Signal 被公认为端到端加密通信的「黄金标准」，其协议设计使得服务器乃至 Signal 自身都无法解密用户消息。然而，2026 年初明尼苏达州 FBI 对 Signal 聊天记录的调查引发了新的关注：当设备落入取证人员手中时，Signal 的保护边界在哪里？本文从工程视角剖析 Signal 的取证暴露面，量化关键阈值，并给出防护建议。
Signal 架构的边界与盲区
Signal 的安全模型建立在三层防护之上：协议层采用双棘轮算法实现前向保密，应用层将消息存储于本地加密数据库，系统层依赖操作系统密钥链保护数据库密钥。这三层设计在正常场景下形成闭环，但取证分析的切入点恰恰在于突破系统层与系统层之间的连接点。
关键在于：Signal 的端到端加密仅保护传输中的消息内容，一旦设备被获取且密钥链被提取，加密数据库即可被解密。与 WhatsApp、Telegram 等将聊天记录云端化不同，Signal 选择「设备唯一存储」策略，这一设计决策在提升隐私保护能力的同时，也将风险完全集中于设备本身。取证人员无需通过法律手段向 Signal 施压，只需针对目标设备执行物理或逻辑提取。
取证攻击的两阶段模型
针对 Signal 的取证攻击可分为两个独立阶段，每个阶段对应不同的技术门槛与可恢复数据范围。
第一阶段为标准取证提取（逻辑提取或部分文件系统成像），在此条件下可恢复的 artifacts 有限。具体而言，取证人员能够获取应用安装日志、设备最后活跃时间戳，以及 Android 系统上可能残留的推送通知临时预览。消息正文、通话记录、联系人与聊天历史均不在此阶段可恢复范围之内，因为这些数据从未上传至 Signal 服务器，且本地数据库仍受密钥链保护。
第二阶段为全盘镜像提取配合密钥链解密，这是突破 Signal 保护的关键路径。当取证人员使用 Magnet AXIOM、Magnet Graykey 或 Cellebrite UFED 等工具获取设备的完整文件系统镜像，并成功提取 iOS Keychain 或 Android Keystore 中的 Signal 数据库密钥后，情况发生根本转变。在此条件下，Signal 的 db.sqlite 文件可被解密，活跃（未设定阅后即焚）的消息、通话记录、附件及联系人信息均暴露无遗。
需要特别说明的是，即使在第二阶段，阅后即焚消息的保护机制仍然有效。若消息在设备被镜像前已过期并被操作系统底层删除，则该消息在取证层面等同于从未存在。这是 Signal 为数不多的「时间窗口」防护机制。
密钥暴露的工程参数
Signal 在不同平台上的密钥存储策略存在差异，这一差异直接影响取证难度与防护策略的制定。
在桌面端（Windows、macOS、Linux），Signal 将数据库加密密钥以明文形式存储于 config.json 文件中。该文件位于用户配置目录，取证人员可直接读取并使用 DB Browser for SQLCipher 配合密钥解密整个数据库。这一设计简化了桌面端的数据迁移与备份恢复，但也降低了桌面端用户的抗取证能力。
在移动端（iOS、Android），密钥存储于系统级密钥链 / Keystore，采用硬件级安全模块（Secure Enclave/StrongBox）保护。单纯获取文件系统镜像不足以提取密钥，必须配合越狱 / Root 或利用零日漏洞突破系统保护。这解释了为何 FBI 在某些案件中更倾向于针对桌面端而非移动端展开取证。
量化参数方面，iOS 设备在未越狱状态下，Keychain 项的提取成功率趋近于零；Android 设备在未 Root 状态下，Keystore 密钥的导出同样受到严格限制。取证工具的有效性高度依赖于目标设备的安全状态与已安装的安全补丁版本。
元数据暴露的隐蔽通道
即使消息内容在理想条件下得到保护，Signal 仍会暴露多种元数据，这些信息在特定侦查场景下可能具备重要价值。
Signal 记录的元数据包括账户注册用的手机号、最后在线时间戳、以及与 Signal 服务器的连接日志。与 WhatsApp（记录完整收发双方、时间戳、消息类型）或 Telegram（非加密聊天存储于云端）相比，Signal 的元数据收集已极度精简，但「最后在线时间」仍可能揭示用户的活跃模式。
此外，网络层面的元数据暴露不容忽视。ISP 可观察到与 Signal 服务器的连接行为，虽然 Signal 采用域名前置等技术混淆流量特征，但流量元数据（连接频率、带宽模式）仍可能在长期监控场景下产生可辨识的指纹。
防护的工程化建议
针对高风险用户的防护策略应围绕两个核心原则展开：缩短敏感消息的暴露窗口，降低设备被提取后的信息泄露范围。
启用阅后即焚消息是最直接有效的防护手段。建议将敏感对话的消失时间设置为消息阅读后 24 小时甚至更短。需要注意的是，阅后即焚的保护依赖于消息在过期前未被阅读，或设备在消息过期前未被镜像。若设备已被长期监控，攻击者可能提前备份数据库以阻止消息消失。
设备层面的物理安全同样关键。启用强密码或生物识别锁、禁用 USB 调试模式、定期更新系统补丁、避免使用来源不明的配置文件，这些措施能够提高密钥链提取的门槛。对于极端高风险场景，考虑使用专用「通信设备」并将其与日常使用设备隔离，是降低单一攻击面暴露的可行策略。
从工程实现角度，若需在应用中集成类似 Signal 的安全属性，应注意以下参数：数据库加密推荐使用 SQLCipher 并配置 256 位密钥；密钥存储应依托平台级安全模块而非自定义方案；消息持久化层应支持自动过期机制并在协议层面同步实现；日志系统应避免记录消息内容，仅保留必要的运行状态信息。
结语
Signal 的安全设计在对抗大规模监控与数据泄露方面表现卓越，但其保护边界止于「设备被完全提取且密钥链被解密」这一条件。明尼苏达州 FBI 调查的细节尚未公开，但无论最终采用何种技术路径，该案件再次提醒我们：加密通信的安全性是相对的，真正的安全来自于对威胁模型的清醒认知与针对性的防护措施。
资料来源：
- NBC News. (2026). FBI investigating Minnesota Signal chats tracking ICE. https://www.nbcnews.com/tech/security/fbi-investigation-minnesota-signal-chats-tracking-ice-rcna-192689
- HKA Global. (2025). The limits of secure messaging: Signal, forensic recovery, and lessons from the airstrike chat leak. https://www.hka.com/article/the-limits-of-secure-messaging-signal-forensic-recovery-and-lessons-from-the-airstrike-chat-leak/