坚持密码正确也无法解锁与加解密的技术讨论
要将清楚这个，先得讨论加解密。
加解密这件事情要分两种情况：
### 软件加密技术
例如不使用 TPM 的 BitLocker、LUKS、VeraCrypt。
#### 加密流程：
- 随机产生高熵密钥用于实际加密磁盘数据。
- 用户密码用于加密这个高熵密钥，加密后存储在加密区头部。
#### 解密流程：
- 使用用户密码解密加密区头部的高熵密钥，再使用高熵密钥解密数据。
#### 改密码流程：
- 使用旧密码解密头部的高熵密钥，再使用新密码加密后存储到头部。
#### 忘记密码找回流程：
- 事先随机一个恢复密钥，用恢复密钥加密高熵密钥，一并存在头部。这也是多用户多密码的逻辑。每套密码占用一个槽位 key slot。
### 脱机破解思路：
- 从磁盘获取加密区头部数据，然后字典或穷举用户密码，试图解密头得到高熵密钥。破解成功后得到用户密码。
### 联机破解思路：
- 系统已经开机并解密数据再使用了，直接从运行内存中获取高熵密钥。（现代加密软件会对抗，但不能根本解决）破解成功也没有必要拿用户密码。
### 安全弱点：
- 头和数据存储区都可以备份，脱机状态无法自毁。
- 可以无限次的并行尝试破解用户密码。
### SSD 带来的额外风险：
- 修改密码后，旧密码版本的头依旧在 SSD 某处等待 GC。SSD 不能像机械硬盘那样保证旧的头里面的 key slot 被立即覆盖。
### 硬件加密技术
现代手机、使用 TPM 的 BitLocker、现代电脑。
#### 加密流程：
- 用户密码输入安全芯片，通过 KDF，硬件根密钥，生成一个高熵密钥实际加密数据。
#### 解密流程：
- 用户密码输入安全芯片，由安全芯片吐出高熵密钥，解密实际数据。
#### 改密码流程：
- 安全芯片内，新密码放到新的密码槽位 key slot，旧密码槽位废弃。不需要读写磁盘存储器。
#### 忘记密码找回流程：
- 同上，增加一个恢复密钥槽位。
### 脱机破解思路：
- 安全芯片限制密码输入次数和速率，反复尝试密码槽位锁死，且无法被拷贝备份，难以实施破解。
### 联机破解思路：
- 同软件！但难度更大，某些设计下，密钥可能根本不进 RAM。
安全芯片可以用特定密码触发自毁（大家都懂的某个开源 Android 系统），又不能事先脱机备份安全芯片内的密钥。现阶段来说安全性非常高了。
### BFU 状态
手机重启（开机）后，第一次输入密码前，用户存储区没有被解密过，安全芯片也没有吐出过密钥，这个状态几乎是与脱机的安全性一样。某些手机断网超过多少小时后会自动重启，也是可以回到这个安全状态。
### AFU 状态
一旦输入过密码，安全芯片就吐出过密钥了，用户数据区已经解密。即便再锁屏，也回不到 BFU 状态了。
### 回到主题：
如果安全芯片自身出问题，就有可能出现输入正确密码也无法解密的情况。
安全芯片本身就是在黑箱操作，怎么搞，厂商有没有放后门，有没有被大兄弟要求放置后门，谁也说不清楚。
之前就有人反映修改密码后无法解锁，却用多年前首次密码却解锁成功，这种情况安全芯片回滚到初次设置密码的数据也不是不可能，比如说旧的密钥槽 key slot 没有被覆盖，芯片错误的匹配了旧的槽位。
总的来说，出问题的概率非常渺小，但不是不可能。多一个步骤多一个零件，也就多一个故障点。
---
原文链接：[点击查看](https://www.v2ex.com/t/1228527)
加解密这件事情要分两种情况：
### 软件加密技术
例如不使用 TPM 的 BitLocker、LUKS、VeraCrypt。
#### 加密流程：
- 随机产生高熵密钥用于实际加密磁盘数据。
- 用户密码用于加密这个高熵密钥，加密后存储在加密区头部。
#### 解密流程：
- 使用用户密码解密加密区头部的高熵密钥，再使用高熵密钥解密数据。
#### 改密码流程：
- 使用旧密码解密头部的高熵密钥，再使用新密码加密后存储到头部。
#### 忘记密码找回流程：
- 事先随机一个恢复密钥，用恢复密钥加密高熵密钥，一并存在头部。这也是多用户多密码的逻辑。每套密码占用一个槽位 key slot。
### 脱机破解思路：
- 从磁盘获取加密区头部数据，然后字典或穷举用户密码，试图解密头得到高熵密钥。破解成功后得到用户密码。
### 联机破解思路：
- 系统已经开机并解密数据再使用了，直接从运行内存中获取高熵密钥。（现代加密软件会对抗，但不能根本解决）破解成功也没有必要拿用户密码。
### 安全弱点：
- 头和数据存储区都可以备份，脱机状态无法自毁。
- 可以无限次的并行尝试破解用户密码。
### SSD 带来的额外风险：
- 修改密码后，旧密码版本的头依旧在 SSD 某处等待 GC。SSD 不能像机械硬盘那样保证旧的头里面的 key slot 被立即覆盖。
### 硬件加密技术
现代手机、使用 TPM 的 BitLocker、现代电脑。
#### 加密流程：
- 用户密码输入安全芯片，通过 KDF，硬件根密钥，生成一个高熵密钥实际加密数据。
#### 解密流程：
- 用户密码输入安全芯片，由安全芯片吐出高熵密钥，解密实际数据。
#### 改密码流程：
- 安全芯片内，新密码放到新的密码槽位 key slot，旧密码槽位废弃。不需要读写磁盘存储器。
#### 忘记密码找回流程：
- 同上，增加一个恢复密钥槽位。
### 脱机破解思路：
- 安全芯片限制密码输入次数和速率，反复尝试密码槽位锁死，且无法被拷贝备份，难以实施破解。
### 联机破解思路：
- 同软件！但难度更大，某些设计下，密钥可能根本不进 RAM。
安全芯片可以用特定密码触发自毁（大家都懂的某个开源 Android 系统），又不能事先脱机备份安全芯片内的密钥。现阶段来说安全性非常高了。
### BFU 状态
手机重启（开机）后，第一次输入密码前，用户存储区没有被解密过，安全芯片也没有吐出过密钥，这个状态几乎是与脱机的安全性一样。某些手机断网超过多少小时后会自动重启，也是可以回到这个安全状态。
### AFU 状态
一旦输入过密码，安全芯片就吐出过密钥了，用户数据区已经解密。即便再锁屏，也回不到 BFU 状态了。
### 回到主题：
如果安全芯片自身出问题，就有可能出现输入正确密码也无法解密的情况。
安全芯片本身就是在黑箱操作，怎么搞，厂商有没有放后门，有没有被大兄弟要求放置后门，谁也说不清楚。
之前就有人反映修改密码后无法解锁，却用多年前首次密码却解锁成功，这种情况安全芯片回滚到初次设置密码的数据也不是不可能，比如说旧的密钥槽 key slot 没有被覆盖，芯片错误的匹配了旧的槽位。
总的来说，出问题的概率非常渺小，但不是不可能。多一个步骤多一个零件，也就多一个故障点。
---
原文链接：[点击查看](https://www.v2ex.com/t/1228527)
评论
暂无评论。