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tird & tirdFS

tird /tɪrd/ ("this is random data" の頭字語) は、メタデータを最小限に抑え、暗号化データを隠すファイル暗号化ツールです。

tird では、以下のことができます:

1. コンテナやキーファイルとして使用するために、ランダムデータで満たされたファイルを作成できます。
2. ブロックデバイスや通常ファイルの内容をランダムデータで上書きして、コンテナを準備したり、残存データを破壊したりできます。
3. キーファイルとパスフレーズを使用して、ファイルの内容とコメントを暗号化できます。暗号化データ形式 (cryptoblob) は パディング付き一様ランダムブロブ (PURB) です: ランダムデータのように見え、サイズもランダム化されています。これにより、ファイル形式と長さからのメタデータ漏洩が減り、cryptoblob をランダムデータの中に隠すことができます。
4. コンテナファイルとブロックデバイス内に、ステガノグラフィ的 (隠れた、検出不可能な) ユーザー駆動型ファイルシステム (tirdFS) を作成できます。VeraCrypt や Shufflecake とは異なり、tirdFS コンテナにはヘッダーが含まれません。ユーザーがコンテナ内のデータ位置を指定し、それらの位置を分離して維持する責任があります。ファイルまたはブロックデバイスのランダムに見える任意の領域をコンテナとして使用できます。
5. タイムロック暗号化を使用して、復号化されたデータへの高速アクセスを防ぐことができます。

tird は、暗号化ファイルがコンテナの外に保存されている場合でも、組み込みのもっともらしい否認可能性を提供します。また、強制的な 鍵開示攻撃 (ゴムホース暗号解読、xkcd 538) への耐性にも役立ちます。

[!WARNING] tird を使用する前に、「警告」セクションをお読みください。セキュリティはツールだけでなく、あなたの行動にも依存します: キーの安全な保管、安全な環境での操作、実データでのデバッグモードの回避。

形式の安定化と正式な仕様は v1.0.0 に向けて計画されています。

目標

1. ファイル保護: 個々のファイルの保護を保証します。以下を含みます:
   • 認証付き対称暗号化を使用した機密性と完全性。
   • 暗号化データの存在を隠すことを含む、メタデータ漏洩の最小化。
   • 強制攻撃の防止または耐性。
2. 安定した形式: 長期保存のために、暗号学的敏捷性のない安定した暗号化データ形式を維持します。
3. シンプルさ: シンプルさを優先し、機能過多を避けます。主要なセキュリティ目標に直接関係しない機能の実装は拒否します。

機能

• PURB形式の暗号化ブロブ: ランダム化されたサイズと一様ランダムな内容。メタデータは最小限 (漏れるのは合計サイズのみ — ヘッダー、タイプ、平文のヒントはありません)。
• パディングされ暗号化されたコメント: 内容に関する平文のヒントはありません。
• 隠しデータの埋め込み (オプション): もっともらしい否認可能性のために、cryptoblob をランダム/暗号化コンテナ内に隠蔽します。
• タイムロック暗号化 (オプション): 復号化を遅延させるための低速なオフライン PoW ベースの鍵導出 (強制耐性)。
• 堅牢な認証付き暗号化: 完全にコミットする量子耐性のある ChaCha20-BLAKE2b AEAD。
• 強力な鍵ストレッチング: Argon2id (libsodium "sensitive" プロファイル) — 1 GiB メモリ、1 レーン、4 パス (デフォルトかつ最小)。
• 任意の鍵マテリアル: パスフレーズ、ファイル、ブロックデバイス、またはディレクトリから鍵を導出 — 順序は問いません。
• プロンプトベースの CLI: 直感的で対話的。覚える必要のあるフラグはありません。
• [TODO] 安定した文書化された形式: 長期アーカイブと相互運用性のために計画中。

使い方

tird を使用するためにコマンドラインオプションを覚える必要はありません。このツールはプロンプトベースの CLI を備えています: 単に起動し、メニューオプションを選択して、その後の質問に答えるだけです。``` $ tird

                   MENU
———————————————————————————————————————————
0. Exit              1. Info & Warnings
2. Encrypt           3. Decrypt
4. Embed             5. Extract
6. Encrypt & Embed   7. Extract & Decrypt
8. Create w/ Random  9. Overwrite w/ Random
———————————————————————————————————————————

A0. SELECT AN OPTION [0-9]:

## 入力オプション

入力オプションには4つのグループがあります: A (アクション)、D (データ)、K (キー)、P (続行)。説明を容易にするために番号が付けられています。```
+——————————————————————+————————————————————————+
| A0. SELECT AN OPTION | A. Select an action    |
+——————————————————————+————————————————————————+
| D1. INPUT FILE PATH  |                        |
| D2. COMMENTS         | D. Enter data,         |
| D3. OUTPUT FILE PATH |    data location,      |
| D4. OUTPUT FILE SIZE |    data size           |
| D5. START POSITION   |                        |
| D6. END POSITION     |                        |
+——————————————————————+————————————————————————+
| K1. KEYFILE PATH     | K. Enter values        |
| K2. PASSPHRASE       |    related to          |
| K3. TIME COST        |    key derivation      |
+——————————————————————+————————————————————————+
| P0. PROCEED?         | P. Confirm to continue |
+——————————————————————+————————————————————————+

これらのオプションの詳細な説明と例は、こちら で確認できます。

ペイロード

cryptoblob 作成時に暗号化されるペイロードは、次のもので構成されます：

• 1 つのファイルの内容（任意）： 通常のファイルまたはブロックデバイス（ディスク全体/パーティション）。省略した場合、空のファイルペイロードが暗号化されます。
• コメント（任意）： 最大 1 KiB の任意の UTF‑8 文字列。デフォルトでは、入力ファイル名が使用されます。復号化されたコメントは、復号化時に表示されます。

UI でのペイロードの指定は次のようになります：``` D1. FILE TO ENCRYPT (OPT): files.zip I: path: 'files.zip'; size: 2,824,230,648 B (2.6 GiB) D2. COMMENTS (DEFAULT='files.zip'): The X-Files, zip (секретные материалы) I: comments will be shown as ['The X-Files, zip (секретные материалы)']

## 入力鍵材料

`tird` は、キーファイルの内容とパスフレーズを使用してワンタイム鍵を導出するオプションを提供します。

- **キーファイル（オプション）:** キーファイルパスは0個、1個、または複数指定できます。入力の順序は問いません。キーファイルパスは次のいずれかです：
  - <ins>通常ファイル</ins>。キーファイルの内容はハッシュ化され、そのダイジェストがさらなる鍵ストレッチングと鍵導出に使用されます。
  - <ins>ブロックデバイス</ins>。通常のキーファイルと同じように扱われます。内容はハッシュ化されます。
  - <ins>ディレクトリ</ins>。ディレクトリ内のすべてのファイルがハッシュ化され、キーファイルとして使用されます。
- **パスフレーズ（オプション）:** Unicode [正規化](https://www.unicode.org/reports/tr15/)（形式C）後、最大2048バイト。省略できます。

UIでIKMを指定するには、次のようにします：```
K1. KEYFILE PATH (OPT): key 
    I: path: 'key'; size: 32 B
    I: reading and hashing contents of 'key'
    I: keyfile accepted
K1. KEYFILE PATH (OPT): 
K2. PASSPHRASE (OPT): 
K2. CONFIRM PASSPHRASE: 
    I: passphrase accepted

暗号化データ形式

• PURB形式:
  • ランダムに見え、識別可能なヘッダーを含まないデータ。対応する鍵なしではランダムデータと区別できない。この特性により、cryptoblobを他のランダムデータの中に隠すことができる。
  • ランダム化されたサイズ: パディング長は、パディング前のcryptoblobサイズの0%から25%の間で一様に選択される（同等に、最終的なcryptoblobサイズの最大20%）。
• コメントは、暗号化前に1 KiBの固定サイズにパディング（または切り詰め）され、元の長さを完全に隠す。
• 両側に適用されるソルト: cryptoblobの先頭または末尾を上書きする（または不完全なcryptoblobを保存する）と、正常な復号が不可能になる。

 cryptoblobのスキームを表示

``` +————————————————————————————————————————————————————————+ | CSPRNG output: | | Salt for key stretching used with Argon2 (16 B) | +————————————————————————————————————————————————————————+ | ChaCha20 output: | | Encrypted pad_ikm (8 B) | +————————————————————————————————————————————————————————+ | CSPRNG/BLAKE2 output: | | Randomized padding (0-25% of the unpadded size) | | + MAC tag (32 B) | +————————————————————————————————————————————————————————+ | ChaCha20/BLAKE2 output: | | Encrypted payload file contents + MAC tags (0+ B) | +————————————————————————————————————————————————————————+ | ChaCha20/BLAKE2 output: | | Encrypted padded comments (1 KiB) + MAC tag (32 B) | +————————————————————————————————————————————————————————+ | CSPRNG output: | | Salt for pre‑hashing IKM used with BLAKE2 (16 B) | +————————————————————————————————————————————————————————+ ```

低可観測性とメタデータの最小化