Verschlüsselung im Ruhezustand, ohne einen einzigen Download zu verändern

Dasselbe Verzeichnis, vorher und nachher

Was jemand mit Lesezugriff sieht. Zieh den Teiler: links die Auflistung, wie sie war, rechts dieselben Dateien nach der Verschlüsselungsschicht, Namen inklusive.

KlartextVerschlüsselt Ziehen zum Vergleichen

Schlüsselableitung und Verschlüsselung. Das Master-Secret kommt aus der Umgebung; der abgeleitete Schlüssel ist der, den Fernet benutzt:

import base64
from cryptography.fernet import Fernet
from cryptography.hazmat.primitives.kdf.pbkdf2 import PBKDF2HMAC
from cryptography.hazmat.primitives import hashes

def get_fernet_key(master_secret: str) -> bytes:
    """Derive a Fernet key from the master secret via PBKDF2."""
    kdf = PBKDF2HMAC(
        algorithm=hashes.SHA256(),
        length=32,
        salt=b"stable-salt-from-settings",
        iterations=100_000,
    )
    return base64.urlsafe_b64encode(
        kdf.derive(master_secret.encode())
    )

def encrypt_file(file_bytes: bytes, key: bytes) -> bytes:
    """Encrypt raw file bytes with Fernet."""
    return Fernet(key).encrypt(file_bytes)

In einem Fernet-Token

Tipp einen kurzen Text ein und verschlüssle ihn. Der Token entsteht in deinem Browser mit WebCrypto, mit derselben Konstruktion wie auf dem Server: Version, Zeitstempel, IV, Chiffrat, HMAC. Dann entschlüssle und achte auf die Reihenfolge: Der HMAC wird zuerst geprüft, ein gekipptes Byte wird abgewiesen, bevor AES überhaupt läuft. Rotiere den Schlüssel, und der alte Token öffnet sich trotzdem, weil MultiFernet jeden Schlüssel probiert, den es hält.

Die ausliefernde View: Pfadprüfung, Schlüsselzugriff mit rollenspezifischen Fehlern, Entschlüsselung im Speicher, MIME aus den Bytes:

class FetchCompanyDocumentsView(LoginRequiredMixin, View):

    def get(self, request, path):
        full_path = os.path.normpath(
            os.path.join(settings.MEDIA_ROOT, path)
        )

        # Path traversal protection
        if not full_path.startswith(settings.MEDIA_ROOT):
            raise SuspiciousFileOperation("Invalid path.")

        try:
            key = get_fernet_key(settings.ENCRYPTION_SECRET)
        except AttributeError:
            if request.user.is_staff:
                return HttpResponse("Encryption key not configured.", status=503)
            return HttpResponse("Please try again later.", status=503)

        encrypted = open(full_path, "rb").read()
        decrypted = Fernet(key).decrypt(encrypted)

        # Sniff MIME from decrypted content, not extension
        mime = magic.from_buffer(decrypted, mime=True)
        return HttpResponse(decrypted, content_type=mime)

Was sich dem Audit zeigen ließ

• ✓Algorithmus: Fernet, AES-128-CBC mit HMAC-SHA256-Authentifizierung, ein zufälliger IV pro Datei
• ✓Schlüsselableitung: PBKDF2-HMAC-SHA256, 100.000 Iterationen, aus einem Master-Secret, das nur in der Umgebung liegt
• ✓Schlüsselrotation: ein Management-Command verschlüsselt Datei für Datei neu, ohne Downtime und ohne Deployment
• ✓Zugriffspfad: eine login-geschützte View, Pfad normalisiert und auf MEDIA_ROOT begrenzt, Entschlüsselung nur im Speicher
• ✓Zugriffs-Logging: jede Dokumentanfrage wird protokolliert
• ✓Bilanz: über 10.000 ausgelieferte Dokumente, keine Entschlüsselungsfehler, unter 15 ms zusätzlich pro Download

FÜR DEIN PROJEKT

• Wann das passt

  Du speicherst Dokumente, die kein Fremder lesen darf, auf einem Server oder in Backups, an die andere herankommen, und ein Auditor könnte fragen, wie sie geschützt sind. Verschlüsselung in der Anwendung deckt Festplatte, Backup und die verirrte Kopie in einem Zug ab.

• Was du prüfen solltest

  Wo Uploads heute liegen und wer diesen Pfad lesen kann: Deploy-User, Backup-Jobs, CI. Ob deine Downloads den Content-Type aus der Dateiendung ableiten; nach der Verschlüsselung geht das nicht mehr. Und wo ein Schlüssel liegen könnte, der weder Datenbank noch Repository ist.

• Was es braucht

  Änderungen im Upload- und Download-Pfad, eine Umgebungsvariable oder ein Secret-Manager für den Master-Schlüssel, ein Rotations-Command und ein einmaliger Durchlauf über die Dateien, die schon auf der Festplatte liegen. Schreib die Parameter dorthin, wo die Rechtsabteilung sie findet; das ist die Audit-Antwort.

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