iMessage, vgrajen v Applovo aplikacijo Sporočila, omogoča preprosto, varno in vsestransko komunikacijo. Z njim lahko pošiljamo ne le besedilna sporočila in fotografije, temveč tudi videoposnetke, zvočna sporočila, dokumente, odzive, nalepke, lokacijo in vsebine iz različnih aplikacij. V ozadju za vsem tem stoji zapleten sistem, ki temelji na šifriranju od konca do konca in je postal eden ključnih gradnikov Applovega ekosistema.
Kratka zgodovina iMessaga
Apple je internetno komunikacijsko storitev ponujal že dolgo pred prihodom iMessage. Šlo je za aplikacijo iChat, ki je bila med letoma 2002 in 2012 na voljo za računalnike Mac ter jo lahko štejemo za predhodnico iMessage in FaceTime. iChat je na računalnikih Mac omogočal brezplačno spletno sporočanje in videoklice. Apple je prihod iMessage napovedal leta 2011 ob predstavitvi sistema iOS 5, storitev pa je začela delovati še istega leta. Cilj je bil uporabnikom iPhona, iPod toucha in iPada ponuditi hitro alternativo sporočilom SMS, ki bi delovala prek interneta, ter takrat še posebej priljubljeni storitvi BlackBerry Messenger v Severni Ameriki.
Leta 2012 je iMessage kot del aplikacije Sporočila prišel tudi na računalnike Mac. S tem se je zares začela sinhronizacija med Applovimi napravami: uporabniki so lahko iste pogovore spremljali na iPhonu, iPadu in Macu. Storitev je hitro postala priljubljena, Apple pa je v naslednjih letih njene funkcije nenehno širil. Leta 2014 je bilo na primer mogoče začeti deliti lokacijo neposredno v pogovorih. Naslednji velik korak je prišel leta 2016 z izidom sistema iOS 10, ki je prinesel pakete nalepk, zaslonske učinke, ročno napisana sporočila, odzive Tapback in trgovino iMessage App Store. Ta je razvijalcem omogočila, da so svoje aplikacije razširili s funkcijami v aplikaciji Sporočila ali pa razvili funkcije posebej zanjo. Tako je postalo preprosteje deliti vsebine, igrati igre skupaj in komunikacijo narediti bolj osebno.
Leta 2017 je prišla funkcija Sporočila v iCloudu, ki je omogočila sinhronizacijo zgodovine sporočil med Applovimi napravami prek storitve iCloud. Leta 2022 sta sledili možnosti naknadnega urejanja in preklica poslanih sporočil. Leta 2024 pa je Apple predstavil največjo varnostno posodobitev iMessage doslej – protokol Apple PQ3 – ter v aplikacijo Sporočila uvedel podporo za standard RCS pri združljivih operaterjih in napravah.
Kako iMessage deluje v ozadju?
Tehnično ozadje delovanja platforme je precej bolj zapleteno, kot lahko opazi uporabnik. Ko vnesemo sporočilo, priložimo fotografijo ali videoposnetek in pritisnemo gumb Pošlji, se v delčku sekunde začne večstopenjski postopek.
Pri tem sodelujejo preverjanje identitete, šifriranje, usmerjanje po omrežju in dostava. Poleg naših naprav so v postopek vključeni tudi Applovi strežniki, vendar zaradi šifriranja od konca do konca pri iMessage ne morejo prebrati vsebine sporočil.
1. Preverjanje identitete
Zanašanje na strežnike storitve Apple Push Notification (APNs) omogoča dostavo v realnem času in sinhronizacijo med več napravami. Najprej je treba posamezno Applovo napravo registrirati v storitvi iMessage ne glede na to, ali gre za iPhone, iPad, Apple Watch ali Maca.
Ko na novi Applovi napravi vklopimo iMessage, ta z uporabo varnega upravljanja ključev ustvari zasebni in javni ključ. Zasebni ključ ostane v zaščitenem okolju naprave in se ne naloži na Applove strežnike. Javni ključ pa se naloži v Applov osrednji imenik IDS oziroma sistem Apple Identity Service. S tem ključem sta lahko povezana telefonska številka in e-poštni naslov, povezan z računom Apple, s katerih lahko pošiljamo sporočila iMessage oziroma na katerih jih lahko prejemamo. Če iMessage vklopimo na več Applovih napravah, ima vsaka v Applovem sistemu svoj javni ključ. Naprave prejmejo tudi edinstven žeton APNs. Lahko si ga predstavljamo kot digitalni naslov za dostavo, ki Applovemu sistemu pove, kateri napravi mora posredovati obvestilo in paket s sporočilom.
2. Usmerjanje
Ko vnesemo ime, telefonsko številko ali e-poštni naslov prejemnika, naprava v ozadju preveri v Applovem imeniku, ali je z vnesenim kontaktnim podatkom povezan javni ključ računa iMessage in aktivna naprava. Če je, aplikacija Sporočila pogovor obravnava kot iMessage. Javni ključi naprav prejemnika in sistem z žetoni APNs poskrbijo, da sporočilo prek Applovih strežnikov prispe do ustreznih naprav. Uporabnik običajno opazi le to, da je oblaček sporočila moder.
Če prejemnik ni registriran v storitvi iMessage, aplikacija Sporočila poskusi poslati sporočilo kot SMS, MMS ali RCS, če to omogočata operater in naprava. Ta sporočila so prikazana v zelenih oblačkih. Pomembna razlika je, da se sporočila SMS, MMS in RCS ne dostavljajo prek sistema iMessage. Na računalniku Mac in iPadu jih lahko uporabljamo, če je uporabnik na iPhonu prijavljen v isti račun Apple in ima omogočeno funkcijo Posredovanje sporočil. iPhone lahko nato sporočila, prejeta prek mobilnega omrežja ali operaterjevega sistema RCS, posreduje drugim Applovim napravam.
3. Šifriranje
Ko pritisnemo gumb Pošlji, se pri iMessage začne postopek šifriranja z več ključi. iMessage uporablja eno najstrožjih varnostnih arhitektur med storitvami za zasebno sporočanje, vsi pogovori iMessage pa so privzeto zaščiteni s šifriranjem od konca do konca oziroma E2EE. To pomeni, da lahko vsebino sporočila dešifrirata samo napravi pošiljatelja in prejemnika. Applovi strežniki sodelujejo pri dostavi, vendar ne morejo prebrati besedila sporočil, fotografij, videoposnetkov ali prilog.
Naprava najprej ustvari naključni, enkratni ključ seje, s katerim šifrira vsebino sporočila. To je lahko besedilo, fotografija, videoposnetek, zvočno sporočilo, emoji ali druga priloga. Nato iMessage v sistemu IDS pridobi javne ključe naprav udeležencev pogovora. Sistem ključ seje posebej šifrira za vsako vključeno napravo, zato lahko sporočilo dešifrirajo tudi iPhone, iPad, Mac ali Apple Watch prejemnika, če je na njih na voljo isti pogovor. Končni podatkovni paket tako vsebuje šifrirano sporočilo, ključe, šifrirane za naprave prejemnika, ter žetone APNs, potrebne za dostavo.
4. Pošiljanje in dostava
Šifrirani podatkovni paket se prek interneta naloži na Applov strežnik, ki v tem postopku deluje predvsem kot posrednik pri dostavi. Ker je zasebni ključ, potreben za dešifriranje, shranjen samo v napravi prejemnika, vsebine sporočila ne morejo prebrati niti strežnik niti drugi udeleženci omrežja, prek katerega potuje podatkovni paket.
Applov strežnik na podlagi žetonov APNs posreduje paket ustreznim napravam. Če nobena od prejemnikovih naprav ni povezana z internetom – na primer, če je iPhone izklopljen, Mac pa ni povezan z omrežjem –, sistem šifrirano sporočilo začasno shrani. Po Applovih navedbah lahko sporočila iMessage, ki čakajo na dostavo, ostanejo shranjena največ 30 dni. Ko ena od prejemnikovih naprav znova postane dosegljiva, sistem dostavi sporočilo in nato čakajoči podatkovni paket odstrani s strežnika.
Sistem za dostavo iMessage ne deluje tako, da bi naprave nenehno preverjale, ali so na voljo nova sporočila, kar imenujemo polling. Namesto tega naprave vzdržujejo povezavo z nizko porabo energije s sistemom APNs. Ko prispe novo sporočilo, lahko strežnik obvesti ustrezno napravo. Tako iMessage ostaja hiter, v ozadju pa se zmanjša nepotrebna omrežna komunikacija.
5. Dešifriranje
Ko Applova naprava prejemnika prenese podatkovni paket s sporočilom, izbere ključ, ki je bil šifriran zanjo. Z lastnim zasebnim ključem dešifrira ključ seje, nato pa z njegovo pomočjo obnovi in prikaže vsebino sporočila. Če postopek uspe, lahko naprava prejemnika prek sistema pošlje šifrirano potrdilo o dostavi. Na njegovi podlagi se lahko pri pošiljatelju prikaže stanje »Dostavljeno«, če je prejemnik to omogočil, pa tudi potrdilo o prebranem sporočilu.
Zaščita pred prihodnjimi napadi
Apple je v začetku leta 2024 napovedal protokol Apple PQ3, ki je v iMessage prišel s posodobitvami iOS 17.4, iPadOS 17.4, macOS 14.4 in watchOS 10.4. Šlo je za eno največjih posodobitev varnostne arhitekture v zgodovini iMessage. PQ3 oziroma Post-Quantum Cryptography Level 3 je namenjen temu, da bo iMessage tudi v prihodnje odpornejši proti naprednejšim računalniškim metodam, vključno s kvantnimi računalniki.
Ena od groženj se imenuje napad »Harvest Now, Decrypt Later« oziroma »Zberi zdaj, dešifriraj pozneje«. Pri njem lahko napadalec ali državni akter danes shrani šifrirane podatke, ki jih še ne more dešifrirati, v upanju, da bo v prihodnosti do njihove vsebine lahko dostopal z zmogljivejšimi računalniškimi viri, na primer s kvantnim računalnikom. PQ3 poskuša takšen scenarij preprečiti. Ob že opisanih metodah šifriranja uvaja nove postopke izmenjave ključev s postkvantno zaščito, hkrati pa se ključi, ki se uporabljajo med pogovori, redno obnavljajo. Tako napadalec, tudi če bi v prihodnosti pridobil ključ, povezan z določeno sejo, z njim ne bi mogel dešifrirati celotne dolge zgodovine pogovora.
Uporabniku se iMessage na prvi pogled morda zdi le preprosto polje za vnos besedila in aplikacija za klepet, vendar v ozadju deluje zapleten sistem za preverjanje identitete, šifriranje in dostavo sporočil. Zahvaljujoč temu lahko z bližnjimi, prijatelji in sodelavci komuniciramo udobno, na več napravah hkrati in ob tem uživamo visoko raven varnosti.