TrueCrypt 使用经验[4]：关于隐藏卷的使用和注意事项

Qter

  前阵子比较忙，十一长假又有事情，导致10多天没发博文也没回复读者留言，害得不少热心读者以为俺被跨省了。今天赶紧发篇博文，向列位看官报个平安。

    刚才扫了一眼这几天的留言，非常感激大伙儿对俺的关心！看来俺得多努力，以示回报。

    关于 TrueCrypt 的高级话题，第4篇咱们来聊一下"隐藏卷"的技术细节和注意事项。

★啥是隐藏卷？

    所谓的隐藏卷，就是在一个加密卷里面再创建一个加密卷。外层的那个加密卷是"明"的（也叫"宿主卷"）；内层的那个，是"暗"的（叫"隐藏卷"）。这两个加密卷必须使用不同的认证因素（不同的口令或不同的 KeyFiles）。在物理上，你只能看到外层的加密文件或加密分区，内层的卷，是没有独立文件或独立分区的。

    当你要打开加密卷的时候，如果输入的是外层的认证因素（口令、KeyFiles），那就打开外层的卷（这时候看不到内层的数据）；反之，输入内层的认证因素，则打开内层的卷（这时候看不到外层的数据）。

    隐藏卷的存储示意图如下（技术上就是利用外层卷的剩余空间来存储内层卷的数据）：

   

★隐藏卷有啥用？

    隐藏卷最大的好处在于：可以做到"lausible Deniability"。这个洋文找不到贴切的中文对应。有人翻译为："冠冕堂皇地拒绝"，俺觉得不够贴切。为了便于大伙儿理解，稍微解释一下使用"lausible Deniability"的场景。

    首先大伙儿应该明白一点——TrueCrypt 的加密卷是非常牛B滴（本系列前面几篇已经聊过了）。只要你设置的口令够复杂，尤其再配合 KeyFiles，TrueCrypt 加密卷是无法破解的。TrueCrypt 之强悍，连美国佬的 FBI 都没辙（前几年有活生生的案例）。

    但是别忘了安全界的一句老话——"越是安全的系统，人越成为主要的弱点"（如果你看过俺写的"社会工程学"系列博文，对此应该有体会）。

    虽然 TrueCrypt 加密盘很牛B，但某些攻击者（比如天朝的公安）可以采用某些手段（比如威胁你家人，比如刑讯逼供）逼迫你交出加密盘的口令/KeyFiles。那么，该如何应对"胁迫"捏？这时候，TrueCrypt 的隐藏卷就派上用场啦。

    当你一开始制作加密盘（加密卷）的时候，可以在加密卷中设置一个隐藏卷。按照通常的经验，你要把最敏感最重要的数据放在内层卷（隐藏卷），把相对不太重要的数据放在外层卷。一旦遭遇胁迫，你就装出一副很无奈的样子，很不情愿地把外层卷的口令告诉对方。这时候，外层卷虽然暴露了，但是内层的隐藏卷并没有暴露。这就是"lausible Deniability"的使用场景。

★隐藏卷 VS 嵌套卷

    这两个概念，可能某些同学会混淆，俺稍微澄清一下。

    所谓的"嵌套卷"，就是把一个小的加密卷存放到另一个大的加密卷内部。打个比方，如同一个大的压缩文件中还包含一个小的压缩文件。

    表面上看，"嵌套卷"跟"隐藏卷"有相似之处；其实捏，两者有本质的区别。

    最关键的差别是：

    对于"嵌套卷"，只要能打开外层卷，就可以看到内层卷。

    对于"隐藏卷"，即使能打开外层卷，也无法判断是否存在隐藏卷。

    上述差异导致："嵌套卷"无法做到"lausible Deniability"，而"隐藏卷"可以。这也是"隐藏卷"相比"嵌套卷"的最主要优点。

    设想一下，如果你遭到胁迫，攻击者知道你使用了 TrueCrypt 加密，并且逼迫你打开加密卷。

    如果你使用的是"嵌套卷"

    打开外层卷之后，攻击者可能会找到存放在"外层卷"里面的"内层卷"。就可以继续胁迫你开启"内层卷"

    如果你使用的是"隐藏卷"

    打开外层卷之后，（除非你的设置有缺陷，否则）攻击者无法判断该加密卷内部是否存在隐藏卷。

    （如果避免设置的缺陷，俺下面会聊）

★如何创建隐藏卷

    大致需要如下几个步骤：

◇步骤1

    先创建一个普通的加密卷（这个应该不用俺再教了吧？）这个加密卷是用来作为外层卷（也就是"幌子"）。

    外层卷可以是物理加密盘（某个加密分区），也可以是虚拟加密盘（某个加密文件）。

    关于"物理加密盘"和"虚拟加密盘"的差异、优缺点，本系列前面的博文已经聊过，这里就不再浪费口水了。

◇步骤2

    创建好外层卷之后，你需要在外层卷放置一些相对不太重要的文件作为幌子以掩人耳目。

    怎样才算是"相对不太重要"捏？下面的"注意事项"章节会提到。

◇步骤3

    在刚才那个普通加密卷的基础上，再创建一个"隐藏加密卷"。这个隐藏加密卷，就隐藏在普通加密卷的空闲磁盘空间里面。

    TrueCrypt 提供一个比较傻瓜化的向导，可以帮你一步步地在普通加密卷（外层卷）中创建一个隐藏加密卷（内层卷）。

    这个步骤其实不难，大伙儿应该能搞定。这里就不放界面截图了。搞不定的同学，可以到俺博客留言。如果很多人搞不定，俺再补上界面截图。

★隐藏卷的三种使用模式

    如果某个加密卷包含有隐藏卷，那么该加密卷就会有三种不同的使用模式。

    很多使用 TrueCrypt 的同学都没彻底搞明白隐藏卷的这三种操作模式。所以俺特地用一个章节的篇幅，来说明这三种模式的差异和应用场景。

◇模式1：只打开内层的隐藏卷，外层卷不可见

    认证过程

    打开加密卷的时候，仅仅输入内层卷的认证因素（口令、KeyFiles）。这时候 TrueCrypt 会自动帮你加载内层卷。

    说明

    这是最常用的模式。因为外层卷只是一个掩人耳目的幌子，显然，你日常的大部分操作都是在"内层的隐藏卷"中进行。

◇模式2：只打开外层卷，内层卷不可见，对隐藏卷进行写保护

    认证过程

    可以有两种认证方式：

    1. 打开加密卷的时候，仅仅输入外层卷的认证因素（口令、KeyFiles），同时勾选"Read Only"选框。

    使用这种方式，整个加密卷（包括内层和外层）都是只读模式，自然也就不会破坏内层卷的数据。但因为是只读模式，所以只能浏览外层卷的文件，无法进行修改（写操作）。

    2. 打开加密卷的时候，同时输入外层卷和内层卷的认证因素（口令、KeyFiles）。

    使用这种方式，你可以对外层卷进行写操作（比如增加、删除文件，修改文件内容、等等）

    因为你同时输入内外两层卷的认证因素，TrueCrypt 软件自然就知道这个加密卷是含有"隐藏卷"的。所以，在这种模式下，TrueCrypt 会暗中对隐藏卷所在的磁盘区域进行写保护。（这种写保护是在文件系统驱动的层面进行的，你使用的应用软件感觉不出来）。

    假设说，你企图往外层卷写入大量的数据，并且写入的数据会覆盖到隐藏卷所在的磁盘区域，这时候 TrueCrypt 会屏蔽这些"磁盘写操作"，同时你会看到一个提示"写入失败"。

    说明

    一般情况下不需要使用这种模式。除非你想调整外层卷的数据，再使用这种模式。

    可能有的同学会问："外层卷的内容只是掩人耳目的幌子，难道需要经常调整吗？"关于这个问题，在后续的"注意事项"章节，俺会详细介绍。什么情况下需要调整外层卷的数据，以加强隐藏卷的隐蔽性。

◇模式3：只打开外层卷，内层卷不可见，不对隐藏卷进行写保护

    认证过程

    打开加密卷的时候，光输入外层卷的认证因素（口令、KeyFiles）。

    TrueCrypt 会自动帮你加载外层卷。这时候 TrueCrypt不会对内层卷进行暗中保护。

    请注意：如果你不给出隐藏卷的口令，连 TrueCrypt 自己也无法判断是否存在隐藏卷。

    说明

    再罗嗦一下，处于这种模式下，TrueCrypt 不会对隐藏卷进行写保护。所以这种操作模式是有风险的——当你在操作外层卷的时候，可能会无意中破坏隐藏卷存储的数据。

    平常使用的时候，千万不要用这种模式。只有当你遭到胁迫的时候，才使用这种模式。

    套用一下安全的专业术语。当你使用这种模式，其实是通过牺牲"可用性"来换取"保密性"。对于大多数 TrueCrypt 用户而言，"保密性"显然比"可用性"重要得多

★使用隐藏卷的注意事项

    本章节大伙儿要看仔细喽。即使是某些懂安全的网友，可能也会忽略下面提到的某些细节。

◇受胁迫的时候，千万别搞错模式

    当你受到胁迫的时候，务必使用第三种模式——只输入外层卷的认证因素。如果这时候你因为慌乱，搞错了，输入了内层卷的认证因素（口令、KeyFiles），内层隐藏卷的数据自然就暴露了。

    再强调一遍：受到胁迫的时候，绝对不能使用第一种模式和第二种模式，必须使用第三种模式。一旦搞错，前功尽弃。

◇关于空闲空间的比例问题

    前面介绍了，隐藏卷是位于外层卷的空闲空间中。比方说，你的外层卷总共 10GB，已经用掉 8GB，空闲空间只有 2GB。那么，你在这个外层卷里面创建隐藏卷，隐藏卷尺寸的上限就是 2GB（很多时候，上限远达不到 2GB，具体看外层卷的文件系统类型）。

    如果你的外层加密卷很大，但是只使用了一丁点空间（比如 100GB 加密卷只用了 1GB），那么攻击者就会起疑心——怀疑这个加密卷包含有隐藏卷。所以，你需要适当平衡一下，在外层加密卷中放置足够多的"幌子文件"，占到一定比例的空间，才不至于引起怀疑。

◇关于"幌子文件"的重要性问题

    前面俺提到，放置在外层卷的"幌子"，必须是相对不太重要。所谓的"相对不太重要"，就是说有一定的重要性，但是重要性远远不如隐藏卷中的数据。

    为啥俺特地强调这点捏？如果你放在外层卷的"幌子"是一些完全不重要的文件，就显得太假了。一旦你遭到胁迫，交出外层卷的密码，攻击者打开外层卷之后，发现里面都是一些鸡毛蒜皮的文件，自然会起疑心——为啥你把鸡毛蒜皮的文件用 TrueCrypt 加密？

    所以，放在外层加密卷的文件，必须有适当的重要性；但重要性要远远低于放在隐藏卷里面的重要性。

◇关于备份的注意事项

    大部分人放在加密盘里面的数据，都是重要数据。重要数据，自然有备份的需要（以免硬盘坏，电脑被盗、等等）。

    如果你要备份含有隐藏卷的加密盘，要记得如下两条安全措施：

    在每次备份之前，先随意地修改外层卷的文件

    或者

    每次备份之前，都先 重建 一个新的加密盘，然后分别COPY外层卷和内层卷的文件到新的加密盘对应的内外卷

    这两条措施，二选一。前者操作简单，但安全性不够强；后者操作麻烦，但安全性更好。

    为啥要有这两条防范措施捏？主要是为了对付"差分攻击"。"差分攻击"是一个信息安全的术语，"差分"指的是"差异分析"。为了让大伙儿明白，说一个针对加密盘进行差分攻击的场景。（这个例子有点复杂，不太懂技术的同学可能要多看几遍，才能看明白）

    假设你使用了基于文件的虚拟加密盘，并且在其中设置了隐藏卷。

    按照惯例，你在外层卷中放置了一些无关痛痒的文件，把机密信息放到隐藏卷。

    平时，你经常需要打开隐藏卷，修改里面的内容。

    由于外层卷的文件只是掩人耳目的幌子，所以你一直没有修改过外层卷的文件内容。

    为了防止硬盘故障，你定期把这个虚拟加密盘备份到家中的U盘上。

    有一天，朝廷的六扇门找到你，并且发现你在使用 TrueCrypt 加密盘。于是六扇门的人逼迫你交出加密盘的口令。

    于是捏，你就假装交出外层卷的口令（反正外层卷存放的东西不重要，无所谓）。

    如果故事到此为止，貌似天衣无缝。

    但是，因为你曾经备份过U盘，六扇门搜查你家，发现了你备份加密盘的 U盘。

    这时候，六扇门里面搞"信息取证"的技术人员就可以把两个加密盘（一个是U盘里面的，一个是你电脑上的）拿来做比对（也就是"差异分析"）

    前面俺介绍过，隐藏卷实际上是存放在外层卷的空闲磁盘空间。

    由于你始终没有修改过外层卷，这时候就露出破绽了。

    啥破绽捏？

    你之前交出了外层卷口令，取证人员可以打开外层卷，读取外层卷那些"幌子文件"。然后，取证人员会发现：这两个加密盘，加密密钥是一样的，里面存放的文件也是一模一样的（因为外层卷你一直没改动过）。但是空闲区域的内容却有很大的不同。（这显然是很不正常的——这就是破绽）。

    有经验的取证人员，单凭这点就可以推断——这个加密盘的空闲区域有猫腻！

    这时候，虽然取证人员还无法知道隐藏卷的内容（因为他们还没有口令/KeyFiles），但是，他们已经可以断定：你使用了隐藏卷。

    换句话说，你的隐藏卷已经被察觉了。接下来，六扇门的人就会开始胁迫你交出隐藏卷的口令/KeyFiles。

    这个例子稍微有点复杂， 不知你看懂了没有？没看懂也没关系。反正你要记得前面提到的那两条防范措施。

◇受胁迫时的演技

    俗话说得好：使用隐藏卷，演技很关键。所以最后再说说"演技"的问题——当你受到胁迫，要求你交出加密盘的密码或KeyFiles，请注意你的演技。

    坦白说，这方面俺没有太多经验啦——毕竟俺没当过演员 所以暂列两条，算是抛砖引玉。

    1. 不能太轻易就交出——这样显得太假

    2. 一定要装出一副很不情愿、很无奈的神情

    如果你演技不好，又想对付"胁迫"，咋办捏？还有一个绝招，就是前面博文介绍过的"KeyFiles 认证"。

    这个绝招可以让世界上所有的酷刑逼供失效。但是有两个前提：

    1、你必须使用随机生成的KeyFiles，并且用这些 KeyFiles 做加密盘的认证因素（如何随机生成 KeyFiles，俺之前介绍过）

    2、你在被胁迫之前，必须彻底销毁KeyFiles（包括 KeyFiles 的备份）

    因为随机生成的 KeyFiles，其内容连你自己也不知道。一旦彻底销毁，连你自己都无法打开加密盘。酷刑逼供自然也就失效啦