谁在控制着 iCloud 中国区账号的密钥？
点击上方“CSDN”，选择“置顶公众号”
关键时刻，第一时间送达！
还有一天的时间，我们的 iCloud 数据就要被苹果正式转给云上贵州运营了。。。
【CSDN 编者按】自2011年iCloud正式进入iOS系统以来，苹果公司云服务iCloud数据安全问题就是业内一直关注的焦点。2016年9月，iCloud被爆存漏洞、明星私照遭泄露一事被炒的沸沸扬扬，尽管苹果先前指出，其云服务本身是安全的，一旦遭到泄露属于人为所致，但这个说法并未得到广泛认可。
而随着苹果去年7月宣布在贵州省建立数据中心，并于今年2月28日正式将中国iCloud用户数据转由云上贵州运营，钥匙串一同被转移，关于iCloud用户数据安全性等一系列问题再次喧嚣尘上。
而这一变化主要源于去年6月新网络安全法的正式实施。该《法》规定，所有与宽泛定义的国家安全问题有关的中国公民或地区数据，必须存储于国内的服务器上，而且云服务的运营方必须为本地企业。
事实上，世界各国执法部门都向苹果公司提出了合法的数据获取需求，并获得了苹果公司的同意。《金融时报》曾指出，美国法律规定，如果外国政府想获取储存在美国服务器上的该国公民数据，走完流程时间或将长达数年。
而对于国内的普通用户而言，这一做法将有益于提高访问链接的速度和稳定性，不会老是出现访问一个页面需要分钟级的问题。但在数据的安全性方面，却引发了诸多担忧。除了国内我们在社交平台上的讨论之外，国外的研究者们也有各自见解。
前不久，约翰霍普金斯大学教授、密码学家Matthew Green撰写的一篇文章“Apple in China: who holds the keys?”其中有些看法值得我们阅读，在此，CSDN 摘编精要分享给大家。
如下：
近日苹果发布的一项公告，宣布了关于iCloud服务的变化：从今年2月28日起，苹果将把中国区用户的iCloud数据交由云上贵州公司负责运营。
中国方面，这一举措可以提高用户的网络性能，而苹果则表示，这一变化主要是由于中国区新的云服务法规。对这两种解释，Green认为都是正确的，但他却很难判断出另一个问题：无论数据存储在何处，其安全性又如何？
根据苹果的答复：“苹果拥有强大的数据隐私与安全保护，我们的系统不会有任何后门。”可以看出，如果苹果将用户数据存储在内地的服务器上，那就无法排除苹果之外也会拿到这些数据，而且可能根本不需要苹果的许可。
对此，就苹果iCloud数据加密问题，Green展开了一系列发问与思考。
苹果iCloud数据加密了吗？
然而，苹果iCloud数据是否加密，具体取决于iCloud的哪部分，以及如何定义“加密”。如下图所示：所有iCloud数据可能都经过了加密。但这个问题本身不够准确，换个方式问应该是：谁持有密钥？
Green提到，可以通过一个非常简单的思维实验来确定你（供应商）是否控制密钥，即“泥水坑测试”， 具体内容如下：
假设你在一个泥泞的水坑里滑倒，然后你的手机摔坏了，再然后事发突然你脑中一片空白甚至忘记了密码。试问你还能找回iCloud的数据吗？如果可以，或在苹果支持的帮助下可以，那么证明控制密钥的人不是你。
除了一个特例，即下文他将要讨论的iCloud 钥匙串之外，iCloud服务无法通过该测试。这是因为大多数的苹果文件不是端对端加密的。事实上，这一点在苹果的iOS安全指南上写得很清楚，iOS会将加密文件的密钥发送给iCloud。
但是，iCloud并不完全是苹果的服务。事实上，绝大多数的iCloud数据实际上并没有存储在苹果公司。每次备份手机时，经过加密的数据直接传输到各类第三方云服务供应商，包括亚马逊、Google和微软等。
从iPhone进行iCloud备份时发出的HTTPS请求列表。底部的两个地址是Amazon和Google云服务“blob”存储
从隐私的角度来看[1]，这些服务仅仅作为“blob存储”，负责保存苹果客户上传的不可读加密数据文件。至少原则上来说，苹果可以控制该数据的加密密钥，理想状况下应该保存在苹果专设的数据中心的服务器上[2]。
苹果将数据存储到哪里？
在他看来，在中国区全新的云商店提供的服务可能与AWS、Google或Microsoft所提供的服务完全相同。也就是说，他们存储了加密的数据块，而这些数据在不联系iCloud美国总部的情况下无法破解。
但是，实际上，未经Cupertino许可就无权访问这些数据，因此，想要解决这些问题，就必须要求苹果将密钥和数据完整地存储到中国区的数据中心。
基于此，Green判断这两种解释是互相矛盾的，因为，前一个意味着苹果只是照常运营。后一个则意味着苹果可能大大削弱了系统的安全保护——至少对中国区用户来说安全性降低了。
如果苹果为了遵守中国区法规，需要从根本上重新架构iCloud，但应该明确地说出做了什么改变。如果苹果没有明确说明，那么一种可能性是苹果会对iCloud基础架构的其他部分也进行相同的修改，却不公之于众。
无论如何，对于苹果来说，至少应该澄清这一点。
那么iCloud钥匙串的情况如何？
上文中，iCloud有一个部分通过了泥水坑测试，那就是苹果的Cloud Key Vault，目前iCloud钥匙串用到了这项技术。这是一项保存应用程序的密码和密钥的特殊服务，它使用的保护级别比其他iCloud服务更强。这个模型可以很好地解释将来iCloud的其他部分如何实现。
简单来说，CloudKey Vault使用了一种特殊的硬件来存储密钥，称之为“硬件安全模块”（HSM：HardwareSecurity Module）。此HSM是一个由苹果公司保管的物理设备。用户只有知道iCloud 钥匙串密码，才能访问自己的密钥。通常这个密码与iOS设备的PIN或密码相同。但是，如果任何人尝试多次猜测此PIN码，HSM将删除该用户存储的密钥。
关键一点是，上面提到的“任何人”甚至包括苹果自己。简而言之：苹果公司设计了一个保存钥匙的保险库，即使他们也无法打开，只有客户可以拿到自己的钥匙。
所以，作者猜测：苹果已经以某种方式削弱了面向中国用户的iCloud Key Vault的版本，而这可能会引发关于苹果系统完整性更深层次的问题。
苹果该怎么办？
目前，苹果提供了大量有关安全系统的细节，如文件加密，iOS，iMessage，但是提供的iCloud加密等方面技术的细节却少之又少。尽管苹果可以访问iCloud备份数据，甚至可以将其交给执法机构，但是，苹果的钥匙串数据如何得到保护却不得而知。
在作者看来，苹果在安全方面的含糊其辞这一举动似乎混淆了视听，使其不免质疑苹果对于技术安全方面的改进有着怎样的计划。例如，2016年的一篇文章（https://9to5mac.com/2016/02/25/apple-working-on-stronger-icloud-backup-encryption-and-iphone-security-to-counter-fbi-unlock-requests/）声称，苹果正在计划为iCloud提供更强大的整体加密。但关于这些计划是否已经废除，或者是否包括最新中文版的iCloud等等问题，其实不得而知。
在最后，Green也不得不承认：如果苹果不愿相信大众，不愿向大家解释系统的工作原理，那么也许也不应该相信他们。
注释：
[1] 这里需要注意的是，部分iCloud备份系统使用的是收敛加密（convergent encryption），也称为“消息锁加密”（message locked encryption）。这些系统中的设计思路是，文件加密密钥是通过文件本身的hash生成的。即使云存储服务商没有加密密钥，也可以测试用户是否拥有特定文件的副本。这可能会造成有问题。但是，从苹果的开发文档来看，这种攻击是否可行尚不清楚。
[2] 这只是一个猜测。苹果也可能把他们密钥存储外包给了第三方供应商，尽管这种做法并不明智。
链接：https://blog.cryptographyengineering.com/2018/01/16/icloud-in-china/
作者：Matthew Green
译者：马晶慧
责编：琥珀
新的一年已经到来，「CSDN」公众号的目标更加明确，有更多的想法需要落地，不过目前对于小姐姐来说是“现实跟不上灵魂的脚步”，因为缺人~~
所以，「CSDN」公众号要壮大队伍啦，现招聘业界与技术资深编辑记者、资深新媒体运营，有意者请将简历投至：tangxy@csdn.net，期待你的加入！
如果你暂时不能加入我们的队伍一起并肩战斗，也欢迎加入「CSDN」作者大家庭，与所有「CSDN」的朋友们分享你的精彩文章，投稿邮箱：yangli@csdn.net
除了以上两项，如果你热爱技术分享，想要获得更广的视角和更前沿的技术探索，你还可以加入「CSDN」的译者群，利用业余时间，在尊重版权的前提下，翻译对中国开发者极有价值的文章，有意者请将简历投至：guorui@csdn.net