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Crypto Wars 2.0: Let the Trolling Commence (and don’t trust your phone)

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That was a nice bit of trolling. A rough timeline: (1) Apple and later, Google announce modest improvements to a security building block of their respective mobile device platforms, device encryption. (2) Government officials in the US publicly complain how this would obstruct law enforcement and request means to access encrypted device data. (3) The usual suspects are all up in arms and reiterate their arguments why crypto backdoors are a bad idea.

What is wrong with this debate, apart from it being a rerun? First, encryption is not as secure as claimed. Second, encryption is not as important as assumed.

Device encryption is just one small security building block. It protects data stored on the device against access without the encryption key if the adversary encounters the device in the turned-off state. Attacks against encryption typically go for the keys. As we were just reminded, police can compel suspects to hand over their fingerprints and unlock a device. Some countries have key disclosure laws.

Against running devices there are further attack options. If any key material is held in RAM, it can be extracted, at least in principle, with a cold boot attack. Whether Apple’s Secure Enclave design does anything to protect against such attacks remains unclear. As we’ve learned with Microsoft’s encryption scheme, Bitlocker, even hardware-supported encryption can leave a number of loopholes (Trust 2009 paper).

Encryption has its limitations. It protects data subject to several conditions. In particular, the adversary must be unable to obtain the key or subvert the execution environment. While plug-and-play forensics would be more convenient for law enforcement, there are ways around device encryption.

Mobile platforms extend beyond the individual device. Not only do devices communicate liberally with other devices and with Internet services, they also depend on the platform operator. Apple and Google run appstores and supply software updates. Whatever the software of a device can or cannot do may change at any time.

Encryption protects files against access bypassing the operating system, not against access from within. Protection against rogue users or applications is a matter of authentication and access control — software making decisions, software that can be modified. While this channel entails some tampering-with-evidence problems for law enforcement, it seems technically quite feasible to use it.

Encrypted equals secure only from a microscopic perspective. I have advocated before to pay more attention to systemic and macroscopic aspects, and the crypto wars 2.0 debate illustrates nicely how a too narrow focus on a single security mechanism skews our debate. Encryption matters, but not as much as we allow them to make us believe it would.

Hintertüren für den Staat

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Smartphones und Tablets sind neben vielen anderen Funktionen auch persönliche mobile Datenträger. Für deren Inhalt – Kontakte, Termine, Fotos, Anrufprotokolle, Kurznachrichten und so weiter – interessieren sich naturgemäß auch Strafverfolger. Die Mobilplattformen iOS und Android können gespeicherte Daten verschlüsseln, wie es sich für ein verlust- und diebstahlgefährdetes Gerät gehört. Neuerdings verspricht Apple, selbst keine Daten aus verschlüsselten Geräten auslesen zu können. Google kündigt für die nächste Android-Version an, die Verschlüsselung standardmäßig zu aktivieren und gibt ebenfalls an, über keinen Zugriffsmöglichkeit zu verfügen. Daraufhin melden sich der FBI-Direktor, der US-Justizminister und andere und kochen die alte Diskussion um Hintertüren für die Strafverfolgung neu auf. Ein Aufschrei ist ihnen sicher.

An anderer Stelle sind Hintertüren für staatliche Organisationen üblich und niemanden juckt es: Viele Gebäude verfügen über ein Feuerwehrschlüsseldepot, das der Feuerwehr den Zugang ermöglicht. Technisch handelt es sich um dasselbe Problem und denselben Lösungsansatz mit denselben Risiken wie im Fall der Verschlüsselung. Warum ist die eine Hintertür im Sicherheitskonzept ein Aufreger, die andere hingegen nicht? Bei näherer Betrachtung fallen allerlei Unterschiede auf:

  • Feuerwehr, Gebäudebetreiber und Gebäudenutzer verfolgen gemeinsame Interessen und profitieren von der Lösung. Alle drei Parteien wollen Brände schnell gelöscht und Fehlalarme ohne unnötige Nebenschäden abgestellt sehen. Strafverfolger hingegen sind für die Verfolgten, ob schuldig oder unschuldig, stets ein Gegner und für Dienstanbieter mindestens lästig. Die Krypto-Hintertür schafft keine Win-Win-Situation.
  • Im Fall der Schlüsseldepots wirkt ein weiterer Player, der ein eigennütziges Interesse an optimaler Sicherheit hat: die Versicherer, die weder für Brandschäden noch für Einbrüche mehr als unbedingt nötig zahlen möchten. Sie setzen sich mit handfesten wirtschaftlichen Mitteln dafür ein, dass das Missbrauchsrisiko gering bleibt. Kryptohintertüren könnte man zwar prinzipiell der gerichtlichen Kontrolle unterwerfen, aber den Gerichten fehlt das ökonomische Optimierungsinteresse.
  • Es gibt ein sichtbares und plausibles Risikomanagement. Feuerwehrschlüsseldepots geben bei richtiger Implementierung der Feuerwehr Darmstadt Zugang zu ausgewählten Gebäuden in und um Darmstadt und der Feuerwehr Kassel Zugang zu ausgewählten Gebäuden in Kassel. Ein Secure Golden Key™, wie es in der Neuauflage der Kryptodiskussion heißt, gäbe vermutlich den Strafverfolgungsbehörden mehrerer Länder Zugriff auf alle Geräte der jeweiligen Plattform – man wäre sonst machtlos gegen kriminelle Touristen und im Ausland gekaufte Telefone.
  • Schlüsseldepots werden vorwiegend in öffentlichen und halböffentlichen Gebäuden (Kaufhäuser, Bürogebäude, Industrieanlagen usw.) eingesetzt. Das Reihenhaus von Tante Erna hat keins.
  • Die gewährten Zugangsrechte sind begrenzt. Der Generalschlüssel aus dem Depot öffnet eine definierte Menge von Zugängen; der Safe im Büro gehört nicht dazu. Demgegenüber ermöglicht ein Kryptogeneralschlüssel mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Privilegieneskalation, wenn sich damit  Zugangsdaten (neben Passworten zum Beispiel Session-IDs) für weitere Dienste oder Geräte lesen lassen.
  • Die Betroffenen haben subjektiv und objektiv mehr Kontrolle über die Verwendung der deponierten Schlüssel: Das Feuerwehrschlüsseldepot ist gut sichtbar vor Ort installiert, was unbemerkte Zugriffe erschwert. Dass jemand meine Daten entschlüsselt, bekomme ich dagegen nie mit.
  • Der relative Sicherheitsverlust bei Missbrauch ist geringer. Sowohl die Feuerwehr als auch Einbrecher kommen sowieso rein, wenn sie das wirklich wollen und eine Weile Lärm machen dürfen. Ein Schlüssel macht es einfacher, aber selten überhaupt erst möglich. Das ist auch jedem klar. Von verschlüsselten Daten erwarten wir, dass sie ohne Schlüssel so gut wie gelöscht sind.

Hintertüren beziehungsweise Generalschlüssel für den Staat können akzeptabel sein – wenn der Kontext und die Implementierung stimmen. Ob man sie dann auch braucht und haben möchte, ist noch einmal eine andere Frage. Die Notwendigkeit, Beweise mit einem gewissen Ermittlungsaufwand beschaffen zu müssen, statt sie einfach irgendwo auszulesen, kann ein ganz brauchbarer Kontrollmechanismus sein.