Apple no es muy precisa a la hora de explicar cómo funciona su sistema
operativo móvil, iOS y por tanto, resulta curioso ver toda la información que
comparten en un paper sobre la seguridad en iOS, que expone los sistemas que
usan para proteger los datos de sus usuarios y desde Genbeta han realizado un
estupendo resumen desgranando las claves
y explicándolas, empezando por la seguridad del propio sistema y Secure
Enclave.
Arranque y actualización del sistema
- Apple pretende que el sistema sea seguro desde el primer momento. ¿Cómo lograr eso? Con una cadena de confianza que empieza en la ROM de arranque. Este segmento de memoria es sólo de lectura y se crea durante la fabricación del teléfono. Entre otras cosas, contiene la clave pública del certificado raíz de Apple.
- De esta forma, el cargador de arranque verifica la firma del LLB (Low Level Bootloader). Este a su vez comprobará la firma de la siguiente etapa de arranque, iBoot, que finalmente verificará la firma del núcleo de iOS.
- Cupertino también tiene preparado un sistema de verificación para evitar los downgrades, instalación de versiones antiguas del sistema. La razón es impedir a posibles atacantes instalar versiones antiguas que tengan fallos de seguridad.
- En el iPhone 5S, Apple incluyó el Secure Enclave, una “zona segura” del teléfono. Hasta ahora no había compartido más información sobre este tema. Hoy tenemos bastantes datos sobre ello.
- La seguridad de Secure Enclave comienza en el momento en el que se arranca el sistema por primera vez. Durante la fabricación, se “imprime” en el chip un ID único (UID), que Apple dice no conocer y que no es accesible por ninguna otra parte del sistema. Ese UID se combina con una clave temporal para generar la clave de cifrado de la memoria de Secure Enclave, de tal forma que lo que se guarde ahí no podrá ser leído (teóricamente, como siempre) por nadie más.
- Secure Enclave no es la única parte del sistema que cuenta con criptografía directamente en hardware. iOS cuenta con Data Protection, una característica para cifrar todos los datos sensibles, activada por defecto para todas las aplicaciones en iOS 7 cuando el usuario crea una contraseña de bloqueo.
- Para poder cifrar esos archivos, Apple usa un sistema de criptografía hardware que se interpone entre la memoria del sistema y el disco de datos. Cuando leemos un archivo (por poner dos ejemplos, un ejecutable de una aplicación o un correo), pasa por el procesador criptográfico que cifra y descifra los archivos según corresponda, usando AES 256. Las claves de cifrado están de nuevo embebidas en el procesador, y ni el software ni el firmware pueden acceder a ellas.
- Una de las características estrella del iPhone 5S es Touch ID. En este paper se profundiza más en cómo funciona el sistema, que está muy vinculado con las contraseñas de bloqueo del teléfono.
- Al configurar tu huella dactilar, se escanea tu dedo y se guarda en la memoria de Secure Enclave. Tras ser analizada para obtener los rasgos que la identifican, la imagen de tu huella se elimina del teléfono. Los rasgos se guardan en el sistema de archivos del iPhone cifrados por Secure Enclave. Según Apple, esos datos cifrados no se envían a ningún servidor, ni se guardan en iCloud o iTunes.
- El bloqueo del teléfono no es sólo una pantalla: los archivos protegidos dejan de estar accesibles y el sistema se “para”
- ¿Cómo funciona el proceso de bloqueo y desbloqueo? Mientras iOS está funcionando, los archivos que usen se descifran con una clave que está en memoria. Al bloquearse, esas claves se agrupan y se cifran con una clave que almacena el sistema Touch ID. En ese momento los archivos protegidos, como tus correos, aplicaciones o datos confidenciales de tus cuentas, se vuelven inaccesibles. Sin clave no hay ficheros, y sin ficheros no puedes hacer nada.
- Así, cuando el teléfono está bloqueado, se mete en su caparazón, por así decirlo. Uno pensaría que bloquear el teléfono es sólo superficial y sólo sirve para evitar que tus amigos cambien los nombres de tus contactos cuando tú no miras. La realidad es que la protección es mucho más profunda. El teléfono está realmente bloqueado y no puede seguir funcionando porque no tiene acceso a los archivos cifrados.
- Al desbloquear el iPhone con la huella dactilar o con la contraseña, se recuperan las claves y el sistema sigue funcionando normalmente accediendo a los ficheros protegidos.
- El paper de Apple también explica cómo funciona la seguridad en iMessage. El sistema usa cifrado de punto a punto, de tal forma que (en teoría, como veremos más adelante) los de Cupertino no pueden ver qué mensajes estás enviando.
- Sin embargo, este esquema tiene fallos, tal y como explica un usuario en Hacker News. Decíamos que en el directorio se guardan las claves públicas de los dispositivos de Bernardo. Ahora bien, ¿cómo sabemos que esos dispositivos son realmente de Bernardo? ¿Qué pasa si Bartolo, el hermano gemelo malvado de Bernardo, entra en los servidores de Apple e inserta la clave pública y dirección de su iPhone? A Bartolo le llegarían todos los mensajes de Bernardo, y Alicia no tendría forma de detectarlo.
- Ese es el fallo del esquema de iMessage. Y es que no hace falta que sea Bartolo el superhacker quien entre a los servidores. Pensando mal, podríamos imaginarnos que Apple podría colocar claves públicas a petición de la NSA para espiar a ciertos usuarios. O quizás, si tu iPhone no ha sido actualizado, alguien podría manipular las respuestas del servidor IDS de Apple e introducir claves públicas adicionales para ver los mensajes que envías.
- Para acabar, repasemos cómo funciona iCloud Keychain, el servicio de Apple que permite sincronizar contraseñas en varios dispositivos.
- La idea del Keychain de iCloud es, curiosamente, que las contraseñas no se almacenan en iCloud, al menos no de forma permanente. Lo que se almacena es un círculo de confianza que incluye las identidades de cada uno tus dispositivos.
- Al activar Keychain por primera vez en tu cuenta, tu teléfono crea un par de clave pública y clave privada. La clave pública se almacena en el círculo de confianza, que se firma con la clave privada y con una clave derivada de tu contraseña de iCloud.
- Cuando añades otro dispositivo a iCloud Keychain, este crea su par de claves y, al detectar que ya hay otros dispositivos vinculados, crea una petición de vinculación. Esa petición o ticket contiene la clave pública del dispositivo, y está firmada con la clave derivada de la contraseña de iCloud. La petición se envía a iCloud.
- En ese momento tienes que usar el teléfono en el que ya esté configurado iCloud Keychain, que habrá detectado que hay una petición pendiente y te preguntará con un popup si quieres añadir la nueva identidad. Si aceptas e introduces tu contraseña de iCloud, se verifica la firma y se añade la clave pública al círculo de confianza. De nuevo, el círculo se firma con la clave privada y la clave derivada. El nuevo dispositivo también firma el círculo con su clave privada.
Si tenéis curiosidad, en el enlace al PDF del apartado "más información", hay más datos y más técnicos, como por ejemplo el sistema de cifrado de archivos o cómo ejecutan sólo aplicaciones autorizadas en el teléfono.
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