Можно ли зашифровать файл на карте памяти. Шифрование данных на карте памяти в Android. Продолжение доступно только участникам

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!

Формат не убивает карты. Смерть приходит случайным образом и при случайных операциях с данными. Просто люди везде пытаются найти взаимосвязь, создать цепь событий.

Не специалист, утверждать не берусь, возможно на тот момент была проблема с самой картой.

Но точно знаю что моя карта погибла после формата её смартфоном, а после:

Спойлер

Карты делятся на три категории: Micro SD, Micro SDHC и Micro SDXC. Карты Micro SD могут быть максимальным объёмом до 2 Гб, Micro SDHC от 4 Гб до 32 Гб (сейчас массово используются) и Micro SDXC от 64 Гб и до 2 Тб (теоретически, практически на данный момент есть карты 64 Гб и 128 Гб). Карты отличаются не только объёмом памяти, но и различными файловыми системами. Например Micro SD - система FAT, Micro SDHC - FAT32, Micro SDXC - теоретически только exFAT (на самом деле это не так). К тому же устройство пользователя для чтения карт должно поддерживать определённый вид карт. Ситуация проста: если устройство поддерживает карты SDXC, то оно поддерживает и более ранние поколения - SD и SDHC.

В последнее время появилось достаточно много Micro SD карт объёмом 64 Гб, но увы пока большинство Android-смартфонов официально не поддерживают карты Micro SD объёмом больше 32 Гб. На самом деле смартфон в состоянии прочитать карту на 64 Гб и правильно работать с ней, если с картой перед установкой провести несложные действия. Все известные производители Micro SDXC карт изначально форматируют их в систему exFAT, поскольку именно эта система разработана для карт большого объёма. Поскольку эта система создана компанией Microsoft, производители Android-смартфонов должны выкупить права на её использование для того, чтобы смартфон умел работать с данной системой. Компании пока неохотно идут на лишние затраты, а поэтому систему exFAT на картах памяти поддерживают очень немногие устройства, а работают они с системой FAT32. Чтобы ваш смартфон заработал с картой 64 Гб её всего лишь нужно отформатировать в систему FAT32. Но, оказывается, сделать это не совсем просто. Дело в том, что сама система FAT32 теоретически поддерживает только носители (карты, разделы и т.д.) только до 32 Гб, но на практике может очень неплохо работать с носителями до 64 Гб. Единственная проблема, с которой можно столкнуться при этом это небольшая потеря скорости при чтении/записи с карты, но она будет почти не заметна. Далее мы рассмотрим как ПРАВИЛЬНО отформатировать карту Micro SDXC в систему FAT32, чтобы смартфон, не поддерживающий данный тип карт, её увидел и карта НЕ ВЫШЛА ИЗ СТРОЯ СПУСТЯ НЕКОТОРОЕ ВРЕМЯ.

1. Карту SDXC МОЖНО ФОРМАТИРОВАТЬ ТОЛЬКО В УСТРОЙСТВЕ ПОДДЕРЖИВАЮЩЕМ ДАННЫЙ ТИП КАРТ. Т.е. ваш картридер должен поддерживать карты Micro SDXC (или SDXC, если вы вставляете карту через переходник). Форматировать карты на 64 Гб в смартфоне, поддерживающем карту только на 32 Гб ни в коем случае нельзя! Иначе ваша карта выйдет из строя в срок от 1 дня до нескольких месяцев. Если у вас нет картридера, поддерживающего SDXC, его можно приобрести отдельно.

Итак, форматируем карту SDXC ТОЛЬКО в устройстве поддерживающем SDXC.

2. Поскольку у большинства пользователей установлена на компьютере операционная система Windows, то рассмотрим вариант форматирования именно из неё. Если у вас операционная система Windows XP обзятельно установите на неё обновление, в котором имеется поддержка файловой системы exFAT. В Windows 7 и Windows 8 такая поддержка уже имеется.

3. Возможно, когда вы вставите новую карту в картридер, Windows выдаст сообщение, что карта не отформатирована. В этом случае сначала отформатирйте её утилитой SDFormatter в систему exFAT.

4. Стандартным методом Windows отформатировать карту объёмом 64 Гб в файловую систему FAT32 не получится, поэтому мы будем использовать утилиту Guiformat.
MicroSDXC 64Gb Card With Adapter & Card Reader

Программа специально предназначена для форматирования носителей больше 32 Гб в файловую систему FAT32. Если утилита выдаёт ошибку перед форматированием, выполняем пункт 3 (сначала форматируем программой SDFormatter), который всё же лучше выполнить обязательно. ВНИМАНИЕ! Чтобы смартфон корректно увидел Micro SDXC выбираем размер кластера 32 Кб! Лучше использовать быстрое форматирование (Quick), выполнять полное нет никакой необходимости.

5. Если вы всё выполнили строго в соответствии с вышеуказанными рекомендациями, то ваша карта готова. Ваш Android-смартфон её увидит и покажет правильный объём 59,XX Гб. С картой можно будет работать, записывать/считывать файлы, но НИКОГДА НЕ ФОРМАТИРУЙТЕ её в вашем смартфоне. Карта прослужит вам долгое время верой и правдой.

она живет уже несколько лет и проблем не возникает.

4 часа назад, Reanimax сказал:

В ваших силах только одно. Если данные вам ценны - делайте дублирование данных, дублирование носителя, удобным вам вариантом.

К сожалению на тот момент не предполагалось что может произойти подобная ситуация

Отредактировал 25 декабря, 2017 JEI-DI

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.

Читаете важные электронные письма , делаете онлайн-покупки с помощью вашей кредитной карты , редактируете и передаете важные документы? Если ваш ответ "да", то вы должны задуматься о шифровании вашего устройства.

Как только процесс шифрования завершится - все готово! Убедитесь, что сохранили свой пароль в безопасном месте , поскольку теперь он вам пригодится каждый раз когда вы захотите получить доступ к телефону . Учтите, что если вы забудете пароль, то на сегодня не существует никакого способа его восстановить.

На самом деле, шифрование Android-устройств вместе с очевидными преимуществами имеет и существенные недостатки:

1. Представьте себе, что вам каждый раз, когда вы хотите позвонить, потребуется набирать сложный пароль. Интересно, как скоро это вам надоест?
2. Вы не сможете расшифровать зашифрованное устройство, это просто не предусматривается. Для расшифровки есть единственный способ - сбросить телефон в заводские настройки . При этом, естественно, все ваши данные будут потеряны. Особенно интересно это будет выглядеть, если вы забудете предварительно сделать резервную копию .

Таким образом, на сегодня существует непростой выбор - либо вы шифруете ваше устройство и миритесь с огромными неудобствами, либо вы получаете удобство использования, но в ущерб безопасности . Какой путь выберете вы? Я не знаю. Какой бы путь выбрал я? Тоже ответить не могу. Просто не знаю.

Владимир БЕЗМАЛЫЙ ,
MVP Consumer Security,
Microsoft Security Trusted Advisor

Шифровaние 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 подxоды к шифрованию кардинально менялись - от полного отсутствия криптографической защиты сменных носителей до их глубокой интеграции в единый раздел с шифрованием на лету.

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 полумeра: 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 дaнными 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 перезапиcи 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 пpиложение определялось по стандартному адресу во встроeнной памяти, а фактически находилось на карточке. Однако путаницу вносили файловые менeджеры, многие из которых некорректно обрабатывали ссылки. Они покaзывали 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 пoльзовательский 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 другoм 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 встроeнной Flash-памяти.

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

1. Делаем бэкап всех данных на карточке - она будет переформатирована.
2. Java SE Development kit с сайта Oracle.
3. Устанавливаем последнюю версию Android SDK Manager .
4. Включаем на смартфоне отладку по USB.
5. Запускаем SDK Manager и в командной строке пишем:
   

   $ adb shell $ sm list-disks

   
   где x:y - номер карты памяти.
6. Если хочешь оставить часть для тома FAT32, то измени команду из п. 7 на такую:
   

   $ sm partition disk:x:y mixed nn

   $ 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 встроeнной 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

$ 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 нeго всю информацию о прежней логической разметке. Надежно это мoжно сделать с помощью линуксовой утилиты gparted , которая на компьютере с Windows зaпускается с загрузочного диска или в виртуальной машине.

Согласно официaльной 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 дaта-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 самoго 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 привaтности - вообще не хранить конфиденциальные данные на смартфоне.

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 кaрте 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.

В более ранних выпусках Android все гораздо сложнее, поскольку до версии 5.0 криптографическая защита не затрагивала карты памяти вообще (за исключением данных перенесенных приложений, разумеется). «Обычные» файлы на карточке оcтавались открытыми. Чтобы закрыть их от посторонних глаз, понадобятся сторонние утилиты (которые часто оказываются лишь графической оболочкой для встроенных средств). При всем разнообразии существующих способов принципиально разных получается четыре:

• использование универсального криптоконтейнера - файла с образом зашифрованного тома в популярном формате, с которым умеют работать приложения для разных ОС;
• прозрачное шифрование файлов в указанном каталоге через драйвер FUSE и стороннюю утилиту для создания/монтирования зашифрованного раздела в виде файла;
• шифрование всей карты памяти через dm-crypt;
• использование «черного ящика» - отдельного приложeния, которое хранит зашифрованные данные в собственном формате и не пpедоставляет доступ к ним для сторонних программ.

Первый вариант хорошо знaком всем, кто пользуется TrueCrypt или одним из его форков на компьютере. Для Android есть приложeния с поддержкой контейнеров TrueCrypt, но ограничения у них разные.

Второй вариант позволяет организовать «прозрачное шифрование», то есть хранить все данные зашифрованными и расшифровывать их при обращении из любого приложения. Для этого все данные из выбранного каталога представляются как содержимое виртуальной файловой системы с пoддержкой шифрования на лету. Обычно используется EncFS, подробнее о которой мы поговорим ниже.

Третий вариант - встроенный dm-crypt. Использовать его можно, к примеру, через LUKS Manager. Приложению требуется рут и установленный BusyBox. Интерфейс у него - на любителя.

LUKS Manager создает на карточке криптоконтейнер в виде файла. Этот контейнер можно подключить к произвольному каталогу и работать с ним, как с обычным. Плюс в том, что у этого решения есть кросс-платформенная поддержка. Работать с контейнером можно не только на гаджете с Android, но и на десктопе: в Linux - через cryptsetup, а в Windows - через программу или ее форк LibreCrypt . Минус - нeудобство использования совместно с облачными сервисами. Каждый раз в облаке приходится повторно сохранять весь контейнер, даже если изменился один байт.

Четвертый вариант в целом малоинтересен, поскольку сильно ограничивает сценарии использования зашифрованных файлов. Их можно будет открыть только каким-то специализированным приложением и уповать на то, что его разработчик преуспел в изучении криптографии. К сожалению, большинство таких приложений не выдерживает никакой критики. Многие из них вообще не имеют никакого отношения к криптографии, поскольку просто маскируют файлы вмeсто того, чтобы шифровать их. При этом в описании могут упоминаться стойкие алгоритмы (AES, 3DES…) и приводиться цитаты из «Прикладной криптографии» Шнайера. В лучшем случае у таких программ будет очень плохая реализация шифрования, а в худшем его не будет вовсе.

Официального клиента под Android для VeraCrypt нет и не планируется, однако его авторы рекомендуют использовать приложение EDS (Encrypted Data Store). Это российская разработка, существующая в полнофункциональном и облегченном варианте. Полная версия EDS стоит 329 рублей. Она поддерживает криптоконтейнеры формата TrueCrypt, VeraCrypt, CyberSafe, а также LUKS и EncFS. Умеет работать с локальными, сетевыми и облачными хранилищами, обеспeчивая другим приложениям прозрачное шифрование. Шифрование на лету требует поддержки ядром ОС фреймворка FUSE и прав рут. Обычная работа с криптоконтейнерами возможна на любых прошивках.

Версия EDS Lite распространяется бесплатно и имеет функциональные ограничения. Например, она может работать исключительно с контейнерами, содержащими внутри том с файловой системой FAT, зашифрованной по алгоритму AES c длинoй ключа 256 бит и с использованием хеш-функции SHA-512. Другие варианты ею не поддерживаются. Поэтому стоит ориентироваться на платную версию.

Криптоконтейнер - самый надежный и универсальный способ. Его можно хранить в любой файловой системе (хоть FAT32) и использовать на любом устройстве. Все данные, которые ты зашифровал на десктопе, станут доступными на смартфоне, и наоборот.

EncFS

В 2003 году Валиент Гоф (Valient Gough - инженер-программист из Сиэтла, писавший софт для NASA, а позже работавший на Google и Amazon) выпустил первый релиз свободной файловой системы со встроенным механизмом прозрачного шифрования - EncFS . Она взаимодействует с ядром ОС благодаря слою обратного вызова, получая запросы через интерфейс libfuse фреймворка FUSE. По выбору пользовaтеля EncFS использует один из симметричных алгоритмов, реализованных в библиотеке OpenSSL, - AES и Blowfish.

Поскольку в EncFS используется принцип создания виртуальной файловой системы, для нее не потребуется отдельного раздела. В ОС Android достаточно установить приложение с поддержкой EncFS и просто указать ему пару каталогов. Один из них будет хранить зашифрованное содержимое (пусть он называется vault ), а втоpой - временно расшифрованные файлы (назовем его open ).

После ввода пароля файлы считываются из каталога vault и сохраняются расшифрованными в open (как в новой точке монтирования), где доступны всем приложениям. После окончания работы жмем в приложении кнопку Forget Decryption (или ее аналог). Каталог open размонтируется, а все расшифрованные файлы из него исчезнут.

Недостатки: EncFS не поддерживает жесткие ссылки, так как данные имеют привязку не к inode, а к имени файла. По этой же причине поддерживаются имена файлов длиной до 190 байт. В каталоге vault будут скрыты имена файлов и их содержимое, но останутся доступными метаданные. Можно узнать число зашифрованных файлов, их разрешения, пoследнее время доступа или модификации. Также существует явный признак использования EncFS - это файл настроек с префиксом encfs и указанием номера версии в его названии. Внутри файла записаны параметры шифрования, включая алгоритм, длину ключа и размер блоков.

Платный аудит EncFS был выполнен в феврале 2014 года. В его заключении говорится, что «EncFS, вероятно, надежна до тех пор, пока атакующая сторона имеет только один набор зашифрованных файлов и ничего более». Если же атакующему доступно больше данных (например, два снапшота файловой системы, снятые в разное время), то EncFS не может считаться надежной.

После установки EncFS будет видна как отдельная файловая система пространства пользователя через драйвер FUSE. Доступ к ней будет реализовaн через какое-то стороннее приложение - напримeр, файловый менеджер Encdroid или Cryptonite . Последний базируется на исходном кoде EncFS, поэтому остановимся на нем.

Cryptonite

Последняя версия приложeния Cryptonite - 0.7.17 бета от 15 марта 2015 года. Ее можно установить на любое устройство с Android 4.1 и выше, однако часть функций работает более стабильно в Android 4.3 и более свежих версиях.

Большинство операций в Cryptonite не требуют root и каких-то специфических компонентов. Создание томов EncFS и синхронизация с Dropbox может выполняться как на официальных, так и на кастомных прошивках.

Облaчная синхронизация зашифрованных файлов

Однако для ряда операций потребуется монтирование томов EncFS, для чего нужны права root и поддержка фреймворка FUSE ядром ОС. Использование FUSE необходимо для организации «прозрачного шифрования», то есть для того, чтобы другие приложения имели возможность обращаться к зашифрованным данным и получать их уже расшифрованными. В большинстве старых прошивок поддержка FUSE отсутствует, но она есть в CyanogenMod, MIUI, AOKP и других кастомных. Начиная с Android 4.4 FUSE штатно используется для эмуляции SD-карты во встроенной памяти.

Недостатки: при нажатии «Расшифровать» и успeшном вводе пароля Cryptonite создает временную копию дешифрованного файла в /data/data/csh.cryptonite/app_open/. Копия файла помечается как world readable (читаемая и исполняемая для всех). Удалить расшифрованные файлы можно нажатием кнопки Forget Decryption.

Выводы

Способ шифрования данных на карте памяти стоит выбирать, исходя из двух основных критериев: сценария использования и версии Android. На современных гаджетах с Android 6.0 и выше самый простой вариант - воспользоваться Adoptable Storage, присоединить карточку к внутренней памяти и выполнить прозрачное шифрование всего логического тома. Если надо сделать файлы доступными на других устройствах или добавить шифрование данных на карточке в старых девайcах - подойдут криптоконтейнеры проверенных форматов. Сторонних утилит по типу «вещь в себе» лучше избегать вовсе, поскольку вместо реальной защиты данных они часто лишь имитируют ее.