Merge branch 'feature/iam-04-zwei-faktor-authentifizierung-totp' into feature/qa-02-pruefgate-identitaet-mandanten

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sysops
2026-08-29 00:10:25 +02:00
7 changed files with 599 additions and 0 deletions
+42
View File
@@ -0,0 +1,42 @@
package totp
import (
"context"
"errors"
"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/internal/auth"
"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/internal/user"
)
var ErrSecondFactorRequired = errors.New("totp: zweiter faktor erforderlich")
// LoginWithTOTP komponiert IAM-02s LoginService mit der 2FA-Pruefung, ohne
// LoginService selbst zu veraendern. Ist 2FA fuer den Benutzer aktiv, MUSS
// totpCode gueltig sein (Akzeptanzkriterium 2) — ein leerer/falscher Code
// wird zuverlaessig abgewiesen, auch bei korrektem Passwort.
func LoginWithTOTP(ctx context.Context, users *user.TenantUserStore, totpStore *Store, login *auth.LoginService, email, password, totpCode string) (token string, err error) {
creds, err := users.GetByEmailForAuth(ctx, email)
if err != nil {
return "", auth.ErrInvalidCredentials
}
enabled, err := totpStore.IsEnabled(ctx, creds.User.ID)
if err != nil {
return "", err
}
if enabled {
if totpCode == "" {
return "", ErrSecondFactorRequired
}
ok, err := totpStore.VerifyLoginCode(ctx, creds.User.ID, totpCode)
if err != nil {
return "", err
}
if !ok {
return "", ErrSecondFactorRequired
}
}
return login.Login(ctx, email, password)
}
+163
View File
@@ -0,0 +1,163 @@
package totp
import (
"context"
"crypto/rand"
"crypto/sha256"
"encoding/hex"
"errors"
"fmt"
"time"
"github.com/jackc/pgx/v5"
"github.com/jackc/pgx/v5/pgxpool"
)
var (
ErrInvalidCode = errors.New("totp: code ungueltig")
ErrNotConfirmed = errors.New("totp: einrichtung noch nicht bestaetigt")
ErrRecoveryCodeUsed = errors.New("totp: wiederherstellungscode bereits verwendet oder ungueltig")
)
const RecoveryCodeCount = 10
type Store struct {
pool *pgxpool.Pool
}
func NewStore(pool *pgxpool.Pool) *Store {
return &Store{pool: pool}
}
// BeginSetup erzeugt ein neues Secret fuer einen Benutzer und speichert es
// als NOCH NICHT bestaetigt — der Code muss vor Aktivierung einmal
// verifiziert werden (Akzeptanzkriterium 1).
func (s *Store) BeginSetup(ctx context.Context, userID, issuer, accountName string) (secret, provisioningURI string, err error) {
secret, err = GenerateSecret()
if err != nil {
return "", "", err
}
_, err = s.pool.Exec(ctx, `
INSERT INTO totp_credentials (user_id, secret, confirmed)
VALUES ($1, $2, false)
ON CONFLICT (user_id) DO UPDATE SET secret = $2, confirmed = false
`, userID, secret)
if err != nil {
return "", "", fmt.Errorf("totp-einrichtung speichern: %w", err)
}
return secret, ProvisioningURI(issuer, accountName, secret), nil
}
// ConfirmSetup verifiziert den ersten eingegebenen Code und aktiviert 2FA
// erst dann (Akzeptanzkriterium 1). Bei Erfolg werden einmalig
// Wiederherstellungscodes erzeugt und im Klartext zurueckgegeben — gespeichert
// wird nur deren Hash.
func (s *Store) ConfirmSetup(ctx context.Context, userID, code string) (recoveryCodes []string, err error) {
var secret string
if err := s.pool.QueryRow(ctx, `
SELECT secret FROM totp_credentials WHERE user_id = $1
`, userID).Scan(&secret); err != nil {
if errors.Is(err, pgx.ErrNoRows) {
return nil, ErrNotConfirmed
}
return nil, fmt.Errorf("secret lesen: %w", err)
}
ok, err := Validate(secret, code, time.Now())
if err != nil {
return nil, err
}
if !ok {
return nil, ErrInvalidCode
}
if _, err := s.pool.Exec(ctx, `UPDATE totp_credentials SET confirmed = true WHERE user_id = $1`, userID); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("bestaetigung speichern: %w", err)
}
recoveryCodes, err = s.generateRecoveryCodes(ctx, userID)
if err != nil {
return nil, err
}
return recoveryCodes, nil
}
func (s *Store) generateRecoveryCodes(ctx context.Context, userID string) ([]string, error) {
codes := make([]string, RecoveryCodeCount)
for i := range codes {
buf := make([]byte, 8)
if _, err := rand.Read(buf); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("wiederherstellungscode erzeugen: %w", err)
}
code := hex.EncodeToString(buf)
codes[i] = code
hash := hashRecoveryCode(code)
if _, err := s.pool.Exec(ctx, `
INSERT INTO totp_recovery_codes (user_id, code_hash) VALUES ($1, $2)
`, userID, hash); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("wiederherstellungscode speichern: %w", err)
}
}
return codes, nil
}
// IsEnabled prueft, ob 2FA fuer einen Benutzer aktiv (bestaetigt) ist.
func (s *Store) IsEnabled(ctx context.Context, userID string) (bool, error) {
var confirmed bool
err := s.pool.QueryRow(ctx, `SELECT confirmed FROM totp_credentials WHERE user_id = $1`, userID).Scan(&confirmed)
if err != nil {
if errors.Is(err, pgx.ErrNoRows) {
return false, nil
}
return false, fmt.Errorf("status lesen: %w", err)
}
return confirmed, nil
}
// VerifyLoginCode akzeptiert entweder einen gueltigen TOTP-Code oder einen
// noch nicht verwendeten Wiederherstellungscode (Akzeptanzkriterium 2 + 3).
func (s *Store) VerifyLoginCode(ctx context.Context, userID, code string) (bool, error) {
var secret string
var confirmed bool
err := s.pool.QueryRow(ctx, `SELECT secret, confirmed FROM totp_credentials WHERE user_id = $1`, userID).Scan(&secret, &confirmed)
if err != nil {
if errors.Is(err, pgx.ErrNoRows) || !confirmed {
return false, nil
}
return false, fmt.Errorf("secret lesen: %w", err)
}
if !confirmed {
return false, nil
}
if ok, err := Validate(secret, code, time.Now()); err != nil {
return false, err
} else if ok {
return true, nil
}
return s.consumeRecoveryCode(ctx, userID, code)
}
// consumeRecoveryCode markiert einen Wiederherstellungscode atomar als
// verwendet (WHERE used_at IS NULL) — ein bereits verbrauchter Code kann
// nicht doppelt eingeloest werden (Akzeptanzkriterium 3 / Pruefung 2).
func (s *Store) consumeRecoveryCode(ctx context.Context, userID, code string) (bool, error) {
hash := hashRecoveryCode(code)
tag, err := s.pool.Exec(ctx, `
UPDATE totp_recovery_codes SET used_at = now()
WHERE user_id = $1 AND code_hash = $2 AND used_at IS NULL
`, userID, hash)
if err != nil {
return false, fmt.Errorf("wiederherstellungscode einloesen: %w", err)
}
return tag.RowsAffected() == 1, nil
}
func hashRecoveryCode(code string) []byte {
sum := sha256.Sum256([]byte(code))
return sum[:]
}
+185
View File
@@ -0,0 +1,185 @@
package totp
import (
"context"
"errors"
"fmt"
"os"
"testing"
"time"
"github.com/jackc/pgx/v5/pgxpool"
"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/internal/auth"
"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/internal/user"
)
func setupTest(t *testing.T) (*Store, *user.TenantUserStore, string, func()) {
t.Helper()
adminDSN := os.Getenv("TEST_ADMIN_DSN")
if adminDSN == "" {
t.Skip("TEST_ADMIN_DSN nicht gesetzt, Integrationstest uebersprungen")
}
ctx := context.Background()
pool, err := pgxpool.New(ctx, adminDSN)
if err != nil {
t.Fatalf("pool: %v", err)
}
if _, err := pool.Exec(ctx, `
CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(), email TEXT NOT NULL UNIQUE, name TEXT NOT NULL,
status TEXT NOT NULL DEFAULT 'active', password_hash TEXT NOT NULL DEFAULT '',
created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now(), updated_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
);
CREATE TABLE IF NOT EXISTS totp_credentials (
user_id UUID PRIMARY KEY REFERENCES users(id), secret TEXT NOT NULL,
confirmed BOOLEAN NOT NULL DEFAULT false, created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
);
CREATE TABLE IF NOT EXISTS totp_recovery_codes (
id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(), user_id UUID NOT NULL REFERENCES users(id),
code_hash BYTEA NOT NULL UNIQUE, used_at TIMESTAMPTZ, created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
);
`); err != nil {
t.Fatalf("schema: %v", err)
}
userStore := user.NewTenantUserStore(pool)
email := fmt.Sprintf("totp-test-%d@example.com", time.Now().UnixNano())
u, err := userStore.Create(ctx, email, "TOTP Test")
if err != nil {
t.Fatalf("create user: %v", err)
}
hash, err := auth.HashPassword("korrektes-passwort")
if err != nil {
t.Fatalf("hash: %v", err)
}
if err := userStore.SetPasswordHash(ctx, u.ID, hash); err != nil {
t.Fatalf("set password: %v", err)
}
cleanup := func() { pool.Close() }
return NewStore(pool), userStore, u.ID, cleanup
}
// Akzeptanzkriterium 1: Einrichtung per QR-Code (URI), Bestaetigung vor Aktivierung.
func TestBeginAndConfirmSetup(t *testing.T) {
store, _, userID, cleanup := setupTest(t)
defer cleanup()
ctx := context.Background()
secret, uri, err := store.BeginSetup(ctx, userID, "NEXARCH", "user@example.com")
if err != nil {
t.Fatalf("begin setup: %v", err)
}
if uri == "" {
t.Fatal("erwartet nicht-leere provisioning-uri")
}
enabled, err := store.IsEnabled(ctx, userID)
if err != nil {
t.Fatalf("is enabled (vor bestaetigung): %v", err)
}
if enabled {
t.Fatal("erwartet NICHT aktiviert vor bestaetigung")
}
// Falscher Code darf nicht aktivieren.
if _, err := store.ConfirmSetup(ctx, userID, "000000"); !errors.Is(err, ErrInvalidCode) && err == nil {
t.Fatalf("erwartet ablehnung bei falschem code, habe err=%v", err)
}
code, err := GenerateCode(secret, time.Now())
if err != nil {
t.Fatalf("generate code: %v", err)
}
recoveryCodes, err := store.ConfirmSetup(ctx, userID, code)
if err != nil {
t.Fatalf("confirm setup: %v", err)
}
if len(recoveryCodes) != RecoveryCodeCount {
t.Fatalf("erwartet %d wiederherstellungscodes, habe %d", RecoveryCodeCount, len(recoveryCodes))
}
enabled, err = store.IsEnabled(ctx, userID)
if err != nil {
t.Fatalf("is enabled (nach bestaetigung): %v", err)
}
if !enabled {
t.Fatal("erwartet aktiviert nach erfolgreicher bestaetigung")
}
}
// Akzeptanzkriterium 2 + Pruefung 1: Login ohne zweiten Faktor bei aktivem
// 2FA wird zuverlaessig abgewiesen.
func TestLoginWithTOTP_RequiresSecondFactorWhenEnabled(t *testing.T) {
store, userStore, userID, cleanup := setupTest(t)
defer cleanup()
ctx := context.Background()
secret, _, err := store.BeginSetup(ctx, userID, "NEXARCH", "user@example.com")
if err != nil {
t.Fatalf("begin setup: %v", err)
}
code, _ := GenerateCode(secret, time.Now())
if _, err := store.ConfirmSetup(ctx, userID, code); err != nil {
t.Fatalf("confirm setup: %v", err)
}
u, err := userStore.Get(ctx, userID)
if err != nil {
t.Fatalf("get user: %v", err)
}
issuer := auth.NewTokenIssuer("test-secret-nur-fuer-tests")
loginService := auth.NewLoginService(userStore, issuer, "acme")
// Korrektes Passwort, aber KEIN 2FA-Code -> abgewiesen.
if _, err := LoginWithTOTP(ctx, userStore, store, loginService, u.Email, "korrektes-passwort", ""); !errors.Is(err, ErrSecondFactorRequired) {
t.Fatalf("erwartet ErrSecondFactorRequired ohne code, habe %v", err)
}
// Korrektes Passwort + korrekter aktueller Code -> erfolgreich.
loginCode, _ := GenerateCode(secret, time.Now())
token, err := LoginWithTOTP(ctx, userStore, store, loginService, u.Email, "korrektes-passwort", loginCode)
if err != nil {
t.Fatalf("login mit gueltigem 2fa-code: %v", err)
}
if token == "" {
t.Fatal("erwartet gueltiges token")
}
}
// Akzeptanzkriterium 3 + Pruefung 2: Wiederherstellungscode nach Nutzung als
// verbraucht getestet.
func TestVerifyLoginCode_RecoveryCodeIsSingleUse(t *testing.T) {
store, _, userID, cleanup := setupTest(t)
defer cleanup()
ctx := context.Background()
secret, _, err := store.BeginSetup(ctx, userID, "NEXARCH", "user@example.com")
if err != nil {
t.Fatalf("begin setup: %v", err)
}
code, _ := GenerateCode(secret, time.Now())
recoveryCodes, err := store.ConfirmSetup(ctx, userID, code)
if err != nil {
t.Fatalf("confirm setup: %v", err)
}
recovery := recoveryCodes[0]
ok, err := store.VerifyLoginCode(ctx, userID, recovery)
if err != nil {
t.Fatalf("verify (erste nutzung): %v", err)
}
if !ok {
t.Fatal("erwartet erfolgreiche erste nutzung des wiederherstellungscodes")
}
ok, err = store.VerifyLoginCode(ctx, userID, recovery)
if err != nil {
t.Fatalf("verify (zweite nutzung): %v", err)
}
if ok {
t.Fatal("erwartet abgelehnt bei erneuter nutzung desselben wiederherstellungscodes")
}
}
+104
View File
@@ -0,0 +1,104 @@
// Package totp implementiert Core IAM-04: TOTP-basierte Zwei-Faktor-
// Authentifizierung (RFC 6238, aufbauend auf HOTP RFC 4226) mit stdlib
// crypto/hmac+sha1 — kein externes Modul noetig.
package totp
import (
"crypto/hmac"
"crypto/rand"
"crypto/sha1"
"crypto/subtle"
"encoding/base32"
"encoding/binary"
"fmt"
"net/url"
"time"
)
// StepSeconds ist das TOTP-Zeitfenster (RFC-6238-Standard: 30 Sekunden).
const StepSeconds = 30
// DefaultSkewSteps ist die dokumentierte Zeitversatz-Toleranz
// (Akzeptanzkriterium/Pruefung 3): +/- 1 Schritt = +/- 30 Sekunden um die
// aktuelle Serverzeit, insgesamt ein 90-Sekunden-Fenster. Grosszuegig genug
// fuer leicht abweichende Client-Uhren, eng genug um ein TOTP-Fenster nicht
// unbrauchbar lange gueltig zu lassen.
const DefaultSkewSteps = 1
// GenerateSecret erzeugt ein neues, zufaelliges TOTP-Secret (20 Byte, wie von
// Authenticator-Apps erwartet), Base32-kodiert ohne Padding.
func GenerateSecret() (string, error) {
buf := make([]byte, 20)
if _, err := rand.Read(buf); err != nil {
return "", fmt.Errorf("secret erzeugen: %w", err)
}
return base32.StdEncoding.WithPadding(base32.NoPadding).EncodeToString(buf), nil
}
// ProvisioningURI liefert die otpauth://-URI fuer den QR-Code
// (Akzeptanzkriterium 1) — das eigentliche QR-Rendering ist Frontend-Sache
// (IAM-08), hier wird nur die standardkonforme URI erzeugt.
func ProvisioningURI(issuer, accountName, secret string) string {
label := url.PathEscape(issuer) + ":" + url.PathEscape(accountName)
q := url.Values{}
q.Set("secret", secret)
q.Set("issuer", issuer)
q.Set("algorithm", "SHA1")
q.Set("digits", "6")
q.Set("period", fmt.Sprintf("%d", StepSeconds))
return fmt.Sprintf("otpauth://totp/%s?%s", label, q.Encode())
}
// GenerateCode berechnet den 6-stelligen TOTP-Code fuer secret zum Zeitpunkt t.
func GenerateCode(secret string, t time.Time) (string, error) {
key, err := decodeSecret(secret)
if err != nil {
return "", err
}
counter := uint64(t.Unix() / StepSeconds)
return hotp(key, counter), nil
}
// Validate prueft code gegen secret mit der dokumentierten Zeitversatz-
// Toleranz (DefaultSkewSteps) um t. Vergleich ist timing-safe.
func Validate(secret, code string, t time.Time) (bool, error) {
key, err := decodeSecret(secret)
if err != nil {
return false, err
}
counter := int64(t.Unix() / StepSeconds)
for delta := -DefaultSkewSteps; delta <= DefaultSkewSteps; delta++ {
candidate := hotp(key, uint64(counter+int64(delta)))
if subtle.ConstantTimeCompare([]byte(candidate), []byte(code)) == 1 {
return true, nil
}
}
return false, nil
}
func decodeSecret(secret string) ([]byte, error) {
key, err := base32.StdEncoding.WithPadding(base32.NoPadding).DecodeString(secret)
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("secret dekodieren: %w", err)
}
return key, nil
}
// hotp implementiert RFC 4226 mit HMAC-SHA1, 6 Ziffern.
func hotp(key []byte, counter uint64) string {
buf := make([]byte, 8)
binary.BigEndian.PutUint64(buf, counter)
mac := hmac.New(sha1.New, key)
mac.Write(buf)
sum := mac.Sum(nil)
offset := sum[len(sum)-1] & 0x0f
code := (uint32(sum[offset]&0x7f) << 24) |
(uint32(sum[offset+1]) << 16) |
(uint32(sum[offset+2]) << 8) |
uint32(sum[offset+3])
return fmt.Sprintf("%06d", code%1000000)
}
+79
View File
@@ -0,0 +1,79 @@
package totp
import (
"testing"
"time"
)
func TestGenerateAndValidateCode_RoundTrip(t *testing.T) {
secret, err := GenerateSecret()
if err != nil {
t.Fatalf("generate secret: %v", err)
}
now := time.Now()
code, err := GenerateCode(secret, now)
if err != nil {
t.Fatalf("generate code: %v", err)
}
if len(code) != 6 {
t.Fatalf("erwartet 6-stelligen code, habe %q", code)
}
ok, err := Validate(secret, code, now)
if err != nil {
t.Fatalf("validate: %v", err)
}
if !ok {
t.Fatal("erwartet gueltigen code")
}
wrongCode := "000000"
if code == wrongCode {
wrongCode = "111111"
}
ok, err = Validate(secret, wrongCode, now)
if err != nil {
t.Fatalf("validate (falsch): %v", err)
}
if ok {
t.Fatal("erwartet ungueltig fuer falschen code")
}
}
// Akzeptanzkriterium/Pruefung 3: Zeitversatz-Toleranz dokumentiert (siehe
// DefaultSkewSteps = 1 Schritt = 30s) und getestet.
func TestValidate_ClockSkewTolerance(t *testing.T) {
secret, err := GenerateSecret()
if err != nil {
t.Fatalf("generate secret: %v", err)
}
now := time.Now()
// Code aus dem VORHERIGEN Zeitfenster (bis zu 30s in der Vergangenheit)
// muss innerhalb der dokumentierten Toleranz noch akzeptiert werden.
pastCode, err := GenerateCode(secret, now.Add(-25*time.Second))
if err != nil {
t.Fatalf("generate code (past): %v", err)
}
ok, err := Validate(secret, pastCode, now)
if err != nil {
t.Fatalf("validate (past): %v", err)
}
if !ok {
t.Fatal("erwartet gueltig innerhalb der dokumentierten skew-toleranz (25s)")
}
// Code weit ausserhalb der Toleranz (mehrere Schritte in der
// Vergangenheit) muss abgelehnt werden.
farPastCode, err := GenerateCode(secret, now.Add(-5*time.Minute))
if err != nil {
t.Fatalf("generate code (far past): %v", err)
}
ok, err = Validate(secret, farPastCode, now)
if err != nil {
t.Fatalf("validate (far past): %v", err)
}
if ok {
t.Fatal("erwartet ungueltig weit ausserhalb der skew-toleranz (5min)")
}
}
+3
View File
@@ -0,0 +1,3 @@
DROP TABLE IF EXISTS totp_policy;
DROP TABLE IF EXISTS totp_recovery_codes;
DROP TABLE IF EXISTS totp_credentials;
+23
View File
@@ -0,0 +1,23 @@
-- Zwei-Faktor-Authentifizierung TOTP (IAM-04, siehe core-kanban/tickets/IAM-04.md).
CREATE TABLE totp_credentials (
user_id UUID PRIMARY KEY REFERENCES users(id),
secret TEXT NOT NULL,
confirmed BOOLEAN NOT NULL DEFAULT false,
created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
);
-- code_hash enthaelt NIEMALS den Klartext-Wiederherstellungscode, nur dessen
-- SHA-256-Hash. used_at markiert einmalige Verwendbarkeit (Akzeptanzkriterium 3).
CREATE TABLE totp_recovery_codes (
id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
user_id UUID NOT NULL REFERENCES users(id),
code_hash BYTEA NOT NULL UNIQUE,
used_at TIMESTAMPTZ,
created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
);
-- Erzwingbare Aktivierungspflicht pro Tenant (Singleton-Zeile, Modell C).
CREATE TABLE totp_policy (
id BOOLEAN PRIMARY KEY DEFAULT true CHECK (id),
required BOOLEAN NOT NULL DEFAULT false
);