sshkeyvault/src/worker/geheimnisse.ts

import { randomUUID } from "node:crypto";
import { hostname } from "node:os";
import type { Schluessel } from "@/generated/prisma/client";
import { prisma } from "@/lib/db";
import { masterKeyLaden, oeffnen, versiegeln, type Umschlag } from "@/lib/krypto/umschlag";
import { schluesselpaarErzeugen, type ErzeugbarerSchluesseltyp } from "@/lib/ssh/openssh";
import { protokollieren } from "@/server/services/protokoll";

/**
 * Die einzige Stelle, die Private Keys ver- und entschluesselt (#006). Laeuft nur im Worker:
 * nur dort liegt der Master-Key (CLAUDE.md, „Feste Regeln“). `tests/geheimnisse-grenze.test.ts`
 * prueft, dass niemand sonst `privatVerschluesselt` liest.
 */

/** Aktuelle Master-Key-Version. Steigt mit einer Master-Key-Rotation (spaeteres Issue). */
export const MASTER_KEY_VERSION = 1;

let masterKey: Promise<Buffer> | undefined;

function masterKeyHolen(): Promise<Buffer> {
  const pfad = process.env["SSHKV_MASTER_KEY_FILE"];
  if (!pfad) {
    return Promise.reject(new Error("SSHKV_MASTER_KEY_FILE ist nicht gesetzt. Siehe .env.example."));
  }
  masterKey ??= masterKeyLaden(pfad).catch((fehler: unknown) => {
    // Beim naechsten Versuch neu lesen, statt den Fehler ewig zu behalten.
    masterKey = undefined;
    throw fehler;
  });
  return masterKey;
}

/** Nur fuer Tests: einen anderen Master-Key-Pfad wirksam machen. */
export function masterKeyVergessen(): void {
  masterKey = undefined;
}

/**
 * Zusatzdaten (AAD) des Umschlags. Bindet das Chiffrat an genau diesen Schluessel: ein in
 * der Datenbank auf eine andere Zeile kopiertes Chiffrat laesst sich dort nicht oeffnen.
 */
export function zusatzFuer(schluesselId: string, fingerprint: string): string {
  return `schluessel:${schluesselId}:${fingerprint}`;
}

export type VersiegelterKey = {
  readonly privatVerschluesselt: Uint8Array<ArrayBuffer>;
  readonly dekVerschluesselt: Uint8Array<ArrayBuffer>;
  readonly masterKeyVersion: number;
};

export async function privateKeyVersiegeln(
  schluesselId: string,
  fingerprint: string,
  privateKeyOpenssh: string,
): Promise<VersiegelterKey> {
  const klartext = Buffer.from(privateKeyOpenssh, "utf8");
  try {
    const umschlag = versiegeln(
      klartext,
      await masterKeyHolen(),
      zusatzFuer(schluesselId, fingerprint),
      MASTER_KEY_VERSION,
    );
    return {
      privatVerschluesselt: new Uint8Array(umschlag.chiffrat),
      dekVerschluesselt: new Uint8Array(umschlag.dekVerschluesselt),
      masterKeyVersion: umschlag.masterKeyVersion,
    };
  } finally {
    klartext.fill(0);
  }
}

/**
 * Oeffnet den Private Key eines Schluessels. Der Aufrufer bekommt einen Buffer und muss ihn
 * nach Gebrauch mit `fill(0)` ueberschreiben.
 */
export async function privateKeyOeffnen(
  schluessel: Pick<
    Schluessel,
    "id" | "fingerprint" | "privatVerschluesselt" | "dekVerschluesselt" | "masterKeyVersion"
  >,
): Promise<Buffer> {
  if (
    !schluessel.privatVerschluesselt ||
    !schluessel.dekVerschluesselt ||
    schluessel.masterKeyVersion === null
  ) {
    throw new Error("Zu diesem Schlüssel ist kein Private Key gespeichert.");
  }
  if (schluessel.masterKeyVersion !== MASTER_KEY_VERSION) {
    throw new Error(
      `Der Private Key ist mit Master-Key-Version ${schluessel.masterKeyVersion} verschlüsselt.`,
    );
  }
  const umschlag: Umschlag = {
    chiffrat: Buffer.from(schluessel.privatVerschluesselt),
    dekVerschluesselt: Buffer.from(schluessel.dekVerschluesselt),
    masterKeyVersion: schluessel.masterKeyVersion,
  };
  return oeffnen(umschlag, await masterKeyHolen(), zusatzFuer(schluessel.id, schluessel.fingerprint));
}

/** Liest den Private Key eines Schluessels aus der Datenbank – nur hier selektiert. */
export async function privateKeyLaden(schluesselId: string): Promise<Buffer> {
  const schluessel = await prisma.schluessel.findUniqueOrThrow({
    where: { id: schluesselId },
    select: {
      id: true,
      fingerprint: true,
      privatVerschluesselt: true,
      dekVerschluesselt: true,
      masterKeyVersion: true,
    },
  });
  return privateKeyOeffnen(schluessel);
}

export type NeuerSchluessel = {
  readonly id: string;
  readonly publicKeyZeile: string;
  readonly fingerprint: string;
  readonly versiegelt: VersiegelterKey;
};

/**
 * Erzeugt ein Schluesselpaar und versiegelt den Private Key sofort. Die ID wird hier
 * vergeben, weil sie in die Zusatzdaten des Umschlags eingeht. Mit `passphrase` liegt im
 * Umschlag der bereits passphrasengeschuetzte OpenSSH-Key; die Passphrase selbst wird nie
 * gespeichert (Freigabe Frage 6, #012).
 */
export async function schluesselpaarVersiegeltErzeugen(
  typ: ErzeugbarerSchluesseltyp,
  kommentar: string,
  passphrase?: string,
): Promise<NeuerSchluessel> {
  const paar = await schluesselpaarErzeugen(typ, { kommentar, ...(passphrase ? { passphrase } : {}) });
  const id = randomUUID();
  return {
    id,
    publicKeyZeile: paar.publicKeyZeile,
    fingerprint: paar.fingerprint,
    versiegelt: await privateKeyVersiegeln(id, paar.fingerprint, paar.privateKeyOpenssh),
  };
}

/**
 * Versiegelt einen importierten Private Key (#012) so, wie er kam – ein
 * passphrasengeschuetzter Key bleibt es. Die ID wird hier vergeben (Zusatzdaten).
 */
export async function importiertenKeyVersiegeln(
  fingerprint: string,
  privateKeyOpenssh: string,
): Promise<{ readonly id: string; readonly versiegelt: VersiegelterKey }> {
  const id = randomUUID();
  return { id, versiegelt: await privateKeyVersiegeln(id, fingerprint, privateKeyOpenssh) };
}

/**
 * Verwirft den gespeicherten Private Key endgueltig (#014): Chiffrat, Data-Key und Version
 * auf null, Zeitpunkt festhalten. Liefert false, wenn keiner (mehr) gespeichert war.
 */
export async function privateKeyVerwerfen(schluesselId: string): Promise<boolean> {
  const ergebnis = await prisma.schluessel.updateMany({
    where: { id: schluesselId, privatVerschluesselt: { not: null } },
    data: {
      privatVerschluesselt: null,
      dekVerschluesselt: null,
      masterKeyVersion: null,
      privatGeloeschtAm: new Date(),
    },
  });
  return ergebnis.count === 1;
}

/**
 * Stellt beim Start des Workers sicher, dass es einen Deployment-Key der Instanz gibt
 * (#006). Gibt die ID zurueck. Gleichzeitige Starts scheitern am partiellen Index
 * `schluessel_ein_instanzstandard` und lesen dann den Key des anderen.
 */
export async function deploymentKeySicherstellen(): Promise<string> {
  const vorhanden = await prisma.schluessel.findFirst({
    where: { kategorie: "DEPLOYMENT", instanzStandard: true, status: "AKTIV" },
    select: { id: true },
  });
  if (vorhanden) return vorhanden.id;

  const kommentar = `sshkv-deployment@${hostname()}`;
  const neu = await schluesselpaarVersiegeltErzeugen("ED25519", kommentar);
  try {
    await prisma.schluessel.create({
      data: {
        id: neu.id,
        name: "Deployment-Key der Instanz",
        slug: "sshkv-deployment",
        typ: "ED25519",
        kategorie: "DEPLOYMENT",
        publicKey: neu.publicKeyZeile,
        fingerprint: neu.fingerprint,
        kommentar,
        instanzStandard: true,
        ...neu.versiegelt,
      },
    });
  } catch (fehler) {
    const anderer = await prisma.schluessel.findFirst({
      where: { kategorie: "DEPLOYMENT", instanzStandard: true, status: "AKTIV" },
      select: { id: true },
    });
    if (anderer) return anderer.id;
    throw fehler;
  }
  await protokollieren({
    akteur: "System",
    aktion: "deploymentkey.erzeugt",
    ergebnis: "ERFOLG",
    fingerprint: neu.fingerprint,
  });
  return neu.id;
}

/**
 * Passt der Master-Key zur Datenbank? (#029) Oeffnet probeweise den Deployment-Key. Schlaegt
 * das fehl, ist entweder die falsche Master-Key-Datei eingebunden oder eine Sicherung ohne den
 * dazugehoerigen Master-Key zurueckgespielt worden – beides soll beim Start auffallen, nicht
 * erst beim ersten Ausrollen.
 */
export async function masterKeyPruefen(deploymentKeyId: string): Promise<void> {
  try {
    const klartext = await privateKeyLaden(deploymentKeyId);
    klartext.fill(0);
  } catch {
    throw new Error(
      "Der Master-Key passt nicht zur Datenbank: Der Deployment-Key lässt sich nicht entschlüsseln. " +
        "Ist SSHKV_MASTER_KEY_FILE die Datei, die zu dieser Datenbank gehört (Sicherung)?",
    );
  }
}