Criptografia com padrão: como um desenho protege seus arquivos

O Vely não pede uma senha nem um PIN. Você abre seu cofre desenhando um padrão em uma grade de 5 × 5 pontos, e é esse padrão que o Vely transforma em uma chave. O Vely estará em breve na App Store. O app está em inglês, então os textos do app aparecem em inglês, com a tradução entre parênteses na primeira vez.

Quando você desenha seu padrão, o Vely o transforma em uma chave usando o Argon2id, uma função deliberadamente lenta, combinando-o com um segredo que fica nas Chaves deste iPhone e nunca sai dele. O padrão em si não é salvo em lugar nenhum e só funciona neste iPhone. Você pode abrir seu cofre com seu padrão, sua frase de recuperação ou o Face ID, se você o tiver ativado.

O que é a criptografia com padrão?

O jeito mais comum de bloquear algo no celular é um PIN ou uma senha. Você digita quatro dígitos e suas fotos aparecem. Parece seguro o bastante, mas vale a pena contar o que alguém teria que testar.

Um PIN de quatro dígitos tem exatamente 10.000 combinações possíveis. Seis dígitos dão 1.000.000. Uma senha de oito letras minúsculas dá 26⁸, cerca de 209 bilhões. Quanto tempo leva para testar todas depende de quanto tempo leva cada tentativa, e isso depende do app.

A criptografia com padrão segue outro caminho. Em vez de digitar caracteres em um campo, você desenha um caminho em uma grade de pontos. Quais pontos você toca, e em que ordem, é o seu padrão. O Vely não se limita a compará-lo com algo guardado: ele transforma seu padrão na chave que abre seu cofre, como mostra o passo 2.

Contando as possibilidades

Esta é a mesma conta para PINs, uma senha e os padrões do Vely, se cada tentativa levasse o meio segundo que uma tentativa leva em um iPhone no Vely:

O que seria preciso adivinhar	Combinações possíveis	Todas, a ½ segundo por tentativa
PIN de 4 dígitos	10.000	cerca de 83 minutos
PIN de 6 dígitos	1.000.000	cerca de 6 dias
Padrão do Vely de 6 pontos	19.174.112	cerca de 111 dias
Padrão do Vely de 8 pontos	3.428.210.784	cerca de 54 anos
8 letras minúsculas aleatórias	208.827.064.576	cerca de 3.300 anos

Há duas coisas que esta tabela não mostra. Alguém com hardware dedicado pode testar muito mais rápido que um iPhone, e as pessoas não escolhem PINs, senhas nem padrões ao acaso, então os de verdade são descobertos muito antes. Um padrão também não é mágica: uma senha aleatória de oito letras tem mais combinações que um padrão de 8 pontos. O que um padrão oferece são bilhões de combinações em algo que você desenha em um segundo, com cada tentativa pagando o custo do Argon2id. Em Os números por trás estão os números aprovados.

Por que a diferença importa

Um bloqueio pode funcionar de dois jeitos. Ele pode verificar o que você digitou e depois mostrar arquivos que sempre puderam ser lidos. Ou pode transformar o que você digitou na chave de que os arquivos precisam, de modo que, sem a chave certa, não há nada para mostrar. O Vely funciona do segundo jeito.

A diferença principal

Isto é o que fica por trás do padrão do Vely:

Tudo o que você adiciona — documentos, fotos, vídeos, notas, digitalizações e os nomes dos seus arquivos e pastas — é criptografado neste iPhone antes de ser salvo. Cada arquivo recebe sua própria chave aleatória de 256 bits e é criptografado com AES-256-GCM, usando o CryptoKit da Apple. Nomes, pastas e notas ficam em um banco de dados criptografado com SQLCipher.

Como funciona, passo a passo

Isto é o que acontece desde o momento em que seu dedo toca a grade até seu cofre ser bloqueado de novo.

Passo 1: Você desenha seu padrão

Quando você configura o Vely, a tela Draw a pattern (Desenhe um padrão) mostra uma grade de 5 linhas e 5 colunas de pontos. A instrução diz "Connect at least 6 dots. You'll draw it to open your vault." (Ligue pelo menos 6 pontos. Você vai desenhá-lo para abrir seu cofre.) Deslize o dedo de ponto em ponto sem levantá-lo. A ordem em que você passa pelos pontos faz parte do padrão.

Se você ligar menos de 6 pontos, o Vely mostra "Use at least 6 dots" (Use pelo menos 6 pontos). Quando você levanta o dedo, o Vely avalia o padrão: com menos de 8 pontos, mostra "Easy to guess. 8 or more dots is safer." (Fácil de adivinhar. 8 pontos ou mais é mais seguro.), e com 8 ou mais mostra "Good pattern" (Bom padrão). Toque em Continue (Continuar) e desenhe o mesmo padrão de novo em Draw it again (Desenhe de novo) para confirmá-lo.

A grade do Vely tem 25 pontos, o que deixa espaço para caminhos longos com muitas curvas. O quanto seu padrão é difícil de adivinhar continua dependendo do caminho que você escolhe: uma letra ou uma forma simples é fácil de adivinhar em qualquer grade.

Passo 2: Seu padrão se torna uma chave

Quando você desenha seu padrão, o Vely o transforma em uma chave usando o Argon2id, uma função deliberadamente lenta, combinando-o com um segredo que fica nas Chaves deste iPhone e nunca sai dele.

Com mais detalhes:

O Vely passa seu padrão pelo Argon2id com um sal guardado nas Chaves deste iPhone, usando 256 MiB de memória, ajustado para que cada tentativa leve cerca de meio segundo em um iPhone. O resultado é combinado com um segredo separado de 32 bytes, também guardado nas Chaves deste iPhone, para criar a chave do seu padrão. A chave do seu padrão nunca é armazenada. Ela descriptografa a chave mestra do seu cofre, uma chave aleatória gerada quando você cria o cofre.

Sua chave mestra nunca é usada para criptografar arquivos diretamente. Duas chaves são derivadas dela: uma abre o banco de dados que guarda nomes, pastas e notas, e a outra criptografa a chave aleatória própria que cada arquivo e cada miniatura recebem. Sua frase de recuperação e o Face ID têm, cada um, sua própria chave, que descriptografa a mesma chave mestra, então mudar seu padrão não criptografa seus arquivos de novo.

Seu padrão só funciona neste iPhone, então em um iPhone novo você desenha um padrão novo:

Para restaurar em um iPhone novo, você precisa da mesma Conta Apple e da sua frase de recuperação, e depois desenha um padrão novo.

Passo 3: Seus arquivos são criptografados

Seus arquivos foram criptografados quando você os adicionou, cada um com a própria chave. Os detalhes de cada item mostram onde ele está guardado, com este texto (Criptografado com AES-256-GCM neste iPhone):

Encrypted with AES-256-GCM on this iPhone

O AES-256-GCM verifica cada arquivo quando ele é aberto: se os dados criptografados dele tiverem sido alterados, ele não abre.

Passo 4: Você sai e ele bloqueia

Você desenha seu padrão toda vez que volta:

O Vely bloqueia seu cofre assim que você sai do app, oculta o conteúdo dele no seletor de apps e desfoca a tela durante a gravação ou o espelhamento de tela. Um backup em andamento pode continuar enviando dados já criptografados por um tempo.

Os números por trás

Três números decidem quanto tempo leva para adivinhar: quantos padrões existem, quanto tempo leva cada tentativa e como o padrão foi escolhido.

• 19,2 milhõesPadrões possíveis de 6 pontos
• 3,4 bilhõesPadrões possíveis de 8 pontos
• ½ segundoPor tentativa em um iPhone
• 2¹²⁸Frases de recuperação possíveis

Padrões e tempo para adivinhar

Há 19.174.112 padrões possíveis de 6 pontos na grade do Vely e 3.428.210.784 padrões possíveis de 8 pontos. A cerca de meio segundo por tentativa, um iPhone levaria uns 111 dias para testar todos os padrões de 6 pontos e uns 54 anos para testar todos os de 8 pontos. Alguém com hardware dedicado pode testar muito mais rápido, e as pessoas não escolhem padrões ao acaso, então um padrão de verdade pode ser descoberto muito antes.

Passar de 6 para 8 pontos multiplica o número de padrões possíveis por cerca de 179 (3.428.210.784 ÷ 19.174.112). É por isso que o Vely sugere 8 ou mais. Cada tentativa custa o mesmo meio segundo, então o número de padrões que alguém precisa percorrer é a parte que você controla.

As chaves e a frase de recuperação

Sua frase de recuperação tem 12 palavras de uma lista de 2.048. Os últimos 4 bits dela são uma soma de verificação, o que deixa 2¹²⁸ frases possíveis, frases demais para adivinhar, então a frase não precisa de uma função lenta. A chave de cada arquivo tem 256 bits: há 2²⁵⁶ chaves possíveis.

Doze palavras de 2.048 dão 2.048¹² = 2¹³² combinações. A soma de verificação tira 4 bits e deixa 2¹²⁸, cerca de 3,4 × 10³⁸. Nenhum padrão chega perto disso, e é por isso que o padrão passa pelo Argon2id e a frase não.

O que um ataque teria que superar

Estas são as principais formas de alguém tentar entrar no seu cofre, e onde termina a proteção do Vely.

Força bruta: testar todos os padrões

Na própria tela do seu iPhone, padrões incorretos fazem a próxima tentativa esperar:

Depois de vários padrões incorretos, você precisa esperar antes de tentar de novo, até 15 minutos. Isso atrasa quem tenta adivinhar seu padrão na sua tela. É um elemento de dissuasão, não um recurso de criptografia, e não impede quem copiou o armazenamento do seu iPhone.

Longe da tela, cada tentativa continua custando uma execução completa do Argon2id. Em Padrões e tempo para adivinhar você vê quanto tempo levaria para testar todos os padrões, e por que 8 pontos ou mais fazem diferença.

Apreensão do aparelho: pegar seu iPhone

O que alguém consegue fazer depende de o seu cofre estar aberto e de a pessoa conseguir contornar o código do seu iPhone:

• Alguém que está com seu iPhone enquanto seu cofre está aberto.
• Alguém que conhece ou contorna o código do seu iPhone e copia o armazenamento dele. Essa pessoa poderia tentar adivinhar seu padrão nos próprios computadores, sem as esperas. Um padrão mais longo e menos previsível torna isso muito mais difícil.
• Software malicioso, um iPhone com jailbreak ou alguém com controle total do seu iPhone desbloqueado.

Ataques por marcas: ler sua tela

As marcas que seu dedo deixa na tela podem mostrar o caminho que você desenha. O Vely não pode ocultá-las. Limpar sua tela de vez em quando as torna mais difíceis de ler.

Olhar por cima do ombro: ver você desenhar

• Alguém que conhece seu padrão ou vê você desenhá-lo. Você pode ocultar o rastro do padrão em Settings.
• Capturas de tela ou fotos da sua tela.

O Vely desenha uma linha ao longo do seu padrão enquanto você o traça. Para que ela não apareça, ative Hide pattern trail (Ocultar rastro do padrão) em Settings (Ajustes do Vely).

Como escolher um padrão forte

O padrão é você quem escolhe. Veja como torná-lo difícil de adivinhar e fácil de lembrar.

O que torna um padrão forte

• Use mais pontos. Siga a dica do Vely e ligue 8 ou mais.
• Mude de direção várias vezes. Um caminho que vira com frequência é mais difícil de adivinhar que uma linha ou uma curva.
• Use a grade inteira. Um padrão espremido em um canto ou ao longo de uma borda deixa a maior parte da grade sem uso.

O que evitar

• O mínimo. O Vely aceita 6 pontos, mas aí mostra "Easy to guess. 8 or more dots is safer."
• Letras e formas simples. Um L, um Z, um quadrado ou uma diagonal reta estão entre as primeiras coisas que alguém tentaria.
• Começar em um canto por hábito. Comece em qualquer ponto.

O ponto ideal

Procure usar 8 pontos ou mais, com várias mudanças de direção, em um caminho que você consiga desenhar sem pensar. Você o desenha toda vez que abre seu cofre, então sua mão aprende, como aprende uma assinatura. Pratique algumas vezes ao configurá-lo.

Mudar seu padrão

Em Settings, toque em Change Pattern (Mudar padrão) e siga os passos. Ao terminar, o Vely confirma com esta mensagem ("Use seu novo padrão a partir de agora. Seu padrão antigo não abre mais seu cofre."):

Use your new pattern from now on. Your old pattern no longer opens your vault.

Por que tudo se encaixa

Seu padrão se torna uma chave neste iPhone, e o Vely não tem conta nem servidor próprios:

Não há cadastro nem servidor do Vely. O app se conecta à internet apenas para compras, pela App Store da Apple e pelo nosso provedor de pagamentos, a RevenueCat, e para o backup do iCloud, se você o ativar. A Apple e a RevenueCat veem sua compra, nunca seus arquivos.

Você desenha uma forma. O Vely a transforma em uma chave. Leia Como seus dados são protegidos para ver o quadro completo, incluindo o que ainda poderia ser visto por alguém com acesso ao armazenamento do seu iPhone.

Perguntas frequentes

O que acontece se eu esquecer meu padrão?

Na tela de desbloqueio, toque em Use recovery phrase (Usar frase de recuperação), digite suas 12 palavras e desenhe um padrão novo.

Sua frase de recuperação de 12 palavras abre seu cofre se você esquecer seu padrão, e você precisa dela para restaurar seu backup do iCloud em um iPhone novo. Nós a mostramos uma única vez e nunca a armazenamos, então não podemos mostrá-la a você de novo. Guarde-a em um lugar seguro e offline.

Se você perder tanto seu padrão quanto sua frase de recuperação, não podemos ajudar você a abrir seu cofre. Não temos suas chaves.

Meu padrão fica armazenado no meu iPhone?

O padrão em si não é salvo em lugar nenhum e só funciona neste iPhone.

Posso usar o Face ID no lugar?

Sim, se você o ativar. Ele não substitui seu padrão:

O Face ID fica desativado, a menos que você o ative. Quando ele está ativado, o Vely guarda nas Chaves deste iPhone uma chave separada que só o Face ID pode liberar. Se um rosto for adicionado ou alterado, ou se o código do seu iPhone for desativado, o desbloqueio com Face ID deixa de funcionar. Seu padrão e sua frase de recuperação continuam funcionando, e você pode ativar o Face ID de novo. O Face ID não pode restaurar um backup em outro iPhone.

Que criptografia o Vely usa?

Cada arquivo recebe sua própria chave aleatória de 256 bits e é criptografado com AES-256-GCM, usando o CryptoKit da Apple. Nomes, pastas e notas ficam em um banco de dados criptografado com SQLCipher.

Alguém pode gravar minha tela enquanto eu desenho?

O Vely desfoca a tela durante a gravação ou o espelhamento de tela, mas não pode impedir uma captura de tela nem uma câmera:

• Capturas de tela ou fotos da sua tela.