზომა, როგორც ზედა დონის სექცია. მაგალითად, თუ 1 GB მოწყობილობაზე არის სამი დანაყოფი, თითოეული მათგანი ხილული იქნება სისტემისთვის, როგორც 1 GB დანაყოფი და დისკის მთლიანი ხელმისაწვდომი სივრცე განაწილდება ყველა დანაყოფს შორის - თუ შენახული მონაცემების ჯამური ზომა აღემატება მოწყობილობის რეალური ზომა, ის დაიწყება I/O შეცდომა დააგდეს.

ჩადგმული სექციები, რომლებიც არ არის ღია, არ მონაწილეობენ სივრცის განაწილებაში, ე.ი. ზედა დონის დანაყოფის შევსების მცდელობა გამოიწვევს მონაცემების დაქუცმაცებას ჩადგმულ ტიხრებში, მაგრამ ვერ შეძლებს მათი არსებობის გამოვლენას იმ მონაცემების ზომის ანალიზით, რომლებიც შეიძლება განთავსდეს დანაყოფში შეცდომის დაწყებამდე (ეს ვარაუდობენ, რომ ზედა ტიხრები შეიცავს უცვლელ მონაცემებს ყურადღების გადასატანად და არასოდეს ცალ-ცალკე არ გამოიყენება, და რეგულარული მუშაობა ყოველთვის ტარდება უახლესი ჩადგმული განყოფილებით, თავად სქემა გულისხმობს, რომ უფრო მნიშვნელოვანია არსებობის საიდუმლოების შენარჩუნება. მონაცემები, ვიდრე ამ მონაცემების დაკარგვა).

ფაქტობრივად, ყოველთვის იქმნება 15 Shufflecake დანაყოფი - მომხმარებლის პაროლი მიმაგრებულია გამოყენებულ ტიხრებზე, ხოლო გამოუყენებელ ტიხრებს მიეწოდება შემთხვევით გენერირებული პაროლი (შეუძლებელია იმის გაგება, თუ რამდენი დანაყოფი გამოიყენება რეალურად). როდესაც Shufflecake დანაყოფები ინიციალიზებულია, დისკი, დანაყოფი ან ვირტუალური ბლოკის მოწყობილობა, რომელიც გამოყოფილია მათი განთავსებისთვის, ივსება შემთხვევითი მონაცემებით, რაც შეუძლებელს ხდის Shufflecake მეტამონაცემების და მონაცემების იდენტიფიცირებას ზოგადი ფონზე.

Shufflecake-ის იმპლემენტაციას აქვს საკმაოდ მაღალი შესრულება, მაგრამ ოვერჰედის არსებობის გამო, ის დაახლოებით ორჯერ ნელია გამტარუნარიანობასთან შედარებით, LUKS ქვესისტემაზე დაფუძნებული დისკის დაშიფვრასთან შედარებით. Shufflecake-ის გამოყენება ასევე იწვევს დამატებით ხარჯებს RAM-ისთვის და დისკისთვის სერვისის მონაცემების შესანახად. მეხსიერების მოხმარება შეფასებულია 60 MB თითო დანაყოფზე, ხოლო დისკზე სივრცე მთლიანი ზომის 1%. შედარებისთვის, WORAM ტექნიკა, მსგავსი დანიშნულებით, იწვევს 5-დან 200-ჯერ შენელებას, დისკზე გამოსაყენებელი სივრცის 75%-ით დაკარგვით.

ინსტრუმენტარიუმის და ბირთვის მოდული გამოცდილია მხოლოდ Debian-ზე და Ubuntu-ზე 5.13 და 5.15 ბირთვებით (მხარდაჭერილია Ubuntu 22.04-ზე). აღნიშნულია, რომ პროექტი კვლავ უნდა განიხილებოდეს როგორც სამუშაო პროტოტიპი, რომელიც არ უნდა იქნას გამოყენებული მნიშვნელოვანი მონაცემების შესანახად. სამომავლოდ, ჩვენ ვგეგმავთ დამატებით ოპტიმიზაციას შესრულების, საიმედოობისა და უსაფრთხოებისთვის, ასევე ვუზრუნველვყოფთ Shufflecake ტიხრებიდან ჩატვირთვის შესაძლებლობას.

წყარო: opennet.ru