VeraCrypt로 암호화된 컨테이너 만들기

VeraCrypt는 2014년에 TrueCrypt가 미스터리한 상황에서 개발 중단된 후 만들어졌습니다. VeraCrypt는 상당한 보안 개선이 이루어진 포크입니다. 볼륨 헤더 키 파생의 반복 횟수를 TrueCrypt의 수백 회에서 수만 회로 늘려 무차별 대입 공격을 훨씬 어렵게 만들었습니다. 독립적인 보안 감사(OSTIF, 2016)에서는 VeraCrypt에서 치명적인 취약점이 발견되지 않았습니다.

VeraCrypt 표준 볼륨은 파일 시스템에 저장되는 임의 크기의 컨테이너 파일입니다. 만들려면 VeraCrypt를 열고, Create Volume을 클릭한 다음, Create an encrypted file container를 선택하고, 볼륨 위치와 크기를 정하고, 알고리즘을 선택하고, 암호를 설정한 후 포맷합니다. 생성된 파일은 암호를 모르는 사람에게 무작위 데이터처럼 보입니다. 일반 파일처럼 이동하거나 복사하거나 백업할 수 있습니다.

VeraCrypt는 AES-256, Serpent, Twofish 및 연쇄 알고리즘(AES-Twofish-Serpent)을 비롯한 여러 암호화 옵션을 제공합니다. 대부분의 사용자에게는 XTS 모드의 AES-256을 권장합니다. 최신 CPU에서는 AES-NI를 통해 하드웨어 가속을 사용할 수 있고, 광범위한 분석이 이루어졌으며, 알려진 실용적 취약점이 없기 때문입니다. 연쇄 알고리즘은 보안 여유를 더 제공하지만 훨씬 느립니다. XTS 모드는 디스크 암호화를 위해 특별히 설계되었으며 섹터를 서로 독립적으로 처리합니다.

VeraCrypt는 키 파생 함수(KDF)를 사용해 사용자의 암호로부터 볼륨 암호화 키를 파생합니다. PBKDF2-RIPEMD-160, PBKDF2-SHA-512, Whirlpool 및 최근 추가된 Argon2id를 선택할 수 있습니다. 최신 권장 방식은 SHA-512 또는 Argon2id입니다. 이 방식들은 메모리 사용량과 계산 비용이 커서, 짧은 암호를 대상으로 하더라도 오프라인 무차별 대입 공격에 막대한 비용이 들게 합니다.

VeraCrypt 볼륨을 탑재하면 가상 드라이브로 사용할 수 있습니다. VeraCrypt는 암호에서 키를 파생하고, 볼륨 헤더를 복호화해 마스터 키를 복원한 다음, 컨테이너를 파일 시스템으로 연결합니다. 탑재된 드라이브에 쓰는 파일은 즉시 암호화됩니다. 탑재를 해제하면 연결이 제거되고, 컨테이너 파일은 다시 무작위 데이터처럼 보이게 됩니다.

VeraCrypt의 핵심 기능은 투명한 실시간 암호화입니다. 탑재된 VeraCrypt 볼륨에 파일을 쓰면 컨테이너 파일에 기록되기 전에 메모리에서 암호화됩니다. 파일을 읽을 때는 읽는 동시에 복호화됩니다. 탑재된 볼륨을 사용하는 응용 프로그램에는 일반 파일 시스템으로 보이므로, 아래에서 작동하는 암호화 계층을 알 수 없습니다.

VeraCrypt는 표준 볼륨 안에 숨김 볼륨을 만들 수 있도록 지원합니다. 바깥쪽 볼륨에는 무해한 콘텐츠를 보여 주는 하나의 암호가 설정됩니다. 숨김 볼륨은 바깥쪽 볼륨의 사용되지 않는 공간을 차지하며, 민감한 콘텐츠를 보여 주는 다른 암호를 사용합니다. 암호를 공개하도록 강요받을 때는 바깥쪽 볼륨의 암호를 제공할 수 있습니다. 숨김 볼륨이 존재한다는 사실을 암호학적으로 증명할 방법이 없으므로 그럴듯한 부인 가능성이 제공됩니다.

VeraCrypt는 극단적인 수준의 그럴듯한 부인 가능성을 위해 숨겨진 운영 체제 파티션을 만들 수 있습니다. 바깥쪽 시스템 파티션에는 정상적으로 부팅되고 합법적인 것처럼 보이는 미끼 OS가 들어 있습니다. 숨겨진 파티션에는 실제 민감한 OS가 들어 있습니다. 한 암호로 부팅하면 미끼 시스템이 나타나고, 다른 암호로 부팅하면 실제 시스템이 나타납니다. 구현하려면 특정한 파티션 배치와 신중한 설정 과정이 필요합니다.

볼륨을 만들기 전에 VeraCrypt 성능 측정 도구는 하드웨어에서 지원되는 모든 알고리즘 조합의 암호화 처리량을 측정합니다. 이를 통해 실제 성능을 예상하면서 단일 알고리즘과 연쇄 알고리즘 중 하나를 선택할 수 있습니다. AES-NI를 지원하는 최신 CPU에서는 AES-256-XTS가 일반적으로 3 GB/s를 초과하므로 일반적인 파일 접근에서는 성능 저하를 느끼기 어렵습니다. 연쇄 알고리즘은 3~5배 느릴 수 있습니다.

VeraCrypt는 운영 체제를 포함한 전체 시스템 파티션을 암호화할 수 있습니다. Windows가 부팅되기 전에 MBR 또는 EFI 파티션에 저장된 VeraCrypt 부트로더가 암호를 입력하라고 요청합니다. 올바르게 입력하면 부트로더가 Windows 파티션을 복호화하고 OS로 제어를 넘깁니다. 이렇게 하면 공격자가 드라이브를 제거하거나 외부 미디어로 부팅하는 물리적 공격으로부터 보호할 수 있습니다.

2016년에 실시된 OSTIF/Quarkslab의 VeraCrypt 감사에서는 취약점 8개가 확인되었습니다. 치명적 취약점 1개(전체 디스크 암호화에 영향을 주는 부트로더 취약점), 중간 심각도 취약점 3개, 낮은 심각도 취약점 4개였습니다. VeraCrypt 개발자들은 모든 문제를 신속하게 수정했습니다. 감사 결과 백도어는 없었으며 숨김 볼륨 구현이 암호학적으로 건전한 것으로 확인되었습니다. 이 공개 감사로 TrueCrypt의 대체 제품으로서 VeraCrypt에 대한 신뢰가 크게 높아졌습니다.

VeraCrypt 숨김 볼륨의 목적은 무엇입니까?

VeraCrypt 복습: 보안이 개선되고 감사 결과가 양호한 TrueCrypt의 후속 제품이며, 컨테이너 파일을 암호화된 볼륨으로 만들 수 있습니다. 성능과 보안을 위해 AES-256-XTS를 권장하고, 키 파생에는 SHA-512 또는 Argon2id를 사용합니다. 실시간 암호화는 응용 프로그램에서 암호화를 투명하게 처리하며, 숨김 볼륨은 그럴듯한 부인 가능성을 제공하고, 시스템 파티션 암호화는 물리적 공격으로부터 OS를 보호합니다.