Android加密和漏洞的规范解释

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注意：赏金已过期，一种可能的原因可能是我从评论中收集时需要做出努力来解决。看到投票数，其他人似乎也很感兴趣。我仍然想得到一个答案，所以这是我的建议-一个月之内得到一个好的答案，将获得50的奖金。我希望能给予足够的时间和激励

我已经尝试了解Android加密过程及其漏洞已有一段时间了

在本网站以及姊妹网站上，有很多问题涉及此主题的各个部分。为了说明我的意思，这些问题只针对部分内容，而不是全部内容（让人想起“ 瞎子和大象？” ：）

我的理解（或误解？）

加密密码是由用户锁定屏幕PIN和加密算法结合生成的（由于PIN的长度有限，因此存在固有的弱点）
这已腌制，并存储在根目录中，用户无法访问
这用于生成用于加密/解密的实际密码，并且实际密码存储在RAM中
通过将步骤1链接到设备SoC来加强此功能（哪个Android版本？哪个是唯一标识设备的硬件元素？可以替换成假的吗？）
因此，如果没有加密密钥和设备（也适用于外部SD），就无法解密数据
可能的恢复方法- 蛮力，捕获RAM信息（步骤3）以获得密钥
根设备似乎更容易通过自定义恢复/可能的ROM和内核闪存访问步骤2的数据？（如果为真，为什么不吹嘘这是一个大风险？）
即使获得这些信息，我猜测，这是不平凡的努力，明智的做法是产生实际的密码
棉花糖可以将外部SD视为“内部存储”或“便携式存储”。从逻辑上讲，它不应该有所作为，但不确定

我的理解存在空白，可能在其他关键方面也有所遗漏。

因此，我正在寻找一种规范的解释，以便从用户的角度进行理解

整个加密过程（包括外部SD）
从KitKat到棉花糖（包括棉花糖中外部SD的双重选项），跨Android版本的实现方式有所不同
用户级别的漏洞

注意

我知道该问题可能被认为过于笼统，但国际海事组织（IMO）需要全面处理
拥有通信安全方面的经验，我了解将加密概念转换为用户级别所面临的挑战。我希望答案能解决此问题，并提供解释性的指针，以使您加深理解。该过程的示例无需严格意义上的密码正确性，而应传达其实质
可能的优势可能是“欺骗”有关方面的未来问题
以重复为代价，答案应主要在用户级别，但要有足够的解释以加深理解。将答案分为两部分可能是一种合适的方法。
我会指出不重要的/休闲/补丁工作答案，以鼓励全面的答案

— Beeshyams
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评论不作进一步讨论；此对话已转移至聊天。 //这可能更适合安全性。我也认为它太广泛了，因为您要问的大部分内容取决于特定的硬件以及制造商如何实现。

— 马

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我认为它的工作方式如下：

使用同步随机密钥对存储进行加密。
当用户选择或更改基于任何输入的密码时，它是由字母，数字和字符组成的密码，还是PIN码，图案滑动，指纹或任何其他输入的异步加密使用算法对主密钥进行加密，以便正确的标识最终可以解密产生主密钥的输入，从而可以对存储进行加密和解密。
用户注销后，拥有主密钥的内存将被覆盖

这里的最大技巧是对主密钥进行异步加密。Android获得主密钥后，便可以与存储交换数据。仅当用户登录时，该主密钥才是已知的。异步加密是所谓的公共密钥加密。发生的事情是公共密钥对数据进行加密（在这种情况下为主密钥），而私有密钥对数据进行解密。不要与此处的存储加密相混淆。存储只是同步加密。那里有相同的密钥用于加密和解密。但是，找到/检索该“主”密钥很重要。这意味着，如果在某一时刻您的登录方法很弱，例如将实例“ 1234”作为密码，并且您改变了主意，则将密码更改为“ 5364”，这很难猜到，除非更早的“ 1234” ” 被盗，被监听，安全性在任何时候都变得更好。将登录方法更改为无法猜测或无法进行字典攻击的完整密码时，情况相同。存储本身根本不需要重新加密。所有这些都是在内部隐藏主密钥。用户永远不会看到该主密钥，因为它很可能只是各种各样的随机哈希码-不会“发现”或“猜测”该哈希码。甚至美国国家安全局（NSA）或地球上的任何其他安全机构都找不到这样的匹配密钥。唯一的攻击媒介是希望用户方面的弱点。也许用户选择了密码登录。如果是4位数字，则最多为10000个可能的密码。在短时间内尝试了几次之后，操作系统可能会“阻塞”设备。然后，解决方案是“入侵”操作系统，以便可以尝试所有可能的密码，而无需操作系统干预和阻止设备。我相信联邦调查局最终是通过这种方式获得罪犯电话的。我认为是由第三方公司（我记得是一家以色列公司）对FBI进行了黑客入侵。他们绕过了密码尝试的限制。如果登录名是完整密码，并且用户选择了强密码，那么您就可以了。一辈子都无法拥有地球上所有的cpu功能，它们将在一百万年的时间里破解它。我没有购买任何可以解密任何谣言的NSA。我认为这些人看了太多黑人电影。所有要做的就是查看有关各种加密算法（例如AES）的科学文档，您会知道黑客根本不会发生，除了在过去有40位密钥的时代之外。那些日子已经一去不回。我认为AES128已经无法破解，而且如果有人担心的话，跳转到AES256可以使其在一定程度上相对于整个宇宙更安全。也许有一天量子计算机可能会解密它，但我对此表示怀疑。不知道是否有可能建立一个概率系统，只是简单地强调解决方案。我们最终会看到的。无论如何，也许还有一辈子。现在不用担心。

因此，一天结束时，安全限制完全取决于所使用的登录方法。无需重新加密存储即可更改方法。所有这些都是由于主密钥的异步公共密钥加密。

— 麦克风
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我认为您的意思是“对称”和“不对称”。不是“同步”和“异步”。

— 杰伊·沙利文

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由于更新频繁，因此在手机（基于Android的操作系统）上处理加密的方式可以从一个版本更改为另一个版本。因此，主要的关注点不是加密本身，而是进程运行的位置。而且，如果该平台具有漏洞，那么加密算法本身的强度就变得无关紧要。

基本上，一旦您的设备解密了文件，便可以由具有“超级用户”特权的进程直接访问它们。此过程可以利用ROM（Android OS）本身的弱点来访问您的设备。（最近这是新闻，因为WikiLeaks暴露了一些缺陷）

根设备似乎更容易通过自定义恢复/可能的ROM和内核闪存访问步骤2的数据？（如果为真，为什么不吹嘘这是一个大风险？）

在root之前：要对设备进行root操作，必须使用外部工具，所有这些工具都可以深入访问设备的内部结构。其中一些工具是预编译的，不是开源的。他们确实有“官方”网站，但是这些人是谁？（例如，twrp.me，supersu.com，但还有其他类似KingoRoot的公司）我们真的可以信任他们吗？我比其他人更信任。例如，KingoRoot在我的PC上安装了一个程序，该程序的行为类似于病毒（必须使用双重引导将其删除）。

root之后：给SU授予已编译程序（APK）的访问权限，它可以不受限制或说明将使用哪个Intent来执行所需的任何操作。（目的是使APK可以访问WiFi，Camera等东西的方法。）因此，“超级受信任的应用”在获得根访问权限后，可以轻松访问任何类型的信息并将其发送回其服务器。

完整的设备加密是否可以保护我的数据免受Google和政府的攻击？

Google-是的。它没有解锁钥匙。

政府（或黑客）-不。因为政府或黑客实际上可以使用一种漏洞利用程序，该漏洞利用程序会拦截我上面提到的文件。

如果安全程序/算法的复杂性可以被拦截和绕过，则几乎没有用。

编辑：值得一提的是，谷歌实际上有能力下载和安装/更新应用程序到您的android设备上，而无需征得您的许可，甚至可以通知您更新已经发生。甚至在植根设备上，似乎也无法在不失去关键功能（Play商店，地图，同步等）的情况下阻止它

— 埃米尔
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