رمزگذاری فول دیسک

رمزگذاری فول دیسک فرآیند رمزگذاری تمام داده های کاربر در دستگاه اندرویدی با استفاده از یک کلید رمزگذاری شده است. هنگامی که یک دستگاه رمزگذاری می شود، تمام داده های ایجاد شده توسط کاربر به طور خودکار قبل از انتقال آن به دیسک رمزگذاری می شوند و همه داده ها به طور خودکار قبل از بازگرداندن آنها به فرآیند تماس، رمزگشایی می شوند.

رمزگذاری فول دیسک در نسخه 4.4 به اندروید معرفی شد، اما اندروید 5.0 این ویژگی های جدید را معرفی کرد:

  • رمزگذاری سریع ایجاد کرد، که فقط بلوک های استفاده شده در پارتیشن داده را رمزگذاری می کند تا از طولانی شدن زمان بوت اولیه جلوگیری شود. در حال حاضر فقط فایل سیستم های ext4 و f2fs از رمزگذاری سریع پشتیبانی می کنند.
  • پرچم forceencrypt را برای رمزگذاری در اولین بوت اضافه کرد.
  • پشتیبانی از الگوها و رمزگذاری بدون رمز عبور اضافه شده است.
  • ذخیره سازی سخت افزاری کلید رمزگذاری را با استفاده از قابلیت امضای Trusted Execution Environment (TEE) اضافه کرد (مانند TrustZone). برای جزئیات بیشتر به ذخیره کلید رمزگذاری شده مراجعه کنید.

احتیاط: دستگاه‌هایی که به Android 5.0 ارتقا یافته و سپس رمزگذاری شده‌اند ممکن است با بازنشانی داده‌های کارخانه به حالت رمزگذاری نشده برگردند. دستگاه‌های جدید Android 5.0 که در اولین راه‌اندازی رمزگذاری شده‌اند، نمی‌توانند به حالت رمزگذاری نشده برگردند.

نحوه کارکرد رمزگذاری فول دیسک اندروید

رمزگذاری فول دیسک اندروید مبتنی بر dm-crypt است که یک ویژگی هسته است که در لایه دستگاه بلوک کار می کند. به همین دلیل، رمزگذاری با کارت چند رسانه ای جاسازی شده ( eMMC) و دستگاه های فلش مشابه که خود را به عنوان دستگاه های بلوک به هسته نشان می دهند، کار می کند. رمزگذاری با YAFFS امکان پذیر نیست، که مستقیماً با یک تراشه فلش NAND خام صحبت می کند.

الگوریتم رمزگذاری 128 استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES) با زنجیره بلوک رمز (CBC) و ESSIV:SHA256 است. کلید اصلی با AES 128 بیتی از طریق تماس با کتابخانه OpenSSL رمزگذاری می شود. برای کلید باید از 128 بیت یا بیشتر استفاده کنید (که 256 اختیاری است).

توجه: OEM ها می توانند از 128 بیت یا بالاتر برای رمزگذاری کلید اصلی استفاده کنند.

در نسخه اندروید 5.0، چهار نوع حالت رمزگذاری وجود دارد:

  • پیش فرض
  • پین
  • کلمه عبور
  • الگو

پس از اولین راه‌اندازی، دستگاه یک کلید اصلی ۱۲۸ بیتی به‌طور تصادفی ایجاد می‌کند و سپس آن را با رمز عبور پیش‌فرض و نمک ذخیره‌شده هش می‌کند. رمز عبور پیش‌فرض این است: "default_password" با این حال، هش حاصل از طریق یک TEE (مانند TrustZone) نیز امضا می‌شود که از هش امضا برای رمزگذاری کلید اصلی استفاده می‌کند.

می توانید رمز عبور پیش فرض تعریف شده در فایل cryptfs.cpp پروژه متن باز Android را پیدا کنید.

هنگامی که کاربر پین/گذر یا رمز عبور را روی دستگاه تنظیم می کند، تنها کلید 128 بیتی دوباره رمزگذاری و ذخیره می شود. (یعنی تغییرات پین/گذر/الگوی کاربر باعث رمزگذاری مجدد داده‌های کاربر نمی‌شود.) توجه داشته باشید که دستگاه مدیریت‌شده ممکن است مشمول محدودیت‌های پین، الگو، یا رمز عبور باشد.

رمزگذاری توسط init و vold مدیریت می شود. init vold فراخوانی می‌کند و ولد ویژگی‌ها را برای راه‌اندازی رویدادها در init تنظیم می‌کند. سایر بخش‌های سیستم همچنین به ویژگی‌ها نگاه می‌کنند تا کارهایی مانند وضعیت گزارش، درخواست رمز عبور یا درخواست بازنشانی کارخانه‌ای در صورت بروز خطای مهلک را انجام دهند. برای فراخوانی ویژگی های رمزگذاری به صورت vdc ، سیستم از ابزار خط فرمان دستورات vold cryptfs استفاده می کند: checkpw ، restart ، enablecrypto ، changepw ، cryptocomplete ، verifypw ، setfield، setfield ، getfield ، mountdefaultencrypted ، getpwtype ، getpw clearpw .

برای رمزگذاری، رمزگشایی یا پاک کردن /data ، /data نباید سوار شود. با این حال، برای نشان دادن هر رابط کاربری (UI)، چارچوب باید شروع شود و چارچوب برای اجرا به /data نیاز دارد. برای حل این معما، یک فایل سیستم موقت بر روی /data نصب شده است. این به Android اجازه می‌دهد تا رمزهای عبور را درخواست کند، پیشرفت را نشان دهد یا در صورت نیاز پاک کردن داده‌ها را پیشنهاد کند. این محدودیت را تحمیل می کند که برای جابجایی از سیستم فایل موقت به سیستم فایل /data واقعی، سیستم باید هر فرآیندی را با فایل های باز در سیستم فایل موقت متوقف کند و آن فرآیندها را در سیستم فایل /data واقعی دوباره راه اندازی کند. برای انجام این کار، همه سرویس‌ها باید در یکی از سه گروه core ، main و late_start باشند.

  • core : هرگز پس از شروع خاموش نشوید.
  • main : خاموش کنید و بعد از وارد کردن رمز دیسک مجددا راه اندازی کنید.
  • late_start : تا زمانی که /data رمزگشایی و نصب نشده باشد شروع نمی شود.

برای راه اندازی این اقدامات، ویژگی vold.decrypt روی رشته های مختلف تنظیم می شود. برای کشتن و راه اندازی مجدد سرویس ها، دستورات init عبارتند از:

  • class_reset : یک سرویس را متوقف می کند اما اجازه می دهد تا با class_start دوباره راه اندازی شود.
  • class_start : یک سرویس را دوباره راه اندازی می کند.
  • class_stop : یک سرویس را متوقف می کند و یک پرچم SVC_DISABLED اضافه می کند. سرویس های متوقف شده به class_start پاسخ نمی دهند.

جریان می یابد

چهار جریان برای یک دستگاه رمزگذاری شده وجود دارد. یک دستگاه فقط یک بار رمزگذاری می شود و سپس یک جریان بوت معمولی را دنبال می کند.

  • رمزگذاری دستگاهی که قبلاً رمزگذاری نشده است:
    • رمزگذاری یک دستگاه جدید با رمزگذاری forceencrypt : رمزگذاری اجباری در اولین بوت (شروع در Android L).
    • رمزگذاری دستگاه موجود: رمزگذاری توسط کاربر (Android K و نسخه های قبلی).
  • یک دستگاه رمزگذاری شده را راه اندازی کنید:
    • راه‌اندازی یک دستگاه رمزگذاری‌شده بدون رمز عبور: راه‌اندازی دستگاه رمزگذاری‌شده بدون رمز عبور (مرتبط برای دستگاه‌های دارای Android نسخه ۵.۰ و بالاتر).
    • راه‌اندازی دستگاه رمزگذاری‌شده با رمز عبور: راه‌اندازی دستگاه رمزگذاری‌شده که رمز عبور تعیین‌شده دارد.

علاوه بر این جریان‌ها، دستگاه ممکن است در رمزگذاری /data نیز شکست بخورد. در زیر هر یک از جریان ها به تفصیل توضیح داده شده است.

یک دستگاه جدید را با رمزگذاری اجباری رمزگذاری کنید

این اولین بوت معمولی برای دستگاه اندروید 5.0 است.

  1. شناسایی فایل سیستم رمزگذاری نشده با پرچم رمزگذاری forceencrypt

    /data رمزگذاری نشده است، اما باید رمزگذاری شود زیرا forceencrypt آن را الزامی می کند. unmount /data .

  2. رمزگذاری /data شروع کنید

    vold vold.decrypt = "trigger_encryption" init.rc را راه‌اندازی می‌کند که باعث می‌شود ولد /data بدون رمز عبور رمزگذاری کند. (هیچ کدام تنظیم نشده است زیرا باید دستگاه جدیدی باشد.)

  3. tmpfs را سوار کنید

    vold یک tmpfs /data /data نصب می‌کند (با استفاده از گزینه‌های tmpfs از ro.crypto.tmpfs_options ) و ویژگی vold.encrypt_progress vold روی 0 trigger_restart_min_framework vold.decrypt .

  4. چارچوبی را برای نشان دادن پیشرفت بیاورید

    از آنجایی که دستگاه عملا هیچ داده ای برای رمزگذاری ندارد، نوار پیشرفت اغلب در واقع ظاهر نمی شود زیرا رمزگذاری خیلی سریع اتفاق می افتد. برای جزئیات بیشتر در مورد رابط کاربری پیشرفت، به رمزگذاری دستگاه موجود مراجعه کنید.

  5. هنگامی که /data رمزگذاری شده است، چارچوب را حذف کنید

    vold ، vold.decrypt را روی trigger_default_encryption تنظیم می‌کند که سرویس defaultcrypto را شروع می‌کند. (این کار جریان زیر را برای نصب داده‌های کاربری رمزگذاری شده پیش‌فرض شروع می‌کند.) trigger_default_encryption نوع رمزگذاری را بررسی می‌کند تا ببیند /data با رمز عبور یا بدون رمزگذاری رمزگذاری شده است. از آنجایی که دستگاه‌های Android 5.0 در اولین بوت رمزگذاری می‌شوند، نباید رمز عبوری تنظیم شود. بنابراین ما /data رمزگشایی و سوار می کنیم.

  6. Mount /data

    init سپس /data را بر روی tmpfs RAMDisk با استفاده از پارامترهایی که از ro.crypto.tmpfs_options انتخاب می‌کند، که در init.rc تنظیم شده است، نصب می‌کند.

  7. چارچوب را شروع کنید

    trigger_restart_framework vold کنید، که روند بوت معمول را ادامه می‌دهد.

یک دستگاه موجود را رمزگذاری کنید

این چیزی است که زمانی اتفاق می افتد که یک Android K رمزگذاری نشده یا دستگاه قبلی را که به L منتقل شده است رمزگذاری کنید.

این فرآیند توسط کاربر آغاز می شود و در کد به آن "رمزگذاری درونی" می گویند. هنگامی که کاربر رمزگذاری دستگاهی را انتخاب می کند، رابط کاربری مطمئن می شود که باتری کاملاً شارژ شده است و آداپتور برق متناوب به برق وصل است، بنابراین انرژی کافی برای تکمیل فرآیند رمزگذاری وجود دارد.

هشدار: اگر برق دستگاه تمام شود و قبل از پایان رمزگذاری خاموش شود، داده‌های فایل در حالت نیمه رمزگذاری شده باقی می‌مانند. دستگاه باید به حالت کارخانه بازنشانی شود و همه داده ها از بین می روند.

برای فعال کردن رمزگذاری داخلی، vold یک حلقه را برای خواندن هر بخش از دستگاه بلوک واقعی شروع می‌کند و سپس آن را در دستگاه بلوک کریپتو می‌نویسد. vold بررسی می‌کند که آیا یک بخش قبل از خواندن و نوشتن آن استفاده می‌شود یا خیر، که باعث می‌شود رمزگذاری در دستگاه جدیدی که داده کم یا بدون داده است، بسیار سریع‌تر شود.

وضعیت دستگاه : ro.crypto.state = "unencrypted" init تنظیم کنید و برای ادامه راه‌اندازی، ماشه on nonencrypted غیر رمزگذاری‌شده را اجرا کنید.

  1. رمز عبور را بررسی کنید

    UI با دستور cryptfs enablecrypto inplace vold جایی که passwd رمز عبور صفحه قفل کاربر است، ولد را فراخوانی می‌کند.

  2. چارچوب را بردارید

    vold خطاها را بررسی می‌کند، اگر نتواند رمزگذاری کند -1 را برمی‌گرداند و دلیلی را در گزارش چاپ می‌کند. اگر بتواند رمزگذاری کند، ویژگی vold.decrypt را روی trigger_shutdown_framework تنظیم می کند. این باعث می شود که init.rc خدمات در کلاس های late_start و main را متوقف کند.

  3. یک پاورقی رمزنگاری ایجاد کنید
  4. یک فایل پودر سوخاری ایجاد کنید
  5. راه اندازی مجدد
  6. شناسایی فایل پودر سوخاری
  7. رمزگذاری /data شروع کنید

    سپس vold نقشه رمزنگاری را راه‌اندازی می‌کند، که یک دستگاه بلوک کریپتو مجازی ایجاد می‌کند که بر روی دستگاه بلاک واقعی نقشه‌برداری می‌کند، اما هر بخش را همانطور که نوشته شده رمزگذاری می‌کند، و هر بخش را هنگام خواندن رمزگشایی می‌کند. سپس vold ابرداده رمزنگاری را ایجاد و می نویسد.

  8. در حالی که در حال رمزگذاری است، tmpfs را سوار کنید

    vold یک tmpfs /data /data می کند (با استفاده از گزینه های tmpfs از ro.crypto.tmpfs_options ) و ویژگی vold.encrypt_progress را روی 0 vold می trigger_restart_min_framework vold.decrypt

  9. چارچوبی را برای نشان دادن پیشرفت بیاورید

    trigger_restart_min_framework باعث می شود init.rc کلاس main خدمات را راه اندازی کند. وقتی فریم ورک می‌بیند که vold.encrypt_progress روی 0 تنظیم شده است، رابط کاربری نوار پیشرفت را نمایش می‌دهد که هر پنج ثانیه یک بار آن ویژگی را درخواست می‌کند و یک نوار پیشرفت را به‌روزرسانی می‌کند. حلقه رمزگذاری هر بار که درصد دیگری از پارتیشن را رمزگذاری می کند، vold.encrypt_progress را به روز می کند.

  10. هنگامی که /data رمزگذاری شده است، پاورقی رمزنگاری را به روز کنید

    وقتی /data با موفقیت رمزگذاری شد، ENCRYPTION_IN_PROGRESS vold در ابرداده پاک می‌کند.

    وقتی قفل دستگاه با موفقیت باز شد، رمز عبور برای رمزگذاری کلید اصلی استفاده می شود و پاورقی رمزنگاری به روز می شود.

    اگر راه‌اندازی مجدد به دلایلی ناموفق باشد، vold ویژگی vold.encrypt_progress را error_reboot_failed تنظیم می‌کند و رابط کاربری باید پیامی را نشان دهد که از کاربر می‌خواهد دکمه‌ای را برای راه‌اندازی مجدد فشار دهد. انتظار نمی رود که هرگز این اتفاق بیفتد.

راه اندازی یک دستگاه رمزگذاری شده با رمزگذاری پیش فرض

هنگامی که یک دستگاه رمزگذاری شده بدون رمز عبور را بوت می کنید، این اتفاق می افتد. از آنجایی که دستگاه‌های Android 5.0 در اولین بوت رمزگذاری می‌شوند، نباید رمز عبور تنظیم شده باشد و بنابراین این حالت رمزگذاری پیش‌فرض است.

  1. شناسایی /data رمزگذاری شده بدون رمز عبور

    تشخیص دهید که دستگاه Android رمزگذاری شده است زیرا /data قابل نصب نیست و یکی از پرچم‌های encryptable یا forceencrypt تنظیم شده است.

    vold ، vold.decrypt را روی trigger_default_encryption قرار می‌دهد، که سرویس رمزنگاری پیش‌فرض را defaultcrypto . trigger_default_encryption نوع رمزگذاری را بررسی می‌کند تا ببیند /data با رمز عبور یا بدون رمزگذاری رمزگذاری شده است.

  2. رمزگشایی /داده

    دستگاه dm-crypt را روی دستگاه بلوک ایجاد می کند تا دستگاه برای استفاده آماده باشد.

  3. Mount /data

    vold سپس پارتیشن واقعی /data رمزگشایی شده را مانت می کند و سپس پارتیشن جدید را آماده می کند. ویژگی vold.post_fs_data_done را روی 0 تنظیم می کند و سپس vold.decrypt را روی trigger_post_fs_data تنظیم می کند. این باعث می شود init.rc دستورات post-fs-data خود را اجرا کند. آنها دایرکتوری ها یا پیوندهای لازم را ایجاد می کنند و سپس vold.post_fs_data_done را روی 1 تنظیم می کنند.

    هنگامی که vold عدد 1 را در آن ویژگی مشاهده کرد، ویژگی vold.decrypt را روی: trigger_restart_framework. این باعث می شود که init.rc دوباره سرویس ها را در کلاس main شروع کند و همچنین برای اولین بار از زمان بوت سرویس ها را در کلاس late_start شروع کند.

  4. چارچوب را شروع کنید

    اکنون فریم ورک تمام سرویس های خود را با استفاده از /data رمزگشایی شده بوت می کند و سیستم آماده استفاده است.

راه اندازی یک دستگاه رمزگذاری شده بدون رمزگذاری پیش فرض

این همان چیزی است که وقتی دستگاه رمزگذاری شده ای را راه اندازی می کنید که رمز عبور تنظیم شده دارد، اتفاق می افتد. رمز عبور دستگاه می تواند پین، الگو یا رمز عبور باشد.

  1. دستگاه رمزگذاری شده را با رمز عبور شناسایی کنید

    تشخیص دهید که دستگاه Android رمزگذاری شده است زیرا flag ro.crypto.state = "encrypted" است

    vold ، vold.decrypt را روی trigger_restart_min_framework قرار می‌دهد زیرا /data با رمز عبور رمزگذاری شده است.

  2. tmpfs را سوار کنید

    init پنج ویژگی را برای ذخیره گزینه های نصب اولیه داده شده برای /data با پارامترهای ارسال شده از init.rc می کند. vold از این ویژگی ها برای تنظیم نقشه رمزنگاری استفاده می کند:

    1. ro.crypto.fs_type
    2. ro.crypto.fs_real_blkdev
    3. ro.crypto.fs_mnt_point
    4. ro.crypto.fs_options
    5. ro.crypto.fs_flags (عدد 8 رقمی ASCII با 0x قبل از آن)
  3. چارچوب را برای درخواست رمز عبور شروع کنید

    چارچوب راه اندازی می شود و می بیند که vold.decrypt روی trigger_restart_min_framework تنظیم شده است. این به فریمورک می گوید که در دیسک tmpfs /data بوت می شود و باید رمز عبور کاربر را دریافت کند.

    با این حال، ابتدا باید مطمئن شود که دیسک به درستی رمزگذاری شده است. دستور cryptfs cryptocomplete vold به ولد می فرستد. اگر رمزگذاری با موفقیت کامل شد، vold 0، در صورت خطای داخلی -1، یا اگر رمزگذاری با موفقیت کامل نشد - 2 را برمی‌گرداند. vold این را با نگاه کردن به فراداده رمزنگاری پرچم CRYPTO_ENCRYPTION_IN_PROGRESS می کند. اگر تنظیم شود، فرآیند رمزگذاری قطع شده است و هیچ داده قابل استفاده در دستگاه وجود ندارد. اگر vold خطایی را برگرداند، رابط کاربری باید پیغامی را به کاربر نشان دهد که دستگاه را راه‌اندازی مجدد و فکتوری ریست کند و دکمه‌ای را به کاربر بدهد تا برای انجام این کار فشار دهد.

  4. رمزگشایی داده ها با رمز عبور

    هنگامی که cryptfs cryptocomplete با موفقیت انجام شد، فریم ورک یک رابط کاربری نمایش می دهد که رمز عبور دیسک را درخواست می کند. رابط کاربری رمز عبور را با ارسال دستور cryptfs checkpw vold ولد بررسی می کند. اگر رمز عبور صحیح باشد (که با نصب موفقیت آمیز /data رمزگشایی شده در یک مکان موقت و سپس جدا کردن آن مشخص می شود)، vold نام دستگاه بلوک رمزگشایی شده را در ویژگی ro.crypto.fs_crypto_blkdev می کند و وضعیت 0 را به رابط کاربری باز می گرداند. . اگر رمز عبور نادرست باشد، -1 را به UI برمی گرداند.

  5. چارچوب را متوقف کنید

    UI یک گرافیک بوت کریپتو قرار می دهد و سپس با دستور vold cryptfs restart ، ولد را فراخوانی می کند. vold ویژگی vold.decrypt را روی trigger_reset_main تنظیم می کند که باعث می شود init.rc class_reset main انجام دهد. این کار تمام سرویس‌های کلاس اصلی را متوقف می‌کند، که به tmpfs /data اجازه می‌دهد تا از حالت نصب خارج شوند.

  6. Mount /data

    سپس vold پارتیشن واقعی /data رمزگشایی شده را مونت می کند و پارتیشن جدید را آماده می کند (که اگر با گزینه wipe رمزگذاری شده بود، که در اولین نسخه پشتیبانی نمی شود، ممکن است هرگز آماده نشده باشد). ویژگی vold.post_fs_data_done را روی 0 تنظیم می کند و سپس vold.decrypt را روی trigger_post_fs_data تنظیم می کند. این باعث می شود init.rc دستورات post-fs-data خود را اجرا کند. آنها دایرکتوری ها یا پیوندهای لازم را ایجاد می کنند و سپس vold.post_fs_data_done را روی 1 تنظیم می کنند. هنگامی که vold 1 را در آن ویژگی مشاهده کرد، ویژگی vold.decrypt را روی trigger_restart_framework تنظیم می کند. این باعث می شود که init.rc دوباره سرویس ها را در کلاس main شروع کند و همچنین برای اولین بار از زمان بوت سرویس ها را در کلاس late_start شروع کند.

  7. شروع کامل چارچوب

    اکنون فریم ورک تمام سرویس های خود را با استفاده از سیستم فایل /data رمزگشایی شده بوت می کند و سیستم برای استفاده آماده است.

شکست

دستگاهی که رمزگشایی نمی کند ممکن است به چند دلیل نادرست باشد. دستگاه با یک سری مراحل معمولی برای راه اندازی شروع می شود:

  1. دستگاه رمزگذاری شده را با رمز عبور شناسایی کنید
  2. tmpfs را سوار کنید
  3. چارچوب را برای درخواست رمز عبور شروع کنید

اما پس از باز شدن فریم ورک، دستگاه ممکن است با برخی از خطاها مواجه شود:

  • رمز عبور مطابقت دارد اما نمی تواند داده ها را رمزگشایی کند
  • کاربر 30 بار رمز عبور را اشتباه وارد می کند

اگر این خطاها برطرف نشدند، از کاربر بخواهید تا Factory wipe کند :

اگر vold در طول فرآیند رمزگذاری خطایی را تشخیص دهد، و اگر هنوز هیچ داده‌ای از بین نرفته باشد و فریم ورک بالا باشد، vold ویژگی vold.encrypt_progress را روی error_not_encrypted تنظیم می‌کند. UI از کاربر می خواهد که راه اندازی مجدد شود و به او هشدار می دهد که فرآیند رمزگذاری هرگز شروع نشده است. اگر خطا پس از پاره شدن چارچوب، اما قبل از بالا رفتن رابط کاربری نوار پیشرفت رخ دهد، vold سیستم را راه‌اندازی مجدد می‌کند. اگر راه‌اندازی مجدد ناموفق باشد، vold.encrypt_progress را روی error_shutting_down و -1 را برمی‌گرداند. اما چیزی برای تشخیص خطا وجود نخواهد داشت. انتظار نمی رود این اتفاق بیفتد.

اگر vold در طول فرآیند رمزگذاری خطایی را تشخیص دهد، vold.encrypt_progress را روی error_partially_encrypted می کند و -1 را برمی گرداند. سپس رابط کاربری باید پیامی مبنی بر عدم موفقیت رمزگذاری نمایش دهد و دکمه‌ای را برای کاربر برای بازنشانی کارخانه‌ای دستگاه ارائه کند.

ذخیره سازی کلید رمزگذاری شده

کلید رمزگذاری شده در فراداده رمزنگاری ذخیره می شود. پشتیبانی سخت افزاری با استفاده از قابلیت امضای Trusted Execution Environment (TEE) اجرا می شود. پیش از این، کلید اصلی را با کلیدی که با اعمال رمز روی رمز عبور کاربر و نمک ذخیره شده ایجاد می‌شد، رمزگذاری می‌کردیم. به منظور انعطاف پذیری کلید در برابر حملات خارج از جعبه، این الگوریتم را با امضای کلید حاصل با یک کلید TEE ذخیره شده گسترش می دهیم. سپس امضای حاصل توسط یک برنامه دیگر از scrypt به یک کلید طول مناسب تبدیل می شود. سپس از این کلید برای رمزگذاری و رمزگشایی کلید اصلی استفاده می شود. برای ذخیره این کلید:

  1. کلید رمزگذاری دیسک تصادفی 16 بایتی (DEK) و نمک 16 بایتی ایجاد کنید.
  2. برای تولید کلید میانی 1 (IK1) 32 بایتی، رمزگذاری را روی رمز کاربری و نمک اعمال کنید.
  3. پد IK1 با صفر بایت به اندازه کلید خصوصی سخت افزاری (HBK). به طور خاص، ما پد را به عنوان: 00 || IK1 || 00..00; یک بایت صفر، 32 بایت IK1، 223 بایت صفر.
  4. علامت IK1 با HBK برای تولید IK2 256 بایت.
  5. اسکریپت را روی IK2 و نمک (همان نمک مرحله 2) اعمال کنید تا IK3 32 بایتی تولید کنید.
  6. از 16 بایت اول IK3 به عنوان KEK و از 16 بایت آخر به عنوان IV استفاده کنید.
  7. رمزگذاری DEK با AES_CBC، با کلید KEK، و بردار مقداردهی اولیه IV.

تغییر رمز عبور

هنگامی که کاربر تصمیم می گیرد رمز عبور خود را در تنظیمات تغییر دهد یا حذف کند، UI دستور cryptfs changepw vold به ولد می فرستد و vold مجدداً کلید اصلی دیسک را با رمز عبور جدید رمزگذاری می کند.

ویژگی های رمزگذاری

vold و init با تنظیم خواص با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. در اینجا لیستی از ویژگی های موجود برای رمزگذاری وجود دارد.

خواص ولد

ویژگی شرح
vold.decrypt trigger_encryption درایو را بدون رمز عبور رمزگذاری کنید.
vold.decrypt trigger_default_encryption درایو را بررسی کنید تا ببینید آیا بدون رمز عبور رمزگذاری شده است یا خیر. اگر چنین است، رمزگشایی و نصب کنید، در غیر این صورت، vold.decrypt را روی trigger_restart_min_framework تنظیم کنید.
vold.decrypt trigger_reset_main با ولد تنظیم کنید تا رابط کاربری درخواست رمز عبور دیسک را خاموش کند.
vold.decrypt trigger_post_fs_data با ولد روی prep /data با دایرکتوری های لازم تنظیم کنید، و همکاران.
vold.decrypt trigger_restart_framework برای شروع فریم ورک واقعی و همه سرویس ها، با ولد تنظیم کنید.
vold.decrypt trigger_shutdown_framework تنظیم با ولد برای خاموش کردن چارچوب کامل برای شروع رمزگذاری.
vold.decrypt trigger_restart_min_framework بسته به مقدار ro.crypto.state ، با ولد تنظیم کنید تا رابط کاربری نوار پیشرفت برای رمزگذاری شروع شود یا رمز عبور را درخواست کنید.
vold.encrypt_progress هنگامی که فریم ورک راه اندازی می شود، اگر این ویژگی تنظیم شده است، وارد حالت UI نوار پیشرفت شوید.
vold.encrypt_progress 0 to 100 رابط کاربری نوار پیشرفت باید مقدار درصد تنظیم شده را نمایش دهد.
vold.encrypt_progress error_partially_encrypted رابط کاربری نوار پیشرفت باید پیامی مبنی بر عدم موفقیت رمزگذاری نمایش دهد و به کاربر امکان بازنشانی کارخانه ای دستگاه را بدهد.
vold.encrypt_progress error_reboot_failed رابط کاربری نوار پیشرفت باید پیامی را نشان دهد که رمزگذاری تکمیل شد، و دکمه ای برای راه اندازی مجدد دستگاه به کاربر بدهد. انتظار نمی رود این خطا رخ دهد.
vold.encrypt_progress error_not_encrypted رابط کاربری نوار پیشرفت باید پیامی را نشان دهد که خطایی رخ داده است، هیچ داده ای رمزگذاری نشده یا از بین رفته است، و به کاربر دکمه ای برای راه اندازی مجدد سیستم بدهد.
vold.encrypt_progress error_shutting_down رابط کاربری نوار پیشرفت در حال اجرا نیست، بنابراین مشخص نیست چه کسی به این خطا پاسخ خواهد داد. و به هر حال هرگز نباید اتفاق بیفتد.
vold.post_fs_data_done 0 درست قبل از تنظیم vold روی trigger_post_fs_data با vold.decrypt تنظیم کنید.
vold.post_fs_data_done 1 درست پس از اتمام کار post-fs-data توسط init.rc یا init.rc تنظیم کنید.

خصوصیات init

ویژگی شرح
ro.crypto.fs_crypto_blkdev با دستور checkpw vold استفاده بعدی توسط دستور vold restart تنظیم کنید.
ro.crypto.state unencrypted توسط init تنظیم کنید تا بگویید این سیستم با /data ro.crypto.state encrypted نشده بدون رمز اجرا می شود. توسط init تنظیم کنید تا بگویید این سیستم با یک /data رمزگذاری شده اجرا می شود.

ro.crypto.fs_type
ro.crypto.fs_real_blkdev
ro.crypto.fs_mnt_point
ro.crypto.fs_options
ro.crypto.fs_flags

این پنج ویژگی توسط init تنظیم می‌شوند وقتی که می‌خواهد /data با پارامترهای ارسال شده از init.rc کند. vold از اینها برای تنظیم نقشه رمزنگاری استفاده می کند.
ro.crypto.tmpfs_options تنظیم شده توسط init.rc با گزینه هایی که init باید هنگام نصب فایل سیستم tmpfs /data استفاده کند.

اقدامات را آغاز کنید

on post-fs-data
on nonencrypted
on property:vold.decrypt=trigger_reset_main
on property:vold.decrypt=trigger_post_fs_data
on property:vold.decrypt=trigger_restart_min_framework
on property:vold.decrypt=trigger_restart_framework
on property:vold.decrypt=trigger_shutdown_framework
on property:vold.decrypt=trigger_encryption
on property:vold.decrypt=trigger_default_encryption