Для чего шифровать андроид

Шифрование данных на наших устройствах: как это работает?

Константин Иванов

Тема безопасности в мире мобильных устройств и, в частности, в мире Android, никогда не потеряет своей актуальности. В этом небольшом материале поговорим о шифровании данных. Дискуссий по различным вопросам, связанным с шифрованием, ведется много. Но все ли представляют, что это такое? Давайте немного углубимся в самую базовую теорию.

Что такое шифрование?

В самом общем смысле шифрование – это изменение способа представления информации таким образом, что она оказывается скрытой, и единственный способ получить ее в изначальном виде – это некий четкий набор инструкций.

Способов зашифровать информацию множество, в особенности если она хранится в цифровом виде на компьютере или телефоне. Если вам когда-либо приходил файл zip или документ Microsoft Office, для просмотра которого требовался пароль, это означает, что он был зашифрован. Данные, которые вы хотели получить, были помещены в контейнер (который можно представить как папку на вашем смартфоне или компьютере), а контейнер был защищен паролем. Можно распространить этот метод и на целый диск или раздел. Для доступа к любой информации внутри зашифрованного раздела вам потребуется открыть его при помощи пароля.

Другой способ зашифровать данные – физически изменить то, как они будут представлены до тех пор, пока не подвергнутся дешифровке. Можно сравнить это с приложением, в котором вы печатаете какую-то фразу, а оно переводит буквы в числа от 1 до 33. Вы вбиваете предложение, а видите в итоге последовательность цифр.

Но приложению известно, что 1 означает «А», что ни одно число больше 33 не подходит, а также приложение имеет доступ к словарю операционной системы для проверки написания, поскольку последовательность 11 может означать как «АА», так и «АК», в зависимости от того слова, которое вы печатали. Когда кто-то другой использует приложение, чтобы прочитать то, что вы написали, написанное выглядит нормальным образом.

Теперь представьте другую ситуацию. Порядок чисел был изменен на обратный, 13 было добавлено между 11 и 15, пробел между словами был убран, а в каждый небольшой интервал между буквами была вставлена случайная нечитаемая последовательность символов. Этот файл нельзя будет прочитать без использования приложения, в отличие от первого примера, с которым при наличии желания и терпения можно справиться. Так работает алгоритм шифрования. Он помогает программе превратить информацию любого вида в мешанину, которую легко расшифровать при помощи алгоритма и очень сложно и затратно по времени – без него.

Компьютерные алгоритмы могут делать гораздо более сложные вещи в сравнении с простым примером, приведенным выше. И они выполняют эти операции гораздо быстрее, чем человек, который считал на пальцах, чтобы этот пример придумать. Шифрование папки или диска – это образец зашифрованного контейнера, и зашифрованные данные наподобие нашего примера также можно поместить в такой зашифрованный контейнер.

Взять информацию, зашифровать ее, а потом удостовериться, что приложения и сервисы, которым потребуется доступ к этой информации, могут ее расшифровать и использовать, – это очень сложно. К счастью, эту работу выполняют устройство и операционная система на нем, а все, что требуется от нас, – это знать правильный пароль и пользоваться правильным сервисом.

Шифрование и Android

Android поддерживает шифрование на уровне файла и контейнера (полнодисковое шифрование). Как платформа для приложений он также может поддерживать сторонние методы шифрования, такие как безопасные папки или зашифрованная переписка в мессенджерах и почте. Это означает, что чипсет устройства содержит компонент, который установлен, чтобы помочь на лету зашифровывать и расшифровывать данные. Действительный ключ к расшифровке файлов хранится на устройстве, и каждое действие пользователя – пароль, отпечаток пальца, доверенное устройство и др. – которое используется для получения доступа к зашифрованным данным, обращается к Secure Element (отдельному микропроцессору наподобие тех, что используются в пластиковых картах). Начиная с Android 6.0 Marshmallow, все функции шифрования могут выполняться с использованием этого Secure Element и закрытого ключа, токенов (одноразовых или многоразовых электронных ключей), которые применяются для шифрования и расшифровки данных. Это означает, что без предоставления процессору действующего токена данные останутся зашифрованными.

В ваших настройках Android вы также можете сделать так, что система будет оставаться зашифрованной каждый раз при загрузке телефона, до тех пор, пока не будет введен пароль. Когда данные в вашем телефоне зашифрованы, это уже обеспечивает безопасность, но приостановка процесса загрузки до момента, пока не введен пароль, предотвращает доступ к файлам и служит дополнительным уровнем защиты. В любом случае ваш пароль (или PIN-код, или графический ключ, или отпечаток пальца) обращается к данным посредством Secure Element , и у вас нет никакой возможности получить закрытый ключ шифрования – единственный необходимый для того, чтобы узнать, что было сделано с данными и как вернуть их в прежний вид.

Ваша переписка и действия в браузере также могут подвергаться шифрованию. Вероятно, вы обращали внимание на то, что в вашем браузере многие сайты имеют адрес, начинающийся с HTTPS вместо HTTP. HTTP означает Hypertext Transfer Protocol (протокол передачи текста), и это протокол (спасибо, кэп!), который используется, чтобы отправлять и получать данные в сети Интернет. В свою очередь, HTTPS означает «HTTP over SSL» (Secure Sockets Layer, уровень защищенных сокетов), он добавляет в протокол стандарт шифрования. Все данные, которые вы вводите в браузере, изменяются при помощи открытого ключа, который вы скачиваете с сайта, попадая на него, и только закрытый ключ – который имеется на веб-сервере – может их расшифровать.

Данные, которые попадают обратно к вам, видоизменяются так, что расшифровать их можно только при помощи вашей уникальной версии открытого ключа. Вам не нужно делать ничего, кроме как посещать безопасные сайты, чей адрес начинается с HTTPS. Ваш смартфон проверяет, действительно ли сервер представляет собой то, чем он выглядит, при помощи сертификата, и самостоятельно зашифровывает и расшифровывает данные через приложение браузера.

Для того, чтобы вести зашифрованную переписку, обычно требуется скачать приложение из Google Play. Такие приложения, как Signal или WhatsApp, предлагают шифрование, которое называют сквозным, это означает, что приложение назначает ключи отдельным контактам или группам и сообщение может прочитать только то лицо, которому оно адресовано. BlackBerry Messenger многие считают безопасным, но поскольку в нем имеется лишь один общий ключ, который есть на всех устройствах BlackBerry, эта безопасность представляется несколько спорной. BBM Protected доступен для групп, которым требуется более высокий уровень шифрования или сквозное шифрование. iMessage от Apple также имеет сквозное шифрование, но только в случае, если все участники переписки – счастливые обладатели iPhone.

Эти приложения вы используете, как использовали бы любой другой мессенджер: вы добавляете контакт и обмениваетесь с ним сообщениями. Разница лишь в том, что эти сообщения могут быть зашифрованы, так что только две стороны – участники переписки – могут их прочитать.

Шифрование – это хорошо или плохо?

Некоторые товарищи в некоторых правительствах утверждают, что технологии шифрования, доступные конечному пользователю, то есть нам с вами, это опасно, поскольку из-за этого невозможно отслеживать все коммуникации лиц, которыми могут интересоваться всевозможные органы. Этот аргумент может звучать убедительно, когда нам говорят о том, как террористы месяцами общались в Facebook или WhatsApp. Однако сама по себе технология шифрования не опасна, а вот без нее не могло бы считаться безопасным ни одно наше действие в сети, а мы не могли бы быть уверены, что наше общение носит личный характер. Любая чувствительная информация на наших смартфонах могла бы быть легко получена тем, у кого были бы нужные инструменты и достаточная мотивация.

Если мы лишимся прав использовать шифрование данных, мы лишимся права на неприкосновенность частной жизни. Хорошо быть уверенным в том, что государство предотвратит преступление, а потенциальные преступники будут найдены. Но ради этого должны поступиться своими правами законопослушные граждане, которые, например, просто покупают что-нибудь в сети. Интересно узнать, уважаемые читатели, что вы думаете по данному вопросу.

Источник

Зашифрованные предпочтения в Андроид

Добрый день. Меня зовут Дмитрий и я являюсь преподавателем базового курса «Android разработчик» в Otus. Сегодня я решил поделиться переводом статьи, которую считаю интересной и думаю, что она может быть полезной для многих читателей нашего блога.

Хранить данные в SharedPreferences очень быстро и удобно. Злоумышленникам также легко взглянуть на данные, хранящиеся в SharedPreferences …так что будьте осторожны с тем, что вы там поместили, и, возможно, придется задуматься о том, как хранить данные в зашифрованном формате.

Для небольших объемов данных, которые не оправдывают использование механизма БД, такого как SqlCipher, наши возможности были ограничены:

• Собственные методы шифрования( если вы знаете, что делаете)
• Готовые решения, такие как Secure-preferences, другие Secure-preferences, Armadillo и т.д.
• Борьба с самыми странными проблемами жизненного цикла системы Android Keystore в каждой версии Android

Это работало раньше, но теперь у нас есть правильное и официальное решение.
Хотя это все еще альфа, она какое-то время работала хорошо, когда я использовал ее в своих проектах. Использование EncryptedSharedPreferences приветствуется (или же вы можете использовать его), для всех своих с min-sdk 23+.

Давайте рассмотрим пример того, как его использовать:

Пример EncryptedSharedPreferences

Минимальный SDK

На сегодняшний день 23 (Android 6.0)

Добавьте зависимости

Инициализировать / открыть

Просто создайте или извлеките мастер-ключ из хранилища ключей Android и используйте его для инициализации / открытия экземпляра EncryptedSharedPreferences:

Сохранить записи

Сохраните данные, как вы всегда делали с SharedPreferences:

Читать записи

Читайте данные, как вы всегда делали с SharedPreferences:

Действительно ли настройки зашифрованы?

Да, и действительно довольно хорошо зашифрованы.

Скажем, я поместил значение akaita в SharedPreferences . Вот как будет выглядеть файл:

Если я добавлю значение akaita в EncryptedSharedPreferences , я получу что-то совсем другое:

Более того, зашифрованный файл будет меняться каждый раз, когда мы сохраняем, что затрудняет доступ к нему.

Большое предостережение: производительность

Существует значительная разница в производительности между SharedPreferences и EncryptedSharedPreferences.

Вы можете проверить сами, используя мой пример кода или просто скачав пример приложения из Play Store. Я сам провожу несколько тестов на реальном устройстве, получая следующие результаты:

EncryptedSharedPreferences в сравнении с SharedPreferences

График «EncryptedSharedPreferences в сравнении с SharedPreferences»

Заключение

EncryptedSharedPreferences является надежным и очень простым решением для Android 6.0 и выше.

Он имеет два больших плюса:

1. нам не нужно ничего кодировать в нашем коде. Он просто использует Android Keystore для нас, избавляя себя от необходимости справляться с этим
2. пользователю не нужно устанавливать экран блокировки. EncryptedSharedPreferences будет работать так же хорошо, без блокировки экрана

Это почти полная замена SharedPreferences. Просто убедитесь, что инициализация / открытие EncryptedSharedPreferences не влияет негативно на ваших пользователей.

Это решение определенно останется. Я использую это в любом подходящем сценарии. Теперь я просто хочу сказать, что ребята из Android улучшат его производительность, так что нам можно беспокоиться еще меньше 🙂

Пример приложения

Просто, чтобы было проще протестировать и убедиться, что все хорошо связано, я создал и приложение для вас. Загрузите его или скомпилируйте и попробуйте!

Ставьте плюс, если считаете статью полезной, а на любые вопросы буду рад ответить в комментариях.

Источник

Как зашифровать Android устройство

Впервые Google позволила зашифровать Android устройства в Android Gingerbread (2.3.х), но данная функция претерпела некоторые значительные изменения с тех пор. На некоторых смартфонах под управлением lollipop (5.X) и выше можно пользоваться функцией шифрования, что называется, из коробки, в то время как на некоторых старых или бюджетных устройствах Вам придется включать ее самостоятельно.

Зачем может потребоваться зашифровать Android устройство

Шифрование хранит данные Вашего телефона в не читаемой форме. Для выполнения низкоуровневых функций шифрования, Android использует dm-crypt, который представляет собой стандартную систему шифрования диска в ядре Linux. Эта же технология используется в различных дистрибутивах Linux. Когда вы вводите PIN-код, пароль или графический ключ на экране блокировки, телефон расшифровывает данные, что делает их понятными. Кто не знает PIN код или пароль, тот не сможет получить доступ к Вашим данным. На Android 5.1 и выше шифрование не требует наличие PIN-кода или пароля, но настоятельно рекомендуется, так как при их отсутствии снижается эффективность шифрования.

Шифрование защищает конфиденциальные данные на Вашем телефоне. Например, корпорации с конфиденциальными бизнес-данными на телефонах компании хотят использовать шифрование (с защищенной блокировкой экрана) для защиты данных от промышленного шпионажа. Злоумышленник не сможет получить доступ к данным без ключа шифрования, хотя бывают и продвинутые методы взлома, которые делают это возможным.

Обычный пользователь думает, что у него нет никакой важной информации. Если Ваш телефон украдут, то вор будет иметь доступ к Вашей почте, сможет узнать Ваш домашний адрес и иметь доступ к другой личной информации. Согласен, большинство воров не смогут получить доступ к личной информации, если на смартфоне будет установлен обычный код разблокировки, даже без шифрования. И большинство воров интересует продажа Вашего устройства, а не личные данные. Но никогда не помешает защитить свои данные.

Что нужно знать перед тем как зашифровать Android устройство

В большинстве новых устройств шифрование включено по-умолчанию. Если у Вас как раз такое устройство, то шифрование отключить не получится. Но, если Вы используете гаджет, в котором шифрование не включено, то перед использованием этой функции стоит знать о следующем:

• Более медленная работа : Один раз зашифровав данные, их нужно будет расшифровывать каждый раз, когда потребуется доступ к данным. Поэтому Вы можете увидеть небольшое падение производительности, хотя это вообще не заметно для большинства пользователей (особенно если у вас мощный телефон).
• Отключение шифрования : Если Вы включите шифрование, то единственный способ его выключить — это сброс к заводским настройкам .
• Если уна устройстве получены root права, то их нужно удалить : Если Вы попытаетесь зашифровать Android устройство, на котором есть права суперпользователя, то Вы столкнетесь с некоторыми проблемами. Вам нужно сначала удалить root права , зашифровать устройство и снова получить права суперпользователя.

Это не означает, что мы отговариваем Вас от шифрования, мы пытаемся объяснить все нюансы этого процесса.

Как включить шифрование в Android

Прежде чем начать, есть несколько вещей, которые стоит знать:

• Шифрование устройства может занять час или больше.
• Устройство должно быть заряжено не меньше, чем на 80%, иначе Android просто не будет выполнять процесс шифрования.
• Ваше устройство должно быть включено в течение всего процесса.
• Если на устройстве получены root права, обязательно удалите их перед продолжением!

Убедитесь, что у Вас достаточно времени и зарядки батареи. Если Вы вмешаетесь в процесс шифрования или завершите процесс самостоятельно, то Вы можете потерять все данные . Как только процесс начнется, лучше просто оставить устройство в покое и позволять ему сделать свое дело.

Будем считать, что все правила прочитаны и можно начать.

Откройте меню, перейдите в настройки и нажмите на пункт «Безопасность». Имейте ввиду, что на различных устройствах этот пункт может иметь различные названия. Некоторые устройства позволяют также зашифровать SD карту, но по-умолчанию зашифруется только внутренняя память.

Если устройство еще не зашифровано Вы можете нажать на пункт «Зашифровать устройство» для начала процесса шифрования.

Источник