Ersteinrichtung schliessen: Geheimnis und eine Sperre statt zweier Schritte

Die Aktion ist die einzige Stelle der Anwendung, an der jemand ohne
Anmeldung schreiben darf. Zwei Dinge fehlten.

Erstens stand die Seite zwischen dem ersten Start und dem Anlegen des
Zugangs fuer jeden offen: Wer sie in diesem Fenster fand, wurde
Administrator einer Anwendung mit Gesundheits- und Finanzdaten. Das
Fenster ist kurz, aber Zufall ist keine Zugriffskontrolle. Jetzt muss
ERSTEINRICHTUNG_GEHEIMNIS aus der .env mit eingegeben werden; verglichen
wird ueber Hashes in gleichbleibender Zeit, und ein falscher Wert
antwortet mit derselben Mindestdauer wie das Anmeldeformular.

Fehlt der Wert, ist die Einrichtung gesperrt statt offen. Das ist
Absicht: Eine Installation, bei der die Zeile vergessen wurde, soll eine
Meldung zeigen und nicht einrichtbar sein.

Zweitens waren Pruefung und Anlegen zwei Schritte. Beide laufen jetzt in
einer Transaktion, und die Sperrzeile mit fester Id entscheidet - eine
zweite gleichzeitige Anfrage scheitert am Primaerschluessel, bevor ein
zweiter Administrator entsteht.

Die Seite liest die Sperrzeile mit: Lag der erste Zugang im Papierkorb,
stand Schritt 1 sonst wieder offen. Der Seed setzt sie ebenfalls.

Refs #38

src/app/(auth)/ersteinrichtung/page.tsx

@@ -21,8 +21,16 @@ export const dynamic = 'force-dynamic'
 export default async function ErsteinrichtungSeite() {
   const anzahlBenutzer = await db.user.count({ where: { geloeschtAm: null } })
 
+  // Die Sperrzeile ist die eigentliche Auskunft darueber, ob eingerichtet
+  // wurde. Der Benutzerzaehler allein genuegt nicht: Liegt der erste Zugang
+  // im Papierkorb, stuende Schritt 1 sonst wieder offen.
+  const sperre = await db.ersteinrichtung.findUnique({
+    where: { id: 'einmalig' },
+    select: { id: true },
+  })
+
   // --- Schritt 1: Es gibt noch keinen Zugang -------------------------------
-  if (anzahlBenutzer === 0) {
+  if (anzahlBenutzer === 0 && !sperre) {
     return (
       <>
         <Card>

src/app/(auth)/ersteinrichtung/zugang-formular.tsx

@@ -61,6 +61,23 @@ export function ZugangFormular() {
         />
       </Feld>
 
+      <Feld
+        id="geheimnis"
+        beschriftung="Einrichtungsgeheimnis"
+        erklaerung="Der Wert von ERSTEINRICHTUNG_GEHEIMNIS aus der .env. Er verhindert, dass jemand
+          anders diesen Zugang anlegt, solange die Seite noch offensteht."
+        fehler={zustand.felder?.geheimnis}
+        pflicht
+      >
+        <Input
+          name="geheimnis"
+          type="password"
+          autoComplete="off"
+          spellCheck={false}
+          required
+        />
+      </Feld>
+
       <Feld
         id="passwort"
         beschriftung="Passwort"

src/server/actions/ersteinrichtung.ts

@@ -1,25 +1,49 @@
 'use server'
 
 import { redirect } from 'next/navigation'
+import { createHash, timingSafeEqual } from 'node:crypto'
 import { z } from 'zod'
 import { db } from '@/lib/db'
+import { env } from '@/lib/env'
 import { passwortHashen } from '@/lib/crypto/hash'
 import { protokollieren } from '@/lib/audit'
+import { aufMindestdauerWarten } from '@/lib/auth/ratelimit'
 
 /**
  * Anlegen des allerersten Zugangs.
  *
- * Diese Aktion ist nur so lange erreichbar, wie es noch keinen Benutzer
- * gibt. Danach sperrt sie sich selbst - sonst koennte sich jemand von
- * aussen einen Administratorzugang anlegen.
+ * Diese Aktion ist die einzige Stelle der Anwendung, an der jemand ohne
+ * Anmeldung etwas schreiben darf. Entsprechend eng ist sie gebaut - zwei
+ * Dinge sichern sie ab:
+ *
+ * ## 1. Ein Geheimnis aus der Umgebung
+ *
+ * Vorher galt: "Wenn es noch keinen Benutzer gibt, darf jeder einen
+ * anlegen." Zwischen dem ersten Start und dem Anlegen des Zugangs stand die
+ * Seite damit offen - wer sie in diesem Fenster fand, wurde Administrator
+ * einer Anwendung mit Gesundheits- und Finanzdaten. Das Fenster ist kurz,
+ * aber Zufall ist keine Zugriffskontrolle. Jetzt muss ERSTEINRICHTUNG_
+ * GEHEIMNIS aus der .env mit eingegeben werden.
+ *
+ * ## 2. Eine Sperre in der Datenbank
+ *
+ * Die Pruefung "gibt es schon einen Benutzer?" und das Anlegen waren zwei
+ * getrennte Schritte. Zwei Anfragen gleichzeitig kamen beide durch die
+ * Pruefung, bevor eine von ihnen schrieb - und legten beide einen
+ * Administrator an. Jetzt entscheidet der Primaerschluessel der Tabelle
+ * ersteinrichtung, und der laesst genau einen Gewinner zu.
  */
 
 const PASSWORT_MINDESTLAENGE = 12
 
+/** Fester Schluessel der einen Zeile, die die Sperre bildet. */
+const SPERRE = 'einmalig'
+
 const ZugangSchema = z
   .object({
     name: z.string().trim().min(2, 'Bitte deinen Namen angeben.').max(120),
     email: z.string().trim().toLowerCase().email('Bitte eine gültige E-Mail-Adresse angeben.'),
+    geheimnis: z.string().min(1, 'Bitte das Einrichtungsgeheimnis aus der .env eingeben.'),
     passwort: z
       .string()
       .min(
@@ -37,22 +61,54 @@ const ZugangSchema = z
 
 export type ZugangZustand = {
   fehler?: string
-  felder?: Partial<Record<'name' | 'email' | 'passwort' | 'passwortWiederholung', string>>
+  felder?: Partial<
+    Record<'name' | 'email' | 'passwort' | 'passwortWiederholung' | 'geheimnis', string>
+  >
   werte?: { name?: string; email?: string }
 }
 
+/**
+ * Vergleicht zwei Zeichenketten in gleichbleibender Zeit.
+ *
+ * Ueber die Laenge wird gehasht, nicht abgeschnitten: timingSafeEqual will
+ * gleich lange Puffer, und ein vorgeschalteter Laengenvergleich verriete
+ * die Laenge des Geheimnisses.
+ */
+function gleich(eingabe: string, erwartet: string): boolean {
+  const a = createHash('sha256').update(eingabe).digest()
+  const b = createHash('sha256').update(erwartet).digest()
+  return timingSafeEqual(a, b)
+}
+
 export async function erstenZugangAnlegen(
   _vorher: ZugangZustand,
   formular: FormData,
 ): Promise<ZugangZustand> {
-  const vorhandene = await db.user.count()
-  if (vorhandene > 0) {
+  const begonnen = Date.now()
+
+  // Ist die Einrichtung schon gelaufen, ist hier Schluss - unabhaengig
+  // davon, ob der Benutzer inzwischen im Papierkorb liegt.
+  const bereitsErledigt = await db.ersteinrichtung.findUnique({
+    where: { id: SPERRE },
+    select: { id: true },
+  })
+  if (bereitsErledigt || (await db.user.count()) > 0) {
     return { fehler: 'Es gibt bereits einen Zugang. Bitte melde dich an.' }
   }
 
+  if (env.ersteinrichtungGeheimnis === '') {
+    return {
+      fehler:
+        'Die Ersteinrichtung ist gesperrt, weil ERSTEINRICHTUNG_GEHEIMNIS in der .env fehlt. ' +
+        'Trage dort einen zufälligen Wert ein („npm run schluessel“ erzeugt passende), starte ' +
+        'die Anwendung neu und gib ihn hier ein.',
+    }
+  }
+
   const gelesen = ZugangSchema.safeParse({
     name: formular.get('name'),
     email: formular.get('email'),
+    geheimnis: formular.get('geheimnis'),
     passwort: formular.get('passwort'),
     passwortWiederholung: formular.get('passwortWiederholung'),
   })
@@ -64,6 +120,7 @@ export async function erstenZugangAnlegen(
       felder: {
         name: felder.name?.[0],
         email: felder.email?.[0],
+        geheimnis: felder.geheimnis?.[0],
         passwort: felder.passwort?.[0],
         passwortWiederholung: felder.passwortWiederholung?.[0],
       },
@@ -74,24 +131,50 @@ export async function erstenZugangAnlegen(
     }
   }
 
-  const { name, email, passwort } = gelesen.data
+  const { name, email, passwort, geheimnis } = gelesen.data
 
-  const benutzer = await db.user.create({
-    data: {
-      name,
-      email,
-      passwortHash: await passwortHashen(passwort),
-      // Der erste Zugang verwaltet auch die Anwendung.
-      rolle: 'ADMIN',
-    },
-  })
+  if (!gleich(geheimnis, env.ersteinrichtungGeheimnis)) {
+    // Dieselbe Mindestdauer wie am Anmeldeformular: Sonst verraet die
+    // Antwortzeit, ob das Geheimnis stimmte und erst das Anlegen scheiterte.
+    await aufMindestdauerWarten(begonnen)
+    return {
+      fehler: 'Das Einrichtungsgeheimnis stimmt nicht.',
+      felder: { geheimnis: 'Stimmt nicht mit ERSTEINRICHTUNG_GEHEIMNIS überein.' },
+      werte: { name, email },
+    }
+  }
+
+  // Anlegen und Sperren in einem Zug. Kommt eine zweite Anfrage gleichzeitig
+  // hier an, scheitert sie am Primaerschluessel der Sperrzeile - und zwar
+  // bevor ein zweiter Administrator entstanden ist.
+  let benutzerId: string
+  try {
+    const ergebnis = await db.$transaction(async (tx) => {
+      const benutzer = await tx.user.create({
+        data: {
+          name,
+          email,
+          passwortHash: await passwortHashen(passwort),
+          // Der erste Zugang verwaltet auch die Anwendung.
+          rolle: 'ADMIN',
+        },
+      })
+      await tx.ersteinrichtung.create({ data: { id: SPERRE, userId: benutzer.id } })
+      return benutzer
+    })
+    benutzerId = ergebnis.id
+  } catch {
+    // Der haeufigste Fall ist die verlorene Wettlauf-Anfrage. Für den, der
+    // davorsitzt, ist die Auskunft dieselbe wie oben.
+    return { fehler: 'Es gibt bereits einen Zugang. Bitte melde dich an.' }
+  }
 
   await protokollieren({
     aktion: 'ERSTELLT',
     entitaet: 'User',
-    entitaetId: benutzer.id,
+    entitaetId: benutzerId,
     bezeichnung: `${name} (erster Zugang)`,
-    userId: benutzer.id,
+    userId: benutzerId,
     userEmail: email,
     userName: name,
   })