Speichertipp: Einblicke in die Funktionsweise und Sicherheit von CryFS Sicheres Verschlüsseln von Daten in der Cloud mit CryFS

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CryFS ermöglicht die sichere Speicherung von Dateien in der Cloud, ohne Details über Dateiinhalte, Größen, Metadaten oder die Verzeichnisstruktur preiszugeben. Das Tool schützt nicht nur die Daten selbst, sondern auch deren organisatorischen Aufbau, und sorgt für eine lückenlose Verschlüsselung und Integrität.

CryFS verschlüsselt Dateien in gleich große Blöcke und speichert sie so, dass weder Dateigrößen noch Metadaten oder Verzeichnisebenen offenliegen. Zur Sicherstellung dieser Vertraulichkeit teilt CryFS jede Datei in Blöcke auf, die jeweils separat verschlüsselt werden. Die Struktur der Blöcke wird in einer Baumstruktur festgehalten, die wiederum verschlüsselt gespeichert wird, um die Relation zwischen den Blöcken zu bewahren.

Sicherheit mit CryFS

Jeder verschlüsselte Block erhält einen zufälligen ID-basierten Namen, was Angreifern nur eine Menge an gleichen verschlüsselten Blöcken zeigt. CryFS ermöglicht somit, dass selbst bei Zugriff auf den Cloud-Speicher keine Rückschlüsse auf die ursprünglichen Daten oder die Ordnerstruktur möglich sind. Die Verschlüsselung jedes Blocks erfolgt mit einem vom Nutzer festgelegten Verschlüsselungsverfahren und einem zufällig generierten Schlüssel, der in einer Konfigurationsdatei gespeichert wird. Diese Datei wird beim ersten Einrichten des Dateisystems angelegt und dann selbst mit einem vom Nutzer gewählten Passwort verschlüsselt. Diese Kombination aus zufälligem Schlüssel und Verschlüsselungspasswort erhöht die Sicherheit, da selbst die Konfigurationsdatei problemlos in die Cloud geladen werden kann, ohne das Sicherheitsniveau zu beeinträchtigen.

Die Konfigurationsdatei von CryFS

Die Konfigurationsdatei enthält alle Informationen, die für die Entschlüsselung der Daten benötigt werden, ist jedoch ebenfalls verschlüsselt und auf Integrität geprüft. Zu den Informationen, die in dieser Datei gespeichert sind, gehören:

• Cipher: das vom Nutzer gewählte Verschlüsselungsverfahren, etwa AES-256-GCM,

• Encryption-Key: der Verschlüsselungsschlüssel, mit dem die Datenblöcke verschlüsselt werden,

• Root-Block-ID: die ID des Blocks, der die Wurzelstruktur des Dateisystems speichert.

Die Datei ist doppelt verschlüsselt: Zunächst verschlüsselt CryFS sie mit dem vom Nutzer gewählten Cipher und einem mit dem Passwort generierten Schlüssel. Dann wird der Cipher-Name an die Datei angehängt und eine weitere Verschlüsselungsschicht mit AES-256-GCM hinzugefügt. Diese doppelte Verschlüsselung erhöht die Sicherheit erheblich, indem die Integrität durch AES-256-GCM gewährleistet wird, während die Wahl des Verschlüsselungsverfahrens bei Bedarf flexibel bleibt.

Integrität und Sicherheit der Konfigurationsdatei

Die Integrität der Konfigurationsdatei basiert auf der Authentifizierung von AES-256-GCM. Sollte jedoch das Vertrauen in AES-256-GCM als Integritätssicherung nicht ausreichen, kann der Nutzer durch das Hinzufügen des Parameters „--cipher“ bei jedem Mounten des Dateisystems eine alternative Verschlüsselungsmethode angeben. Auf diese Weise kann CryFS sicherstellen, dass der tatsächlich verwendete Cipher dem vom Nutzer gewählten entspricht. Alternativ kann die Konfigurationsdatei lokal gespeichert werden, indem der Parameter „--config“ verwendet wird, um eine Speicherung außerhalb des Basisverzeichnisses und damit außerhalb der Cloud zu ermöglichen.

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