13. Cifrado, llaves y bloqueo

Introducción al cifrado en GrapheneOS

GrapheneOS integra un modelo de cifrado robusto y moderno que protege los datos del usuario en reposo y en tránsito. Basado en
File-Based Encryption (FBE) y en la arquitectura de hardware de dispositivos Pixel, ofrece aislamiento por perfil de usuario,
arranque seguro y gestión de llaves en hardware confiable. En este apartado detallamos los componentes claves, los mecanismos de
protección y las mejores prácticas para mantener la confidencialidad e integridad de la información.

1. Arquitectura de cifrado

1.1. File-Based Encryption (FBE)

A diferencia del cifrado completo de disco (Full-Disk Encryption, FDE), FBE cifra archivos y directorios usando
llaves específicas para cada perfil de usuario y nivel de protección. Esto permite:

• Desbloqueo selectivo de datos tras el arranque, mejorando tiempos de arranque.
• Aislamiento de datos de sistema, aplicaciones y usuarios secundaros.
• Apoyo nativo a directivas de credenciales y autenticación biométrica.

1.2. Trusted Execution Environment (TEE) y StrongBox

GrapheneOS aprovecha el TEE integrado (Trusty) y, en dispositivos compatibles, el módulo StrongBox. Ambos proporcionan:

• Generación y almacenamiento de llaves fuera del control del sistema operativo principal.
• Operaciones criptográficas seguras, aisladas de posibles vulnerabilidades del kernel.
• Medidas de detección de manipulaciones y borrado seguro tras ataques físicos o lógica de intentos de desbloqueo múltiples.

2. Gestión de llaves criptográficas

2.1. Tipos de llaves

2.2. Ciclo de vida y almacenamiento

1. Generación: Bajo TEE/StrongBox para asegurar entropía de hardware.
2. Protección: Cifrado de llaves con llaves maestras residentes en hardware.
3. Rotación: Automática al cambiar el PIN o la contraseña de desbloqueo.
4. Destrucción: Borrado inmediato tras exceder el número de intentos fallidos configurados.

2.3. Backup y recuperación

Por diseño, GrapheneOS no permite exportar llaves privadas sensibles fuera del TEE. Para recuperación de datos:

• Utilizar soluciones de copia cifrada a la nube con clave de cliente (Client-Side Encryption).
• Implementar esquemas de secret sharing si varios administradores requieren acceso bajo condiciones estrictas.

3. Bloqueo y desbloqueo del dispositivo

3.1. Modos de bloqueo

• PIN/Contraseña/Patrón: Nivel de seguridad flexible, configurable en políticas de longitud y complejidad.
• Biometría: Huella o reconocimiento facial en modo “Convenience” (permite debootstrap) o “Strong” (requiere PIN tras reinicio).
• Smart Lock: Deshabilitado por defecto para evitar vectores de ataque de proximidad.

3.2. Bloqueo tras inactividad y tras arranque

Se recomienda:

• Bloqueo automático tras un periodo corto de inactividad (p. ej. 15 segundos).
• Requerir credenciales tras cada reinicio para desbloqueo de llaves de alta seguridad.

3.3. Politicas de borrado seguro

GrapheneOS puede configurarse para eliminar llaves tras un número limitado de intentos fallidos. Beneficios:

• Protección ante ataques de fuerza bruta físico.
• Cumplimiento de requisitos de datos altamente sensibles.

4. Consideraciones avanzadas

4.1. Cifrado de respaldos y APIs de KeyStore

Las APIs de Android Keystore en GrapheneOS permiten:

1. Crear llaves no exportables para cifrado simétrico y asimétrico.
2. Definir requisitos de autenticación por operación (p.ej. cada firma requiere huella).
3. Controlar temporizadores de caducidad y bloqueos tras inactividad.

4.2. Integración con VPN y cifrado en tránsito

Para proteger datos en tránsito, GrapheneOS sugiere:

• Uso de VPN obligatoria a nivel de sistema mediante per-app or system-wide VPN.
• Implementación de TLS 1.3, DNS-over-HTTPS y DNS-over-TLS.

4.3. Auditoría y verificación

La transparencia de código fuente y las auditorías independientes refuerzan la confianza en las implementaciones de cifrado.
Se recomienda:

• Revisar logs de arranque seguro (adb shell verity_stats, dm-verity).
• Monitorear integridad de particiones mediante Verified Boot y dm-verity.

Conclusión

El cifrado, la gestión de llaves y las políticas de bloqueo en GrapheneOS constituyen un pilar de la seguridad de extremo a extremo.
Comprender su arquitectura, aprovechar el hardware TEE/StrongBox y aplicar buenas prácticas de configuración garantiza la
protección de los datos críticos bajo amenazas tanto lógicas como físicas. Este conocimiento es fundamental para usuarios avanzados
que buscan maximizar la privacidad y la resistencia ante ataques dirigidos.