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Privacy-Handbuch

Dass die Verschlüsselung von Daten der Erhaltung einer Privatsphäre dient, bemerkt man spätestens, wenn ein USB-Stick verloren geht. Wird ein Laptop gestohlen, möchte man die private Fotosammlung sicher nicht im Internet sehen (abgesehen von den Fotos, die man eh' schon Facebook & Co. hochgeladen hat).

Investigative Journalisten, Rechtsanwälte und andere berufliche Geheimnisträger haben das Recht und die Pflicht, Informationen über ihrer Mandanten zu schützen. Sie sollten sich frühzeitig Gedanken über ein Konzept zur Verschlüsselung machen. Es ist wirklich ärgerlich, wenn die Rote Hilfe einen unverschlüsselten Datenträger mit Mitgliederdaten verliert. Das kann Konsequenzen haben!

Diese Beispiele zeigen, dass unterschiedliche Anforderungen an eine Verschlüsselung bestehen können. Bevor man wild anfängt, alles irgendwie zu verschlüsseln, sollte man sich Gedanken über die Bedrohung machen, gegen die man sich schützen will:

Schutz sensibler Daten wie z.B. Passwortlisten, Revocation Certificates o.ä. erfordert die Speicherung in einem Container oder verschlüsselten Archiv, welches auch im normalen Betrieb geschlossen ist. (Datei-basierte Verschlüsselung)
Schutz aller persönlichen Daten bei Verlust oder Diebstahl von Laptop oder USB-Stick erfordert eine Software, die transparent arbeitet ohne den Nutzer zu behindern und bei Anmeldung möglichst automatisch den verschlüsselten Container öffnet.
Backups auf externen Medien enthalten wichtige, private Daten und sollten daher verschlüsselt sein. Dabei sollte die Wiederherstellung auch bei totalem Datenverlust möglich sein. Es ist nicht sinnvoll, die Daten mit einem OpenPGP-Schlüssel zu chiffrieren oder Keyfiles zu verwenden, die nach einem Crash nicht mehr verfügbar sind.
Daten in der Cloud sollten ebenfalls transparent verschlüsselt werden. Außerdem sollte die Verschlüsselung die Synchronistion geänderter Dateien im Hintergrund nicht behindern.

Container-basierte Lösungen wie dm-crypt/LUKS oder Veracrypt sind für Daten in der Cloud weniger geeignet, da man nicht bei jeder Änderung den gesamten Container hochladen möchte. Besser geeignet sind Verzeichnis-basierte Ansätze wie ecryptfs (Linux), oder Cryptomator.
Wer eine Manipulation der Sytemdaten befürchtet, kann die Festplatten seines Rechners komplett verschlüsseln. (dm-crypt/LUKS für Linux oder GELI für FreeBSD)

Konzepte der vorgestellten Tools

Passwortmanager wie KeepassXC können nicht nur Passwörter speichern sondern sind als hierachisch organisierten, verschlüsselte Datenbanken für viele sensible Textdaten geeignet.

Falls die Standardfelder nicht ausreichen, kann man für jedem Datensatz zusätzliche Felder definieren und auch Dateien als BLOB einfügen.
LibreOffice kann einzelne Dokumente mit sensiblen Inhalten (Texte, Tabellenkalkulationen usw.) mit einer Passphrase oder mit GnuPG Schlüsseln verschlüsseln.
GnuPG arbeitet Datei-orientiert. Einzelne Dateien können verschlüsselt werden. Dabei werden verschlüsselte Kopien der Dateien erstellt. Die unverschlüsselten Originaldateien sind sicher(!) zu löschen, damit keine Spuren auf der Festplatte bleiben.
ecryptfs sowie Cryptomator und Boxcryptor arbeiten Verzeichnis-basiert und sind für die Cloud geeignet. Es werden zwei Verzeichnisse definiert:
1. Das Verzeichnis A mit den verschlüsselten Dateien wird auf den Datenträger geschrieben bzw. in den Datenspeicher der Cloud synchronisiert.
2. Ein zweites, virtuelles Verzeichnis B oder ein virtuelles Laufwerk bietet transparenten Zugriff auf die entschlüsselten Dateien, wenn das Tool gestartet wurde.
Für alle Schreib- und Leseoperationen wird das Verzeichnis B verwendet, wo man die Daten unverschlüsseltet sieht, sobald Cryptomator, Boxcryptor oder …cryptfs gestartet wurden.
CryFS hat nach Ansicht der Entwickler noch nicht die Stabilität einer Version 1.0 erreicht, ist aber schon nutzbar. Es arbeitet ähnlich wie ecryptfs oder Cryptomator mit zwei Verzeichnissen.

Es werden aber nicht nur die Dateien verschlüsselt sondern auch die Verzeichnisstruktur und Metadaten der Dateien wie Dateigröße verborgen. In dem Verzeichnis mit den verschlüsselten Dateien sieht man nur verschlüsselte Blöcke identischer Größe.
dm-crypt/LUKS arbeitet Container-basiert. Es ist zuerst ein Container fester Größe zu erstellen, der dann wie ein Datenträger in das Dateisystem eingebunden werden kann. Als Container können Partitionen auf Datenträgern (USB-Sticks, Festplatten) oder Dateien genutzt werden.

Ein Container nimmt immer die gleiche Menge an Platz ein, egal ob leer oder voll. Ist der Container verschlossen, kommt niemand an die dort lagernden Daten heran. Mit einem Schlüssel kann der Container geöffnet werden (gemounted: in das Dateisystem eingefügt) und jeder, der an einem offenen Container vorbeikommt, hat Zugriff auf die dort lagernden Daten. Als Schlüssel dient eine Passphrase und/oder Schlüsseldatei(en).

Der Zugriff auf Dateien innerhalb des geöffneten Containers erfolgt mit den Standardfunktionen für das Öffnen, Schließen und Löschen von Dateien. Auch Verzeichnisse können angelegt bzw. gelöscht werden. Die Ver- und Entschlüsselung ist transparent.
Veracrypt arbeitet wie dm-crypt/LUKS mit Containern. Zusätzlich bietet es mit versteckten Volumes eine Art doppelter Boden für den verschlüsselten Container. Der Zugriff auf diesen Bereich ist mit einem zweiten Schlüssel geschützt. Öffnet man den Container mit dem ersten Schlüssel, erhält man Zugriff auf den äußeren Bereich. Verwendet man den zweiten Schlüssel zum Öffnen des Containers, erhält man Zugriff auf den Inhalt im doppelten Boden.

Während ein Container leicht als verschlüsselter Bereich erkennbar ist, kann der doppelte Boden innerhalb eines Containers ohne Kenntnis des zweiten Schlüssels nicht nachgewiesen werden. Ist man zur Herausgabe der Schlüssel gezwungen, könnte man versuchen, nur den Key für den äußeren Container auszuhändigen und die Existenz des doppelten Bodens zu leugnen.

Ob es plausibel ist, die Existenz des doppelten Bodens zu leugnen, hängt von vielen Faktoren ab. Zeigt z.B. die Historie der geöffneten Dokumente einer Textverarbeitung, dass vor kurzem auf einen verschlüsselten Bereich zugegriffen wurde, und man präsentiert einen äußeren Container, dessen letzte Änderung Monate zurück liegt, trifft man wahrscheinlich auf einen verärgerten Richter. Auch der Such-Index verschiedener Programme für die Indexierung der Dokumente auf dem lokalen Rechner liefern möglicherweise Hinweise auf den versteckten Container.

Außerdem bietet Veracrypt verschiedene Verschlüsselungsalgorithmen und -kombinationen. Man kann bei einem Veracrypt Container nicht von außen erkennen, welche Cipher verwendet wurden. Beim Öffnen des Containers werden alle Varianten durchprobiert bis eine passt.

Auch ein Angreifer, der mit Brute Force das Passwort erraten will, müsste eigentlich immer alle Varianten ausprobieren. Die gängigen Tools zum Knacken eines Veracrypt Containers wie Elcomsoft u.ä. verwenden häufig eine Abkürzung und probieren nur die Default Einstellung AES.

Um den maximal möglichen Schutz bei Veracrypt zu erreichen, sollte man beim Erstellen eines Containers also immer einen anderen Cipher für die Verschlüsselung auswählen und nicht den Defaultwert übernehmen. Dann muss auch ein Angreifer den langsamen Weg probieren alle Cipher testen. Welchen Cipher man wählt, ist dabei egal, Hauptsache nicht AES.