숨겨진 암호화된 디스크 파티션을 생성하기 위한 툴킷인 Shufflecake 게시

보안 감사 회사인 Kudelski Security는 기존 파티션의 사용 가능한 여유 공간에 흩어져 있고 임의의 잔여 데이터와 구별할 수 없는 숨겨진 파일 시스템을 생성할 수 있는 Shufflecake라는 도구를 발표했습니다. 파티션은 접근키를 모르면 포렌식 분석을 하여도 그 존재를 증명하기 어려운 방식으로 생성됩니다. 유틸리티 코드(shufflecake-userland)와 Linux 커널 모듈(dm-sflc)은 C로 작성되어 GPLv3 라이선스에 따라 배포됩니다. 커널이 제공되는 GPLv2 라이센스.

이 프로젝트는 보호가 필요한 데이터를 숨기기 위해 Truecrypt 및 Veracrypt보다 더 발전된 솔루션으로 포지셔닝됩니다. 이 솔루션은 Linux 플랫폼을 기본적으로 지원하며 장치에 최대 15개의 숨겨진 파티션을 서로 중첩되어 구문 분석을 혼란스럽게 할 수 있습니다. 그들의 존재의. 예를 들어 시스템에 해당 유틸리티가 존재하는 것으로 판단할 수 있듯이 Shufflecake의 사용 자체가 비밀이 아닌 경우 생성된 숨겨진 파티션의 총 수를 확인할 수 없습니다. 생성된 숨겨진 파티션은 사용자 재량에 따라 ext4, xfs 또는 btrfs와 같은 파일 시스템을 수용하도록 포맷될 수 있습니다. 각 파티션은 자체 잠금 해제 키가 있는 별도의 가상 블록 장치로 처리됩니다.

추적을 혼동하기 위해 "타당한 거부성" 동작 모델을 사용하는 것이 제안되었습니다. 그 핵심은 가치가 낮은 데이터가 포함된 암호화된 섹션에 추가 레이어로 귀중한 데이터를 숨겨 일종의 숨겨진 섹션 계층 구조를 형성한다는 것입니다. 압력이 가해지는 경우 장치 소유자는 암호화된 파티션에 대한 키를 공개할 수 있지만 다른 파티션(최대 15개 중첩 수준)이 이 파티션에 숨겨져 있을 수 있으므로 해당 파티션의 존재를 확인하고 존재를 증명하는 것은 문제가 됩니다.

숨기기는 저장 장치의 임의 위치에 배치된 암호화된 슬라이스 집합으로 각 파티션을 구성하여 수행됩니다. 파티션에 추가 저장 공간이 필요할 때 각 슬라이스가 동적으로 생성됩니다. 분석을 더 어렵게 만들기 위해 서로 다른 섹션의 조각이 번갈아 표시됩니다. Shufflecake 섹션은 ​​인접한 영역에 연결되지 않으며 모든 섹션의 조각이 혼합됩니다. 사용된 슬라이스와 사용 가능한 슬라이스에 대한 정보는 암호화된 헤더에서 참조되는 각 파티션과 연결된 위치 맵에 저장됩니다. 카드와 헤더는 암호화되어 있으며 액세스 키를 모르면 임의의 데이터와 구별할 수 없습니다.

헤더는 슬롯으로 나누어지며, 각 슬롯은 자체 섹션과 관련 슬라이스를 정의합니다. 헤더의 슬롯은 쌓여 있고 반복적으로 연결되어 있습니다. 현재 슬롯에는 계층 구조의 이전 섹션(덜 숨겨진 섹션)의 매개변수를 해독하는 키가 포함되어 있으므로 하나의 비밀번호를 사용하여 연관된 덜 숨겨진 섹션을 모두 해독할 수 있습니다. 선택한 섹션. 덜 숨겨진 각 파티션은 중첩된 파티션의 조각을 사용 가능한 것으로 처리합니다.

기본적으로 모든 Shufflecake 하위 섹션은 최상위 섹션과 동일한 표시 크기를 갖습니다. 예를 들어, 1GB 장치에 1개의 파티션이 있는 경우 각 파티션은 시스템에 XNUMXGB 파티션으로 표시되며, 저장된 데이터의 총 크기가 다음을 초과하는 경우 사용 가능한 총 디스크 공간이 모든 파티션에서 공유됩니다. 장치의 실제 크기에 따라 I/O 오류가 발생하기 시작합니다.

열려 있지 않은 중첩 섹션은 공간 할당에 참여하지 않습니다. 최상위 파티션을 채우려고 하면 데이터가 중첩된 파티션으로 파쇄되지만 오류가 시작되기 전에 파티션에 배치할 수 있는 데이터 크기 분석을 통해 데이터의 존재를 밝힐 수는 없습니다. 상위 파티션에는 주의를 분산시키기 위해 불변의 데이터가 포함되어 있으며 별도로 사용되지 않으며 정규 작업은 항상 가장 최근에 중첩된 섹션으로 수행된다고 가정합니다. 이 방식 자체는 존재의 비밀을 유지하는 것이 더 중요함을 의미합니다. 이 데이터를 잃는 것보다 데이터).

실제로 15개의 Shufflecake 파티션이 항상 생성됩니다. 사용된 파티션에는 사용자 비밀번호가 첨부되고, 사용되지 않은 파티션에는 무작위로 생성된 비밀번호가 제공됩니다(실제로 얼마나 많은 파티션이 사용되는지 이해하는 것은 불가능합니다). Shufflecake 파티션이 초기화되면 배치를 위해 할당된 디스크, 파티션 또는 가상 블록 장치가 무작위 데이터로 채워지므로 일반적인 배경에서 Shufflecake 메타데이터 및 데이터를 식별하는 것이 불가능합니다.

Shufflecake 구현은 성능이 상당히 높지만 오버헤드가 있기 때문에 LUKS 하위 시스템 기반 디스크 암호화에 비해 처리량이 약 60배 정도 느립니다. Shufflecake를 사용하면 서비스 데이터 저장을 위한 RAM 및 디스크 공간에 대한 추가 비용도 발생합니다. 메모리 소비는 파티션당 1MB로 추정되며 디스크 공간은 전체 크기의 5%입니다. 이에 비해 목적이 유사한 WORAM 기술은 사용 가능한 디스크 공간이 200% 손실되면서 속도가 75~XNUMX배 느려집니다.

툴킷과 커널 모듈은 Debian 및 Ubuntu 커널 5.13 및 5.15(Ubuntu 22.04에서 지원됨)에서만 테스트되었습니다. 프로젝트는 여전히 작동 중인 프로토타입으로 간주되어야 하며 중요한 데이터를 저장하는 데 사용되어서는 안 됩니다. 앞으로는 성능, 안정성, 보안을 추가로 최적화하고 Shufflecake 파티션에서 부팅할 수 있는 기능을 제공할 계획입니다.

출처 : opennet.ru