Documentación del Proyecto Crypthon

Introducción

Crypthon es un sistema de archivos virtual encriptado inspirado en VeraCrypt, desarrollado en Python. Permite almacenar archivos de manera segura utilizando cifrado AES con técnicas adicionales de aleatorización y ruido para mejorar la seguridad. La interacción con el sistema de archivos se realiza a través de una interfaz de línea de comandos (CLI). Este proyecto ha surjido como presentación a un trabajo para la asignatura de Sistemas Operativos de DAM sobre bloqueo y encriptación de unidades de almacenamiento.

Características

• Cifrado basado en AES-ECB con capas adicionales de mezcla y ruido.
• Derivación de claves con Argon2 y SHA-256.
• Administración de archivos: crear, leer, eliminar, renombrar.
• Formateo seguro del disco virtual.
• Soporte para un único nivel de archivos (sin directorios).

Requisitos

Antes de ejecutar Crypthon, asegúrate de tener instaladas las siguientes dependencias:

pip install pycryptodome argon2-cffi

Uso

El programa se ejecuta desde la línea de comandos con permisos de superusuario:

dd if=/dev/zero of=virtual_disk.img bs=1M count=500 # Esto crea una imagen de disco vacía de 500 MB
python3 main.py <archivo_disco_virtual> <opciones>

Comandos Disponibles

1. Formatear el disco:

python3 main.py format --disk <ficher>

2. Crear un archivo nuevo copiando datos desde un archivo fuente

python3 main.py create <nombre_fichero> <ruta_origen> --disk <archivo_disco_virtual>

Ejemplo:

python3 main.py create patata README.md --disk imagen_disco.img

3. Listar archivos:

python3 main.py list --disk <archivo_disco_virtual>

Ejemplo:

python3 main.py list --disk imagen_disco.img

4. Leer un fichero

python3 main.py read <nombre_fichero> --disk <archivo_disco_virtual>

Ejemplo:

python3 main.py read patata --disk imagen_disco.img

5. Eliminar un fichero:

python3 main.py delete <nombre_fichero> --disk <archivo_disco_virtual>

Ejemplo:

python3 main.py delete patata --disk imagen_disco.img

6. Formatear el disco virtual (elimina todos los archivos)

format

Advertencia: Esta acción es irreversible.

7. Salir del programa

exit

Autenticación

Crypthon usa un sistema de autenticación basado en contraseña y PIN:

• La contraseña se usa junto con el PIN para generar la clave de cifrado.
• Si es la primera vez que se usa el disco, se puede ingresar cualquier PIN.
• Si el disco ya tiene datos almacenados, se debe ingresar el mismo PIN que se usó previamente, de lo contrario, no será posible descifrar la información.

Arquitectura del Sistema de Archivos

Organización del Disco Virtual

• Superbloque (bloque 0): Contiene metadatos del sistema de archivos.
• Mapa de bits: Indica qué bloques están ocupados.
• Bloques de inodos: Almacenan información sobre los archivos.
• Bloques de datos: Contienen el contenido real de los archivos.

Funcionamiento del Cifrado

1. Se genera una clave de 32 bytes usando Argon2.
2. La clave se usa con AES en modo ECB.
3. Se aplica mezcla de bytes y ruido aleatorio para mitigar patrones repetitivos.

Consideraciones de Seguridad

• No se pueden recuperar archivos sin la clave correcta.
• El PIN y la contraseña deben ser almacenados de forma segura.
• El formateo del disco es irreversible.

Conclusión

Crypthon es una solución sencilla pero robusta para almacenar archivos de manera segura en un sistema de archivos virtual encriptado. Su implementación en Python lo hace accesible y fácil de modificar o extender según sea necesario.