Защита knox на samsung что это
Secured by Knox — механизмы мобильной безопасности Samsung
Если у вас телефон Samsung, то вы, возможно, замечали на экране загрузки фразу «Secured by Knox». Что это вообще значит? Под катом – описание платформы мобильной безопасности, предустановленной на большинстве смартфонов и планшетов Samsung. Это первый русскоязычный обзор того, какие механизмы вообще существуют в решении Knox.
Введение
В 2019 году компания Samsung Electronics отметила 50 лет, а еще этот год отмечен другой круглой датой – 10 лет с момента выпуска первого устройства линейки Galaxy — GT-I7500. Вот так выглядела эта модель:
По сегодняшним меркам телефон имел очень скромные характеристики: экран размером 3.2 дюйма и процессор с тактовой частотой всего в 528 МГц, работал под управлением одной из первых версий ОС Android. Собственно говоря, в 2009 году модель не была уникальной: на рынке были устройства на открытой ОС Android со схожими аппаратными характеристиками на платформе ARM. Было понятно, что для успеха нужна «изюминка», выделяющая компанию из общего ряда.
Несомненно, открытость операционной системы повлияла на успех ОС Android: по оценкам IDC на октябрь 2019 она установлена на 87% проданных смартфонах, и это число продолжает расти. Но и тогда, и сейчас, вопрос безопасности Android – одна из часто обсуждаемых тем.
Samsung представила платформу Knox, как ответ на вызовы в области информационной безопасности мобильных устройств. Первая редакция Knox (старое название «SAFE» или «Samsung for Enterprise») вышла в 2012 году вместе с Galaxy S3.
Последняя на сегодняшний день мажоритарная версия платформы (3.0) была выпущена вместе с Galaxy S9 в 2018. Актуальная версия на момент написания статьи — 3.4. Название Knox происходит от Форт-Нокса – одного из самых защищенных хранилищ золотых запасов в мире.
Что же такое Knox? Сейчас под этим названием (или уже правильнее брендом) понимается всё, что связано в Samsung с мобильной безопасностью. Сюда относят менеджер паролей Samsung Pass, Защищённая папка, платёжный сервис Samsung Pay, и целое семейство корпоративных решений, но в основе этого лежит платформа Knox.
Важной особенностью платформы Samsung Knox является то, что она базируется на аппаратных механизмах. Компания Samsung, как производитель в том числе и аппаратных компонентов, может контролировать весь процесс производства, сборки и конфигурации устройства, и, следовательно, проектировать механизмы безопасности, основанные на аппаратных возможностях.
Сюда включаются следующие принципы:
Платформа Knox решает и эту задачу:
Построение доверенной среды
Перед тем, как углубиться в рассмотрение отдельных механизмов, нужно пару слов сказать об основе всех аппаратных механизмов защиты платформы Knox – архитектуре TrustZone-based Integrity Measurement Architecture (TIMA). Она базируется на ARM TrustZone Framework.
В парадигме TrustZone существует 2 «мира» (области):
Источник: www.arm.com
Функционал телефона делится между этими двумя областями следующим образом:
Аппаратный корень доверия
Уже в момент производства на заводе, во время установки программного обеспечения (ПО), на мобильном устройстве создаются криптографические ключи. Рассмотрим 2 основных ключа:
Производство устройств на фабрике Samsung Electronics, г. Гуми, Южная Корея
Загрузка устройства
Безопасная загрузка (Secure Boot)
Процесс загрузки устройства состоит из цепочки загрузчиков, каждый из которых проверяет подпись следующего компонента, после чего запускает его. Если проверка не проходит, процесс загрузки прерывается. Данный механизм называется Secure Boot, в своей работе он использует Samsung Secure Boot Key (SSBK) – асимметричную пару ключей в аппаратном хранилище.
Secure Boot гарантирует загрузку устройства только с помощью доверенных загрузчиков Samsung. Если один из загрузчиков скомпрометирован, то запуск устройства прерывается, предотвращая потенциальную компрометацию устройства.
Доверенная загрузка (Trusted Boot)
Secure Boot путем проверки подписи решает проблему сторонних загрузчиков, но не решает проблему старых, неактуальных версий, потенциально несущих в себе ряд известных уязвимостей. Поэтому разработан механизм доверенной загрузки Trusted Boot, работающий поверх Secure Boot. Он проверяет актуальность версии загрузчика. Результаты проверки записываются в защищённую память в TrustZone Secure World и могут быть использованы для будущих проверок.
Knox Verified Boot (KVB)
В момент начала загрузки ОС активируется ещё один механизм, называемый Knox Verified Boot. KVB – расширение механизма Android Verified Boot (AVB). Помимо стандартных метрик, контролируемых AVB, KVB также учитывает результаты, полученные Trusted Boot и Secure Boot (т.е. целостность загрузчиков и их актуальность). За счёт выполнения всех операций KVB в загрузчике, данная проверка является надёжной и безопасной (процедура осуществляется вне проверяемого объекта).
Компонент Knox Verified Boot является достаточно новым и поддерживается устройствами, начиная с Samsung S10, работающих под управлением операционной системы Android P или более поздних версий.
Графически процесс загрузки устройства, защищённого механизмами Knox можно представить следующим образом:
Аппаратный флаг Knox Warranty Bit
Knox Warranty Bit — функция безопасности, позволяющая зафиксировать факт установки неофициальной версии системного программного обеспечения на устройство. Устройства со сработавшим Warranty Bit не могут использовать некоторый функционал, например, Knox Workspace. Флаг не может быть возвращён в исходное состояние. Он гарантирует, что устройство Samsung ранее запускалось только с доверенной ОС.
Рис. Слева кастомная прошивка, KNOX WARRANTY VOID 0x1
Аппаратная блокировка возврата к старым версиям ПО (Rollback Prevention)
Старые версии загрузочных компонентов могут содержать уязвимости. Rollback prevention – функция, блокирующая возврат на более старую версию ОС. Минимальная версия загрузчика, возможная для прошивки, хранится в защищённой области. Минимальная возможная версия ядра ОС хранится в самом загрузчике. При штатном обновлении системы, минимально допустимые версии загрузчика и ОС повышаются. Вернуться на предыдущую или более раннюю версию невозможно.
Вернуться с Android P на Android O невозможно.
Контроль целостности доверенной среды
После запуска целостность системы нужно регулярно проверять. Для этого в Knox существует несколько механизмов.
Компонент Periodic Kernel Measurement (PKM)
Компонент Real-time Kernel Protection (RKP)
Trusted Boot защищает от загрузки измененного ядра, но ядро может быть подвергнуто атаке во время работы устройства. Необходим постоянный мониторинг целостности кода и критичных данных. RKP – это мониторинг безопасности, расположенный в изолированной среде – либо в ARM TrustZone Secure World, либо в «тонком» гипервизоре, защищенном аппаратными расширениями виртуализации.
RKP использует специальные методы, чтобы контролировать управление памятью в Normal World, перехватывать критичные запросы и оценить их влияние до того, как произойдёт их выполнение. Механизм защиты ядра в реальном времени дополняет периодические проверки целостности ядра (PKM).
Таким образом, Real-Time Kernel Protection – это гарантия защиты от выполнения вредоносного кода на уровне ядра ОС.
Проверка целостности доверенной среды
Мобильные устройства не работают изолированно, обычно они являются частью какой-то более масштабной системы, например, являются клиентами сервера, вычислительными узлами и пр. И чтобы система могла стабильно и безопасно работать, она должна быть уверена, что все её компоненты «здоровы» и являются теми, за кого себя выдают. Это достаточно непростая задача, в рамках платформы Knox она решается с помощью механизма удалённой аттестации.
Удалённая аттестация устройства (Knox Attestation)
Аттестационное сообщение формируется в ARM TrustZone Secure World. Оно является корректным, даже если ОС в Normal World скомпрометирована.
Помимо проверки отдельных параметров, аттестация также оценивает состояние системы в целом. Только когда измерения, собранные Trusted Boot соответствуют эталонным значениям, и значение Knox Warranty Bit не изменено, аттестация считается пройденной.
Аттестационное сообщение не может быть подделано, так как оно подписано с использованием ключа аттестации Samsung Attestation Key (SAK), производного от корневого ключа Samsung. Удалённый сервер может проверить целостность сообщения, используя корневой ключ Samsung. Подпись содержит сгенерированную на серверной стороне криптографическую «добавку» (случайное число, используемое только один раз), чтобы не дать атакующему возможность использовать старое корректное аттестационное сообщение на уже скомпрометированном устройстве.
Сторонняя система может принять решение о дальнейших действиях на основе результатов аттестации в зависимости от политик безопасности. Например, можно отключиться от устройства, стереть контент в защищенной рабочей области, запросить местоположение устройства и выполнить многие другие действия.
Защита данных
Данные являются основной ценностью мобильного устройства и требуют отдельных механизмов защиты.
Шифрование внутреннего хранилища
Полное шифрование внутренней памяти является обязательным требованием для всех устройств на базе ОС Android с версии 7. Knox развивает данную концепцию, храня ключ в защищённом аппаратном ключевом хранилище.
Система Security Enhancements (SE) for Android
Samsung Knox использует расширение безопасности для Android (Security Enhancement for Android, SE for Android), которое добавляет механизм принудительного (мандатного) контроля доступа Mandatory Access Control (MAC) в ОС.
SE для Android предоставляет два уровня защиты MAC:
Контейнеризация Knox
Одним из частных случаев применения механизма SE for Android является контейнер Knox.
Контейнер разделяет приложения и данные на два независимых пространства: обычную и защищённую области. Данные защищённой области хранятся во внутренней памяти в зашифрованном виде. Ключи шифрования, в свою очередь, шифруются с помощью DUHK-ключа, т.е. они привязаны к конкретному устройству. В случае компрометации устройства (срабатывание Knox Warranty Bit, Trusted Boot и пр.) доступ к контейнеру блокируется.
Важно отметить, что приложения, установленные в контейнер, работают, по сути, в обычном окружении. Как следствие, приложение, написанное под Android, работает в контейнере без каких-либо адаптаций и изменений исходного кода.
Технология контейнеризации используется в нескольких продуктах Samsung, таких как Secure Folder и Knox Workspace.
Возможности для корпоративных пользователей
Все выше обозначенные механизмы приобретают особое значение при использовании мобильных устройств в корпоративной среде. Этот вопрос заслуживает отдельного рассмотрения, поэтому здесь мы ограничимся картинкой:
Дополнительные источники по теме:
Автор: Владимир Карачаров,
Manager, B2B Pre/Post Sales
Business Development Team
Samsung R&D Institute Russia
Как это работает: Samsung Knox
Константин Иванов
Bring your own device
Множество людей используют свои личные телефоны для работы. Политика, получившая название BYOD (Bring Your Own Device, «принеси свое собственное устройство») становится все более популярной по мере того, как растут цены на телефоны, а потребительские модели становятся все более безопасными. Программы для корпоративного использования для мобильных устройств есть и у Apple, и у Google, но, возможно, одна из самых простых в использовании — как для вас, так и для любого IT-специалиста — это Samsung Knox.
Если вы являетесь владельцем устройства Galaxy не старше пары лет, тогда, вероятно, на нем есть Samsung Knox. Это не то, что требует установки, поскольку является частью ОС Android в варианте от Samsung, а не разновидностью приложения или библиотекой поддержки.
Knox – это часть Android, которая может быть предустановлена, и люди, которым он не нужен, знают, насколько сложным может быть его удаление. Knox также встроен в оболочку Tizen на носимых устройствах Samsung. Давайте посмотрим, что же такое Samsung Knox и что он умеет.
Что это такое?
Samsung Knox – это особый слой безопасности, который имеется в топовых телефонах Samsung и служит для того, чтобы отделять и изолировать личные и рабочие данные пользователя. Можно представить себе это как способ фактически превратить один телефон в два – именно так происходит управление приложениями и данными, которые эти приложения генерируют, как, впрочем, и данными, которые вы вносите в них сами.
Вы перемещаетесь между этими двумя слоями по тапу на иконку Knox и после ввода пароля. Пароль уникален и отличен от любых паролей, которые вы используете для разблокировки аппарата, так что даже если случится невероятное и кто-то обойдет экран блокировки, данные, защищенные Knox, останутся недоступны. Разве что не будут применены реально сложные способы, которые придумываются людьми, работающими над тем, чтоб обойти системы безопасности, а потом устранить уязвимости, чтобы эти способы больше не работали. Как, например, здесь.
По умолчанию, как только вы заходите в раздел своего телефона, защищенный Knox, у вас остается доступ только к нескольким приложениям – это Камера, Галерея, Почта, Мои файлы, Телефон, Контакты, браузер Samsung, Загрузки и S Planner. Вы можете добавлять и другие приложения в слой, защищенный Knox, и они будут «скопированы» туда, где их данные будут храниться отдельно от того же приложения на «обычном» слое вашего телефона.
Для работы Knox требуется два условия. Вам нужно подходящее устройство – не все телефоны Samsung (а также часы и планшеты) поддерживают Knox, вот их список. И вам нужен правильный софт: вы найдете Samsung Secure Folder в Play Store, если ищете с совместимого телефона, а если с устройства, на котором установка невозможна, то вы его и не увидите.
Есть и третий важный компонент, который может быть использован для корпоративных целей. Это Knox Premium или его эквивалент. Это не то, что имеет смысл использовать дома (хотя если очень хочется, то можно), и это возможность для IT-отдела управлять слоем Knox на телефонах, являющихся частью группы устройств с доступом к серверу. По сути, это облачное решение, созданное для работы с Knox, и безопасная платформа «под ключ».
Knox сертифицирован для использования правительством в Финляндии, Франции, Казахстане, Нидерландах, Испании, Великобритании и США. Также в определенных конфигурациях он соответствует стандартам FIPS_140-2 и ISCCC (китайский стандарт кибербезопасности). Это означает, что такие организации, как Министерство обороны США, уверены в безопасности использования Knox своими сотрудниками (с доступом к информации для служебного пользования). А это значит, он достаточно безопасен и для вас.
В Android Oreo Knox был включен в бизнес-решение от Google Android for Work, чтобы обеспечить защиту ядра Linux в реальном времени, проверку на вредоносные программы и части процедуры доверенной загрузки. Samsung использует электронный предохранитель eFuse, чтобы определить, было ли загружено неофициальное программное обеспечение, изменив проверку статуса гарантии на 0x1, когда попытка была обнаружена. И это не сбрасывает моментально настройки к заводским значениям.
Использовать или нет?
Использование Samsung Knox ни в коем случае не обязательно, и если вы не тот человек, что постоянно копается в софте своего телефона, вы можете и не узнать, что он там есть. Но если ваш телефон разработан с поддержкой Knox, то для вас это бесплатно, так что почему бы не попробовать.
Скорее всего, вы не обладаете секретной информацией и никто не следит за вами, пытаясь украсть ценные данные. Люди и организации, которые охотятся за пользовательскими данными, могут не воспринимать вас как непосредственную цель, но попади ваш телефон кому-то в руки, они могут попытаться выудить из него все что только возможно. Использование Knox для защиты информации, которая для вас ценна, это очень просто, а репутация у данного решения очень достойная.
Кроме того, Knox – отличный способ спрятать конкретные файлы и папки от тех, кто время от времени может иметь доступ к вашему телефону – дети, соседи по комнате и т.д. Если поместить приложение в Knox, его данные будут доступны только по паролю, а также можно использовать приложение My Files, чтобы спрятать файл или папку от нежелательных глаз.
Для повседневных задач вроде переписки вам вряд ли имеет смысл использовать Samsung Knox. Но если появляется хоть сколь-нибудь чувствительная информация – например, «то, что не стоит показывать маме», – Knox может пригодиться. Вам необязательно быть в большом бизнесе, чтобы стремиться обезопасить свои данные, а Samsung предлагает для этого очень удобный инструмент.
Вопрос к владельцам устройств Samsung – а вы, уважаемые читатели, пользуетесь Knox? Если да, то делитесь своими сценариями, если это, конечно, не секретная информация ☺
Samsung Knox Vault: защита самых важных данных
Восемь лет назад Samsung поставила перед собой задачу создать самые надежные мобильные устройства в мире. Представив платформу Samsung Knox на выставке MWC в 2013 году, компания внедрила в них ключевые элементы аппаратной безопасности, призванные защитить мобильные устройства Samsung и данные пользователей от все более изощренных киберугроз.
Samsung Knox Vault — логическая эволюция того, над чем компания работала в течение многих лет: изолированная, аппаратная и высокозащищенная среда для хранения наиболее важной информации на устройстве.
Эволюция платформы Samsung Knox
Изначально основной упор на платформе Android делался на создание более открытой и гибкой мобильной операционной системы, а унаследованная от платформы Unix и мэйнфреймов безопасность для того времени была максимально современной. Но уже тогда было ясно, что смартфоны бывают разными. Это были просто наиболее «персональные» компьютеры на рынке.
Цель TrustZone — изолировать программное обеспечение, которое владеет наиболее конфиденциальной информацией устройства: паролями, биометрическими данными и криптографическими ключами. Это происходит за счет запуска другой ОС вместе с Android. Когда возникает необходимость проверить пароль или отпечаток пальца, Android, не имея прямого доступа к конфиденциальной информации, запрашивает апплет TrustZone для выполнения от его имени нужных задач, таких как расшифровка данных. Благодаря TrustZone конфиденциальные криптографические и биометрические данные никогда не передаются в ОС Android или общедоступные приложения.
Для успешного взлома таких данных даже с помощью очень сложного вредоносного ПО потребуется значительно больше времени, чем для обнаружения известной уязвимости Android и написания эксплойта, так как для этого нужно взломать гораздо более строгую защиту TrustZone из нескольких интерфейсов и «плоскостей». Все это значительно усложняет работу хакеров.
Появление Samsung Knox Vault
Изоляция данных повышает их безопасность: с этим фактом согласится любой директор по информационной безопасности. Функция TrustZone преимущественно независима, но у TrustZone и ОС Android остаются пересекающиеся и общие ресурсы. В частности, они совместно используют центральный процессор и память, что возлагает дополнительную ответственность за изоляцию информации на низкоуровневую защиту программного обеспечения. Чем сильнее конфиденциальные данные отделены от основной ОС, тем лучше они будут защищены в случае взлома.
Именно здесь на помощь приходит платформа Samsung Knox Vault, в которой сочетаются специальное оборудование для обеспечения безопасности (новый защищенный процессор и изолированная защищенная память) и новое интегрированное программное обеспечение, которые оберегают наиболее ценные данные ОС Android и приложений.
Функция TrustZone сравнима с сейфом в банковском филиале. Многие люди, которым вы не всегда доверяете, ходят рядом с этим сейфом и занимаются повседневной работой, не требующей физического доступа к нему. В свою очередь, защищенный процессор в Samsung Knox Vault больше напоминает военную базу Форт-Нокс: этот сейф надежно размещен вдали от банка и изолирован от всех, кто входит в отделение.
При разработке Samsung Knox Vault мы сосредоточились на создании высокозащищенного пространства для нашего собственного безопасного программного обеспечения. Задача Samsung Knox Vault заключается исключительно в управлении самой важной информацией и ее защите: PIN-кодами, паролями, биометрическими данными, цифровыми сертификатами, криптографическими ключами и другими конфиденциальными сведениями.
Как процессор обеспечивает дополнительную защиту
Samsung Knox Vault логически дополняет защиту данных на аппаратном уровне в смартфонах Galaxy. Инженеры Samsung рассматривали проблему повышения безопасности устройства как вопрос доверия: каким частям системы следует доверять? В дальнейшем они разбирались, как снизить число этих элементов, чтобы не беспокоиться о том, что часть из них будет скомпрометирована. Таким образом была создана платформа Samsung Knox Vault и ее ключевые функции вроде защищенного процессора.
Samsung Knox Vault расширяет защиту, которую предлагает TrustZone. Защищенный процессор работает независимо от основного чипа под управлением ОС Android — это усиливает безопасность, минимизирует количество общих компонентов и сокращает число потенциальных векторов атаки.
Инженеры Samsung проанализировали не только векторы программных атак. В компании также учли «физические» атаки на смартфон, при которых устройство находится у злоумышленника в руках. Когда кто-то пытается напрямую вмешаться в электронику телефона — например, с помощью лазерного излучения или нанесения электромагнитных повреждений — защищенная информация в хранилище может самоуничтожиться, и доступ к ней будет попросту невозможен.
Многим пользователям подобные физические угрозы могут показаться надуманными. Распространено мнение, что смартфоны крадут потому, что само оборудование можно выгодно продать, а не из-за ценной информации. Однако сейчас все больше людей хранят на своих смартфонах очень важные данные — не только конфиденциальные корпоративные сведения, но и Blockchain-кошельки и менеджеры паролей. В частности, для наших корпоративных или государственных заказчиков, которым необходимо защищать конфиденциальную финансовую, медицинскую или даже связанную с обороной информацию, серьезные физические атаки представляют собой серьезную проблему.
Samsung Knox Vault
Samsung стремится сделать все возможное, чтобы снизить угрозы безопасности данных пользователей, в том числе в подобных критических случаях. Физическая безопасность Samsung Knox Vault обеспечивает дополнительный уровень защиты, поэтому даже хакеры, которые получают прямой доступ к устройству, не могут добраться до хранящейся на нем информации.
Насколько серьезно в вашей компании подходят к защите мобильных устройств? Пройдите эту короткую бесплатную оценку, чтобы увидеть, насколько эффективен ваш подход к безопасности. Или узнайте больше о том, как Samsung Knox защищает ваши устройства.