Az AES-256 egyszerűen elmagyarázva: mit csinál valójában a titkosítás?

Az „AES-256” úgy jelenik meg a biztonsági oldalakon, mint a „klinikailag igazolt” felirat a bőrápolási termékek flakonján: inkább jelvényként, mintsem magyarázatként. A legtöbben, akik olvassák, sosem tették fel a kérdést, mit is csinál pontosan egy fájllal, vagy miért éppen a 256-os szám végzi a lényegi munkát. Érdemes megérteni, mert a valódi titkosított széf és a lakat ikonnal ellátott sima mappa közötti különbség általában pontosan ezen múlik.

Mi is valójában az AES-256?

Az AES az Advanced Encryption Standard (fejlett titkosítási szabvány) rövidítése: egy konkrét algoritmus, amely egy titkos kulcs segítségével olvasható adatokat olvashatatlan adatokká alakít, majd vissza. Az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézete (NIST) választotta ki 2001-ben egy nyilvános versenyt követően, és ma már világszerte ez az alapértelmezett titkosítási algoritmus a jelszókezelők, üzenetküldő alkalmazások, VPN-ek és fájlszéfek — köztük a Vaultine — mögött.

A „256” a kulcs hosszát jelöli bitekben mérve. Az AES-nek létezik 128 bites és 192 bites változata is; mindhárom ugyanazt az alapalgoritmust használja, csupán eltérő kulcsmérettel és némileg eltérő számú belső feldolgozási körrel. Egy AES-256-tal titkosított fájl egy 256 bites kulcs segítségével halad végig ezeken a körökön, a kimenet pedig a titkosított szöveg (ciphertext): olyan bájtsorozat, amely a méretmintázatoktól eltekintve semmit sem árul el az eredeti fájl tartalmáról, ha nem áll rendelkezésre ugyanaz a kulcs a folyamat visszafordításához.

Miért a 256 bit az a szám, ami számít?

Egy 256 bites kulcsnak 2^256 lehetséges értéke van. Ezt a számot nehéz szemléletessé tenni, mert messze túlmutat minden hétköznapi mennyiségen, de egy gyakori hasonlat jól megállja a helyét: nagyjából annyi, mint a megfigyelhető világegyetem jelentős részében található atomok száma. Egy adott kulcs kitalálása nyers erővel (brute force) — vagyis az összes kombináció végigpróbálása, amíg az egyik nem működik — nem gyorsabb számítógép vagy nagyobb költségvetés kérdése. A valaha létezett összes számítógép, ha a világegyetem kezdete óta folyamatosan futna, akkor sem jutna érdemben közelebb ahhoz, hogy mindet végigpróbálja.

Ezért nem beszélnek a biztonsági kutatók az AES-256 nyers erővel történő „feltöréséről”; ez egyszerűen nincs napirenden. Amikor titkosított adatok mégis napvilágra kerülnek, az ok szinte mindig valami más, nem maga az algoritmus: egy gyenge vagy újrahasznosított jelszó, amelyből a kulcsot származtatták, egy olyan helyen tárolt kulcs, ahonnan ellophatták, vagy egy megvalósítási hiba a környező szoftverben. Nem a zár a gyenge pont. Hanem szinte mindig az, ami a kulcsot őrzi.

A titkosított nem ugyanaz, mint a rejtett

Ez az a különbség, ami a legtöbbet számít mindenkinek, aki „biztonságos mappa” alkalmazást keres. Egy fájl elrejtése azt változtatja meg, hogy a fájl megjelenik-e, nem pedig azt, hogy mi maga a fájl: egy rejtett mappa, egy ponttal kezdődő fájlnév (dotfile) vagy egy olyan alkalmazás, amely csak áthelyezi a fotóidat egy kevésbé szem előtt lévő helyre. A fájl tényleges bájtjai érintetlenek maradnak. Csatlakoztasd az eszközt egy számítógéphez, kapcsold be a „rejtett fájlok megjelenítése” opciót, és a fotó pontosan úgy nyílik meg, mint bármelyik másik kép, mert soha nem volt benne kulcs.

Az AES-256 titkosítás teljesen más művelet. Nem helyezi át a fájlt, és nem változtatja meg a láthatóságát; a kulcs segítségével titkosított szöveggé írja át a fájl tartalmát. Van egy gyors módszer arra, hogy megállapítsd, valójában melyiket csinálja egy alkalmazás: jelenítsd meg a rejtett fájlokat, vagy csatlakoztasd az eszközt egy másik számítógéphez. Ha a „védett” fájl normálisan megnyílik, akkor el volt rejtve, nem pedig titkosítva. Ha az alkalmazás és a PIN-kódod nélkül olvashatatlan adathalmaz, akkor titkosítva lett. (Lásd a Miért nem valóban rejtett a „rejtett” mappa? című bejegyzésünket arról, milyen gyakran árulják az első esetet a másodikként.)

Amit a marketingoldalak elhallgatnak: kinél van a kulcs?

Az „AES-256-tal titkosított” állítás technikailag sok olyan termékre is igaz, amely ennek ellenére nem tud megvédeni téged attól a cégtől, amelyik készítette. Az algoritmus csak azt mondja meg, hogyan működik az adatok összekuszálása; arról semmit sem mond, hol található a kulcs. Egy felhőtárhely-szolgáltató titkosíthatja a fájljaidat AES-256-tal a saját szerverein úgy, hogy közben maga a szolgáltató őrzi a kulcsot — ez pedig azt jelenti, hogy a titkosítás megállítja a külső támadót, de semmit sem ér a szolgáltatót érő adatbetörés, egy hozzáféréssel rendelkező alkalmazott vagy egy olyan hatósági megkeresés ellen, amelyet nem hozzád, hanem a szervereikhez címeznek.

Pontosan ez az oka annak, hogy a „zero-knowledge” egy külön állítás az „AES-256-tal titkosított” mellett, és ezért érdemes mindkettőt ellenőrizni, mielőtt bármelyikben megbíznál. A titkosítás anélkül, hogy tudnád, kinél van a kulcs, szinte semmit sem árul el arról, ki van valójában kizárva.

Hogyan valósítja meg ezt a Vaultine?

A Vaultine minden egyes fájlt saját AES-256 kulccsal titkosít, amelyet a rendszer teljes egészében a saját eszközödön hoz létre és használ fel. A széfedet védő mesterkulcs a mintádból vagy a PIN-kódodból származik közvetlenül az eszközön, és soha nem továbbítódik sehová. Semmi sem fejtődik vissza szerverre, felhőbeli másolatba vagy bármilyen más helyre az előtted lévő eszközön kívül — ettől lesz a felépítés a gyakorlatban is zero-knowledge, nem csak az adatvédelmi irányelvekben (a felépítés további részleteiért lásd a Miért biztonságosabb valójában egy széfalkalmazás fiók nélkül? című cikket).

Ez egy olyan kompromisszumot is megmagyaráz, amelyről érdemes előre tudni: ha elveszíted a PIN-kódodat és a 12 szavas helyreállítási kifejezésedet, a Vaultine valóban nem tudja visszaszerezni neked a fájljaidat. Ez nem az ügyfélszolgálat korlátja, hanem pontosan ugyanaz a tulajdonság, amely megakadályozza, hogy egy adatbetörés vagy egy hatósági idézés hozzáférjen a fájljaidhoz. A zárat nyitó kulcs kizárólag a te eszközödön létezett.

A rövid összefoglaló

Az AES-256 egy konkrét, alaposan letesztelt eljárás arra, hogy egy fájlt olvashatatlan zajjá alakítson egy olyan méretű kulccsal, amelynek a nyers erővel való feltörése nem jelent valós fenyegetést. Nem varázsszó; egy rendszer egyik eleme, és az dönti el, hogy valóban megvéd-e téged, hogy utána kinél marad a kulcs. Egy fájl elrejtése nem egyenlő a titkosításával, és egy fájl titkosítása egy olyan cég számára, amely megtartja a kulcsot, nem ugyanaz, mint úgy titkosítani, hogy kizárólag te tudd megnyitni.

A Vaultine minden fájlt AES-256-tal titkosít a saját eszközödön, egy olyan kulccsal, amely a saját PIN-kódodból származik, és soha nem kerül elküldésre sehová. Az első 10 fájl ingyenes a vaultine.app oldalon.