Что значит шифрование sd карты. Шифрование данных на Android-устройствах. Когда вы закончили…

14.09.2023

Статьи и Лайфхаки

Чтобы понять, что такое шифрование в телефоне, следует оговориться о возможности перехвата разнообразных переговоров по сотовому аппарату и прослушивании.

Для того, чтобы конфиденциальная информация не стало открытой и прозрачной для посторонних лиц, и существуют специальные программы против прослушивания.

Для чего нужно шифрование

Современные сотовые устройства весьма незащищены перед такой популярной программой, как троянский конь. Смартфон с таким своеобразным шпионом открывается любопытным ушам.
Что важно, распознать программу человеку, далекому от интернет технологий, вряд ли удастся. Особенно уязвимы для таких прослушивающих программ телефоны Apple iPhone.
Следует справедливо заметить, что существует и множество иных вариантов прослушки сотовых телефонов, в том числе и через СИМ-карты.
Однако стоит отметить и возможность шифрования телефонных бесед. Самой популярной программой, которая способна защитить информацию пользователей сотовых телефонов, является утилита под названием Cellcrypt Mobile.
Она была разработана британскими учеными. Преимущество данного ресурса заключается в том, что его можно установить одновременно на оба телефона, по которым планируется совершать звонки.
Вся информация проходит по каналу CSD. Получается, что звонки оцениваются не как связь по телефону, а через модем.

Самые известные программы шифрования

Для шифрования существуют и иные специальные программы. Например, SecureGSM является весьма недешевым, но эффективным программным обеспечением, которое работает не только вкупе с сотовым устройством, но и системой Micrososft Windows Mobile.
Что примечательно, программа может работать не только на распространенных сенсорных устройствах, но и на кнопочных телефонах.
Замечательно справляется с шифрованием телефонных бесед и ресурс Crytogic. Данное программное обеспечение обойдется весьма недорого. Однако утилита ориентирована только на смартфоны Nokia.
Поэтому использование даже недорогой утилиты может быть вполне надежным и эффективным. Однако программа не может защитить SMS-сообщения.
Среди прочих эффективных шифровок можно выделить 5pro software secure voice, которая отличается невероятно простым интерфейсом.

ФБР попыталось через суд выкрутить руки компании Apple, не желающей создавать код для обхода собственной системы безопасности. Обнаружена критическая уязвимость в ядре Android, позволяющая получить доступ суперпользователя в обход всех защитных механизмов. Эти два события хоть и не связаны между собой, но совпали по времени, явным образом демонстрируя различия в системе безопасности двух популярных мобильных ОС. Отложим на минуту вопрос с критической уязвимостью ядра Android, которая вряд ли будет когда-либо исправлена большинством производителей в уже выпущенных моделях, и рассмотрим механизмы шифрования данных в Android и Apple iOS. Но прежде поговорим, зачем вообще нужно шифрование в мобильных устройствах.

Зачем шифровать телефон?

Честному человеку скрывать нечего - популярнейшей лейтмотив, который звучит после каждой публикации на тему защиты данных. «Мне скрывать нечего», - говорят многие пользователи. Увы, но гораздо чаще под этим подразумевается всего лишь уверенность в том, что уж в данные конкретного Васи Пупкина никто не потрудится залезть, ибо кому они вообще интересны? Практика показывает, что это не так. Далеко ходить не станем: буквально на прошлой неделе увольнением завершилась карьера школьной учительницы, которая на минутку оставила телефон на столе. Ученики мгновенно разблокировали аппарат и извлекли из него фотографии учительницы в виде, который осуждается пуританской моралью американского общества. Инцидент послужил достаточным основанием для увольнения учительницы. Подобные истории происходят чуть ли не ежедневно.

Как взламываются незашифрованные телефоны

Не будем углубляться в детали, просто имей в виду: данные с незашифрованного телефона можно извлечь почти в ста процентах случаев. «Почти» здесь относится скорее к случаям, когда телефон попытались физически повредить или уничтожить непосредственно перед снятием данных. Во многих устройствах Android и Windows Phone есть сервисный режим, позволяющий слить все данные из памяти аппарата через обычный USB-кабель. Это касается большинства устройств на платформе Qualcomm (режим HS-USB, работающий даже тогда, когда загрузчик заблокирован), на китайских смартфонах с процессорами MediaTek (MTK), Spreadtrum и Allwinner (если разблокирован загрузчик), а также всех смартфонов производства LG (там вообще удобный сервисный режим, позволяющий слить данные даже с «окирпиченного» устройства).

Но даже если в телефоне и нет сервисного «черного хода», данные из устройства все равно можно получить, разобрав аппарат и подключившись к тестовому порту JTAG. В самых запущенных случаях из устройства извлекается чип eMMC, который вставляется в простейший и очень дешевый адаптер и работает по тому же протоколу, что и самая обычная SD-карта. Если данные не были зашифрованы, из телефона легко извлекается вообще все вплоть до маркеров аутентификации, предоставляющих доступ к твоим облачным хранилищам.

А если шифрование было включено? В старых версиях Android (до 4.4 включительно) и это можно было обойти (за исключением, правда, аппаратов производства Samsung). А вот в Android 5.0 наконец появился режим стойкого шифрования. Но так ли он полезен, как полагает Google? Попробуем разобраться.

Android 5.0–6.0

Первым устройством под управлением Android 5.0 стал Google Nexus 6, выпущенный в 2014 году компанией Motorola. В то время уже активно продвигались 64-разрядные мобильные процессоры с архитектурой ARMv8, но у компании Qualcomm не было готового решения на этой платформе. В результате в Nexus 6 был использован набор системной логики Snapdragon 805, основанный на 32-разрядных ядрах собственной разработки Qualcomm.

Почему это важно? Дело в том, что в процессоры на архитектуре ARMv8 встроен набор команд для ускорения потокового шифрования данных, а в 32-битных процессорах ARMv7 таких команд нет.

Итак, следи за руками. Инструкций для ускорения крипто в процессоре нет, поэтому Qualcomm встроил в набор системной логики выделенный аппаратный модуль, призванный выполнять те же функции. Но что-то у Google не сложилось. То ли драйверы на момент выпуска не допилили, то ли Qualcomm не предоставил исходные коды (или не разрешил публиковать их в AOSP). Детали публике неизвестны, но известен результат: Nexus 6 шокировал обозревателей чрезвычайно медленной скоростью чтения данных. Насколько медленной? Примерно вот так:

Причина восьмикратного отставания от «младшего брата», смартфона Motorola Moto X 2014, проста: насильно включенное шифрование, реализованное компанией на программном уровне. В реальной жизни пользователи Nexus 6 на оригинальной версии прошивки жаловались на многочисленные лаги и фризы, заметный нагрев устройства и относительно слабую автономность. Установка ядра, отключающего насильственно активированное шифрование, разом решала эти проблемы.

Впрочем, прошивка - дело такое, ее ведь можно и допилить, не так ли? Особенно если ты Google, располагаешь неограниченными финансами и имеешь в штате самых квалифицированных разработчиков. Что ж, посмотрим, что было дальше.

А потом был Android 5.1 (спустя полгода), в котором нужные драйверы для работы с аппаратным ускорителем сначала добавили в предварительной версии прошивки, а потом снова убрали в финальной из-за серьезных проблем со спящим режимом. Потом был Android 6.0, на момент выхода которого пользователи уже успели потерять интерес к этой игре и стали любыми способами отключать шифрование, пользуясь сторонними ядрами. Или не отключать, если скорости чтения в 25–30 Мбайт/с достаточно.

Android 7.0

Хорошо, но уж в Android 7 можно было исправить серьезную проблему флагманского устройства, которой уже почти два года? Можно, и ее исправили! В лаборатории «Элкомсофт» сравнили производительность двух идентичных Nexus 6, на одном из которых была установлена версия Android 6.0.1 с ядром ElementalX (и отключенным шифрованием), в то время как второе работало под управлением первой предварительной версии Android 7 с настройками по умолчанию (шифрование включено). Результат налицо:

Продолжение доступно только участникам

Вариант 1. Присоединись к сообществу «сайт», чтобы читать все материалы на сайте

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», увеличит личную накопительную скидку и позволит накапливать профессиональный рейтинг Xakep Score!

Если посмотреть со стороны безопасности, то ваш Android смартфон - это компактная коробочка, переполненная важной личной информацией, и вряд ли вы хотели бы, чтобы она попала в чужие недобрые руки. Чтобы более реально представить ситуацию, то подумайте о вашей электронной почте, СМС сообщениях, сохраненных номерах кредиток, персональных фото и других чувствительных данных.

Думаю никто не хотел бы оказаться в той ситуации, когда чужой человек завладел бы этими данным, потому что о последствиях этого даже страшно подумать. И это та основная причина, по которой мы приходим к разным методикам организации защиты своего телефона или планшета, и шифрование данных является основным средством защиты данных.

Что такое шифрование?

Шифрование - это обратимый процесс преобразования данных в нечитабельный вид для всех лиц, кроме тех, кто знает как её расшифровать. Единственный способ вернуть данные в читабельный вид, это расшифровать их обратно при помощи правильного ключа.

Такие вещи проще понимать на простых примерах, допустим Вы потеряли свой дневник, и тот кто найдет его и знает русский язык может запросто прочесть и узнать ваши сокровенные секреты, но если бы вы вели дневник на каком то секретном коде, или понятном только вам языке, то никто другой не смог бы его прочесть.

Аналогичный подход можно применить для данных хранящихся на вашем Android устройстве. Вор может завладеть вашим смартфоном или планшетом и получить доступ к персональным данным, но если данные зашифрованные, то это будет всего лишь набор бесполезных абракадабр, которые он не сможет прочесть.

Шифруем Ваш Android

Шифрование Android - очень простая процедура. Примите во внимание, что на разных устройствах меню для шифрования данных могут находиться в разных местах. К тому же кастомные прошивки и UI, например Samsung TouchWiz UX, могут иметь разные требования.

Первым делом установите пароль или PIN код для блокировки экрана. Это пароль или PIN будет составлять часть ключа для расшифровки данных, поэтому его важно установить перед началом шифрования.

Некоторые производители устройств устанавливают дополнительные требования к безопасности, например на Galaxy S3 и Galaxy S4.

После установки PIN или пароля, переходим в подраздел главного меню “Безопасность” и выбираем “Зашифровать телефон” или “Зашифровать планшет” (Encrypt Phone or Encrypt Tablet). На разных устройствах меню для шифрования данных может находится в разных местах, например, в HTC One оно находится в разделе “Память” в главном меню.

Меню для шифрования будет выглядеть как-то так:

Процесс шифрования занимает длительное время, поэтому важно, чтобы ваша батарея была полностью заряжена. Если заряда батареи будет недостаточно, вы получите уведомление перед началом шифрования.

Если всё готово, нажмите кнопку внизу экрана “Зашифровать телефон” или “Зашифровать планшет” (Encrypt Phone или Encrypt Tablet). Здесь ваш телефон спросит пароль или PIN код, введите его для подтверждения. Снова появится предупреждающее сообщение, нажмите кнопку “Зашифровать телефон”.

Ваше устройство перезагрузиться и только после этого начнется шифрование. Вы увидите на экране индикатор прогресса шифрования. Пока работает процесс шифрования не играйтесь с вашим телефоном и не пытайтесь выполнить какие либо действия, если прервать процесс шифрования можно потерять все или часть данных.

Как только шифрование закончилось, телефон (планшет) перезагрузиться, и вы должны будете ввести пароль или PIN, чтобы расшифровать все данные. После ввода пароля все данные расшифруются и загрузиться обычный Android.

Шифрование внешней SD карты

Некоторые устройства, например Galaxy S3 и Galaxy S4, разрешают шифровать данные даже на внешних накопителях - SD картах памяти.

Если посмотреть со стороны безопасности, то ваш Android смартфон - это компактная коробочка, переполненная важной личной информацией , и вряд ли вы хотели бы, чтобы она попала в чужие недобрые руки. Чтобы более реально представить ситуацию, то подумайте о вашей электронной почте, СМС сообщениях, сохраненных номерах кредиток, персональных фото и других чувствительных данных.

Другие телефоны могут быть даже вывезены контрабандой из страны, где они могут получить премиальную цену на развивающихся рынках. Однако, если вы используете последнее, помните, что вор может видеть ваш шаблон разблокировки, следуя пятнам пальца на экране. Это еще одна причина, по которой рекомендуется чистить устройство часто. Эта функция может быть не такой хорошей, но это определенно самый безопасный вариант.

Отслеживайте и удаляйте свой телефон удаленно

Помимо кода блокировки, некоторые устройства даже имеют считыватель отпечатков пальцев. Функции блокировки экрана. Только пропущенные вызовы и предварительный просмотр любого непрочитанного текста обычно доступны, перейдя на страницу «Параметры страницы безопасности». Затем установите флажки для удаленного поиска , блокировки и перезагрузки телефона. Поэтому остерегайтесь того, что вы храните на карте памяти.

Прежде чем включить шифрование, имейте в виду, что есть некоторые недостатки. Медленнее: шифрование всегда добавляет некоторые накладные расходы, что делает ваше устройство немного медленнее. Оно работает только в одном направлении: после шифрования памяти вашего устройства вы можете отключить шифрование, сбросив телефон до заводских настроек по умолчанию. Это также удалит все данные, хранящиеся на вашем телефоне, поэтому вам придется устанавливать их с нуля. Фактическое снижение скорости зависит от аппаратного обеспечения телефона. . Не все должны включать шифрование, поскольку это принесет больше вреда, чем пользы многим людям.

Что такое шифрование?

Такие вещи проще понимать на простых примерах , допустим Вы потеряли свой дневник, и тот кто найдет его и знает русский язык может запросто прочесть и узнать ваши сокровенные секреты, но если бы вы вели дневник на каком то секретном коде , или понятном только вам языке, то никто другой не смог бы его прочесть.

В основном профессионалы, которые занимаются деловой информацией, должны серьезно рассмотреть эту возможность шифрования, давая понять, что это также важно перед любыми изменениями в устройстве. В дополнение к сохранению физической безопасности вашего устройства, будьте осторожны с приложениями, которые вы устанавливаете, которые также могут украсть ваши личные данные.

Шифрование может занимать час или больше, в зависимости от того, сколько данных у вас на вашем устройстве. Если вам нужно остановить процесс шифрования, вы потеряете некоторые данные на своем телефоне. Откройте экран настроек, нажмите «Безопасность» и нажмите «Критерии».

Шифруем Ваш Android

Шифрование данных в ОС Android тесно связано с двумя проблемами: контролем доступа к картам памяти и переносом на них приложений. Многие программы содержат данные активации, платежную и конфиденциальную информацию. Ее защита требует управления правами доступа, которые не поддерживаются типичной для карточек файловой системой FAT32. Поэтому в каждой версии Android подходы к шифрованию кардинально менялись - от полного отсутствия криптографической защиты сменных носителей до их глубокой интеграции в единый раздел с шифрованием на лету.

WARNING

У каждого гаджета с ОС Android есть свои существенные отличия - как в прошивке, так и на аппаратном уровне. Даже разные версии одной модели могут сильно отличаться. Карты памяти тоже имеют свои особенности. Поэтому детальные руководства по использованию шифрования на одном устройстве часто не работают без модификаций на другом. Универсальных методов здесь не существует. Есть лишь общие подходы, которые и описаны в данной статье.

Особая роль карты памяти

Изначально разработчики Android предполагали использование карты памяти только как отдельного хранилища пользовательских файлов. Это был просто склад мультимедиа без каких-либо требований к его защите и надежности. Карточки microSD(HC) с FAT32 вполне справлялись с ролью простейшей хранилки, освобождая внутреннюю память от фоток, видеороликов и музыки.

Возможность переносить на карту памяти не только мультимедийные файлы, но и приложения впервые появилась в Android 2.2 Froyo. Реализована она была с помощью концепции зашифрованных контейнеров на каждое приложение, но защищало это исключительно от попадания не в те руки карты - но не смартфона.

К тому же это была полумера: многие программы переносились частично, оставляя часть данных во внутренней памяти, а некоторые (например, системные или содержащие виджеты) не переносились на карточку вовсе. Сама возможность переноса приложений зависела от их типа (предустановленное или стороннее) и внутренней структуры. У одних каталог с пользовательскими данными сразу располагался отдельно, а у других - в подкаталоге самой программы.

Если приложения интенсивно использовали операции чтения/записи, то надежность и скорость работы карточек уже не могла удовлетворить разработчиков. Они намеренно делали так, что перенос программ штатными средствами становился невозможен. За счет такого ухищрения их творение гарантированно получало прописку во внутренней памяти с большим ресурсом перезаписи и высоким быстродействием.

С четвертой версии в Android появилась возможность выбрать, где разместить приложение. Можно было назначить карту памяти как диск для установки программ по умолчанию, но не все прошивки корректно поддерживали эту функцию. Как она работает в конкретном устройстве - удавалось выяснить лишь опытным путем.

В пятом Андроиде Google снова решила вернуть изначальную концепцию и сделала все, чтобы максимально затруднить перенос приложений на карту памяти. Крупные производители уловили сигнал и добавили в прошивки собственные функции мониторинга, определяющие попытки пользователя принудительно переместить приложения на карточку с использованием рута. Более-менее работал только вариант с созданием жестких или символьных ссылок. При этом приложение определялось по стандартному адресу во встроенной памяти, а фактически находилось на карточке. Однако путаницу вносили файловые менеджеры, многие из которых некорректно обрабатывали ссылки. Они показывали неверный объем свободного места, поскольку считали, что приложение якобы занимает место и во встроенной памяти, и на карточке одновременно.

Адаптируй это!

В Android Marshmallow появился компромисс под названием «Адаптируемое хранилище» - Adoptable Storage. Это попытка Google сделать так, чтобы и овцы остались целы, и солдаты удовлетворены.

Функция Adoptable Storage позволяет объединить пользовательский раздел во встроенной памяти с разделом на карточке в один логический том. Фактически она создает на карточке раздел ext4 или F2FS и добавляет его к пользовательскому разделу внутренней памяти. Это чисто логическая операция объединения, отдаленно напоминающая создание составного тома из нескольких физических дисков в Windows.

В процессе объединения с внутренней памятью карточка переформатируется. По умолчанию весь ее объем будет использован в объединенном томе. В таком случае файлы на карточке уже нельзя будет прочитать на другом устройстве - они будут зашифрованы уникальным ключом устройства, который хранится внутри доверенной среды исполнения.

В качестве альтернативы можно зарезервировать на карточке место под второй раздел с FAT32. Хранимые на нем файлы будут видны на всех устройствах, как прежде.

Способ разделения карточки задается либо через меню Adoptable Storage, либо через отладочный мост для Android (Android Debug Bridge - ADB). Последний вариант используется в тех случаях, когда производитель скрыл Adoptable Storage из меню, но не удалил эту функцию из прошивки. Например, она скрыта в Samsung Galaxy S7 и топовых смартфонах LG. В последнее время вообще появилась тенденция убирать Adoptable Storage из флагманских устройств. Она считается костылями для бюджетных смартфонов и планшетов, которые не комплектуются достаточным объемом встроенной Flash-памяти.

Впрочем, не маркетологам решать, как нам использовать свои устройства. Через ADB на компьютере с Windows функция Adoptable Storage включается следующим образом.

Делаем бэкап всех данных на карточке - она будет переформатирована.
Java SE Development kit с сайта Oracle.
Устанавливаем последнюю версию Android SDK Manager .
Включаем на смартфоне отладку по USB.
Запускаем SDK Manager и в командной строке пишем: $ adb shell $ sm list-disks
Записываем номер диска, под которым определяется карта памяти (обычно он выглядит как 179:160, 179:32 или подобным образом).
Если хочешь добавить к внутренней памяти весь объем карточки, то пиши в командной строке: $ sm partition disk: x:y private
где x:y - номер карты памяти.
Если хочешь оставить часть для тома FAT32, то измени команду из п. 7 на такую: $ sm partition disk:x:y mixed nn
где nn - остаток объема в процентах для тома FAT32.

Например, команда sm partition disk:179:32 mixed 20 добавит к встроенной памяти 80% объема карточки и оставит на ней том FAT32 в 1/5 ее объема.

На некоторых смартфонах этот метод в варианте «как есть» уже не работает и требует дополнительных ухищрений. Производители делают все, чтобы искусственно разделить свою продукцию по рыночным нишам. Топовые модели выпускаются с разным объемом встроенной памяти, и желающих переплачивать за него находится все меньше.

Некоторые смартфоны не имеют слота для карты памяти (например, серия Nexus), но поддерживают подключение USB-Flash-носителей в режиме OTG. В таком случае флешку также можно использовать для расширения объема встроенной памяти. Делается это следующей командой:

$ adb shell sm set-force-adoptable true

По умолчанию возможность использовать USB-OTG для создания адаптированного хранилища отключена, поскольку его неожиданное извлечение может привести к потере данных. Вероятность внезапного отключения карты памяти гораздо ниже из-за ее физического размещения внутри устройства.

Если с добавлением объема сменного носителя или его разбиением на разделы возникают проблемы, то сначала удали с него всю информацию о прежней логической разметке. Надежно это можно сделать с помощью линуксовой утилиты gparted , которая на компьютере с Windows запускается с загрузочного диска или в виртуальной машине.

Согласно официальной политике Google приложения могут сразу быть установлены в адаптируемое хранилище или перенесены в него, если разработчик указал это в атрибуте android:installLocation . Ирония в том, что далеко не все собственные приложения Google пока позволяют это делать. Каких-то практических лимитов у «адаптированного хранилища» в Android нет. Теоретический предел для Adoptable Storage составляет девять зеттабайт. Столько нет даже в дата-центрах, а уж карты памяти большего объема тем более не появятся в ближайшие годы.

Сама процедура шифрования при создании адаптированного хранилища выполняется с помощью dm-crypt - того же модуля ядра Linux, которым производится полнодисковое шифрование встроенной памяти смартфона (см. предыдущую статью « »). Используется алгоритм AES в режиме сцепления блоков шифртекста (CBC). Для каждого сектора генерируется отдельный вектор инициализации с солью (ESSIV). Длина свертки хеш-функции SHA составляет 256 бит, а самого ключа - 128 бит.

Такая реализация, хотя и уступает в надежности AES-XTS-256, работает гораздо быстрее и считается достаточно надежной для пользовательских устройств. Любопытный сосед вряд ли вскроет зашифрованное адаптированное хранилище за разумное время, а вот спецслужбы давно научились использовать недостатки схемы CBC. К тому же реально не все 128 бит ключа оказываются совершенно случайными. Невольное или намеренное ослабление встроенного генератора псевдослучайных чисел - самая часто встречающаяся проблема криптографии. Она затрагивает не столько гаджеты с Android, сколько все потребительские устройства в целом. Поэтому самый надежный способ обеспечения приватности - вообще не хранить конфиденциальные данные на смартфоне.

INFO

Если после объединения памяти с помощью Adoptable Storage выполнить сброс до заводских настроек, то данные на карточке также пропадут. Поэтому предварительно стоит сделать их бэкап, а лучше - сразу назначить облачную синхронизацию.

Альтернативное шифрование данных на карте памяти

Теперь, когда мы разобрались с особенностями хранения файлов на карте памяти в разных версиях Android, перейдем непосредственно к их шифрованию. Если у тебя девайс с шестым Андроидом и новее, то с большой вероятностью в нем так или иначе можно активировать функцию Adoptable Storage. Тогда все данные на карточке будут зашифрованы, как и во встроенной памяти. Открытыми останутся лишь файлы на дополнительном разделе FAT32, если ты захотел его создать при переформатировании карточки.