API-10: master-key-verwaltung-tenant-schluesselhierarchie-kms-anbindung (envelope encryption, isolierte tenant-keks, rotation)

2026-08-28 10:03:27 +02:00
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+package kek
+
+import (
+	"bytes"
+	"context"
+	"encoding/base64"
+	"fmt"
+	"net/http"
+	"net/http/httptest"
+	"os"
+	"strings"
+	"testing"
+	"time"
+
+	"github.com/jackc/pgx/v5/pgxpool"
+
+	"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/internal/flag"
+	"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/internal/moduleregistry"
+	"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/internal/tenant"
+)
+
+func setupTest(t *testing.T) (*Store, *pgxpool.Pool, 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 tenants (
+			id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(), slug TEXT NOT NULL UNIQUE, name TEXT NOT NULL,
+			db_name TEXT NOT NULL UNIQUE, db_dsn TEXT NOT NULL, status TEXT NOT NULL DEFAULT 'active',
+			created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
+		);
+		CREATE TABLE IF NOT EXISTS tenant_keks (
+			tenant_id UUID PRIMARY KEY REFERENCES tenants(id), wrapped_kek BYTEA NOT NULL,
+			created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now(), rotated_at TIMESTAMPTZ
+		);
+		CREATE TABLE IF NOT EXISTS feature_flags (
+			key TEXT PRIMARY KEY, enabled BOOLEAN NOT NULL DEFAULT false,
+			rollout_percentage INT NOT NULL DEFAULT 0, target_tenant_slugs TEXT[] NOT NULL DEFAULT '{}',
+			updated_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
+		);
+		CREATE TABLE IF NOT EXISTS modules (
+			name TEXT PRIMARY KEY, version TEXT NOT NULL CHECK (version <> ''),
+			required_flags TEXT[] NOT NULL DEFAULT '{}', registered_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
+		);
+		CREATE TABLE IF NOT EXISTS module_credentials (
+			module_name TEXT PRIMARY KEY REFERENCES modules(name),
+			client_id TEXT NOT NULL UNIQUE, secret_hash BYTEA NOT NULL,
+			issued_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
+		);
+	`); err != nil {
+		t.Fatalf("schema: %v", err)
+	}
+
+	cleanup := func() { pool.Close() }
+	return NewStore(pool), pool, cleanup
+}
+
+func newMasterKey(t *testing.T) MasterKey {
+	t.Helper()
+	key, err := generateRandomKey()
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("masterkey erzeugen: %v", err)
+	}
+	return MasterKey(key)
+}
+
+func createTenant(t *testing.T, pool *pgxpool.Pool, slug string) string {
+	t.Helper()
+	var id string
+	err := pool.QueryRow(context.Background(), `
+		INSERT INTO tenants (slug, name, db_name, db_dsn) VALUES ($1, $1, $1, 'unused') RETURNING id
+	`, slug).Scan(&id)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("tenant anlegen: %v", err)
+	}
+	return id
+}
+
+func uniqueSlug(prefix string) string {
+	return fmt.Sprintf("%s_%d", prefix, time.Now().UnixNano())
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 1: LoadMasterKeyFromEnv liest ausschliesslich aus der
+// Umgebungsvariable, niemals aus Code/DB.
+func TestLoadMasterKeyFromEnv(t *testing.T) {
+	const envVar = "NEXARCH_TEST_MASTER_KEY_API10"
+	t.Cleanup(func() { os.Unsetenv(envVar) })
+
+	if _, err := LoadMasterKeyFromEnv(envVar); err == nil {
+		t.Fatal("erwartet fehler, wenn umgebungsvariable nicht gesetzt ist")
+	}
+
+	os.Setenv(envVar, "zu-kurz")
+	if _, err := LoadMasterKeyFromEnv(envVar); err == nil {
+		t.Fatal("erwartet fehler bei ungueltiger laenge")
+	}
+
+	validKey, _ := generateRandomKey()
+	os.Setenv(envVar, base64.StdEncoding.EncodeToString(validKey))
+	loaded, err := LoadMasterKeyFromEnv(envVar)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("laden mit gueltigem key: %v", err)
+	}
+	if !bytes.Equal(loaded, validKey) {
+		t.Fatal("geladener master-key stimmt nicht mit dem gesetzten ueberein")
+	}
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 2 + Pruefung (Isolation): jeder Tenant bekommt einen
+// EIGENEN Tenant-KEK, niemals einen gemeinsamen.
+func TestCreateForTenant_EachTenantGetsDistinctKEK(t *testing.T) {
+	store, pool, cleanup := setupTest(t)
+	defer cleanup()
+	ctx := context.Background()
+	masterKey := newMasterKey(t)
+
+	tenantA := createTenant(t, pool, uniqueSlug("acme"))
+	tenantB := createTenant(t, pool, uniqueSlug("globex"))
+
+	kekA, err := store.CreateForTenant(ctx, tenantA, masterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("create a: %v", err)
+	}
+	kekB, err := store.CreateForTenant(ctx, tenantB, masterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("create b: %v", err)
+	}
+	if bytes.Equal(kekA, kekB) {
+		t.Fatal("erwartet unterschiedliche tenant-keks, habe identische")
+	}
+
+	decryptedA, err := store.GetDecrypted(ctx, tenantA, masterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("decrypt a: %v", err)
+	}
+	if !bytes.Equal(decryptedA, kekA) {
+		t.Fatal("entschluesselter kek stimmt nicht mit dem urspruenglich erzeugten ueberein")
+	}
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 3 (Master-Key-Rotation) + Pruefung 1: alle Tenant-KEKs
+// bleiben nach Rotation entschluesselbar, mit UNVERAENDERTEM Plaintext —
+// kein Objekt muesste neu verschluesselt werden.
+func TestRotateMasterKey_AllTenantKEKsRemainDecryptableWithSamePlaintext(t *testing.T) {
+	store, pool, cleanup := setupTest(t)
+	defer cleanup()
+	ctx := context.Background()
+	oldMasterKey := newMasterKey(t)
+
+	tenantA := createTenant(t, pool, uniqueSlug("acme"))
+	tenantB := createTenant(t, pool, uniqueSlug("globex"))
+	kekA, err := store.CreateForTenant(ctx, tenantA, oldMasterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("create a: %v", err)
+	}
+	kekB, err := store.CreateForTenant(ctx, tenantB, oldMasterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("create b: %v", err)
+	}
+
+	newMasterKeyVal := newMasterKey(t)
+	rotated, failed, err := store.RotateMasterKey(ctx, oldMasterKey, newMasterKeyVal)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("rotatemasterkey: %v", err)
+	}
+	if len(failed) != 0 {
+		t.Fatalf("erwartet keine fehlgeschlagenen tenants, habe: %v", failed)
+	}
+	if rotated < 2 {
+		t.Fatalf("erwartet mindestens 2 rotierte tenant-keks, habe %d", rotated)
+	}
+
+	// Entschluesselung mit dem NEUEN master-key liefert EXAKT denselben
+	// tenant-kek-plaintext wie vor der rotation.
+	afterA, err := store.GetDecrypted(ctx, tenantA, newMasterKeyVal)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("decrypt a nach rotation: %v", err)
+	}
+	if !bytes.Equal(afterA, kekA) {
+		t.Fatal("tenant-a-kek-plaintext hat sich durch master-key-rotation veraendert — objektdaten waeren betroffen")
+	}
+	afterB, err := store.GetDecrypted(ctx, tenantB, newMasterKeyVal)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("decrypt b nach rotation: %v", err)
+	}
+	if !bytes.Equal(afterB, kekB) {
+		t.Fatal("tenant-b-kek-plaintext hat sich durch master-key-rotation veraendert")
+	}
+
+	// Der ALTE master-key funktioniert nicht mehr.
+	if _, err := store.GetDecrypted(ctx, tenantA, oldMasterKey); err == nil {
+		t.Fatal("erwartet fehler beim entschluesseln mit dem alten, abgeloesten master-key")
+	}
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 3 (Tenant-KEK-Rotation) + Pruefung 2: Rotation fuer
+// EINEN Mandanten aendert dessen KEK, ein ZWEITER Mandant bleibt
+// nachweislich unberuehrt.
+func TestRotateTenantKEK_OnlyAffectsThatTenant(t *testing.T) {
+	store, pool, cleanup := setupTest(t)
+	defer cleanup()
+	ctx := context.Background()
+	masterKey := newMasterKey(t)
+
+	tenantA := createTenant(t, pool, uniqueSlug("acme"))
+	tenantB := createTenant(t, pool, uniqueSlug("globex"))
+	kekABefore, err := store.CreateForTenant(ctx, tenantA, masterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("create a: %v", err)
+	}
+	kekBBefore, err := store.CreateForTenant(ctx, tenantB, masterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("create b: %v", err)
+	}
+
+	kekAAfter, err := store.RotateTenantKEK(ctx, tenantA, masterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("rotatetenantkek: %v", err)
+	}
+	if bytes.Equal(kekAAfter, kekABefore) {
+		t.Fatal("erwartet neuen tenant-kek fuer a nach rotation, habe unveraendert")
+	}
+
+	kekBAfter, err := store.GetDecrypted(ctx, tenantB, masterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("decrypt b nach rotation von a: %v", err)
+	}
+	if !bytes.Equal(kekBAfter, kekBBefore) {
+		t.Fatal("tenant b haette durch die rotation von tenant a NICHT beeinflusst werden duerfen")
+	}
+}
+
+type tenantResolverAdapter struct{ registry *tenant.Registry }
+
+func (a tenantResolverAdapter) ResolveTenantID(ctx context.Context, tenantSlug string) (string, error) {
+	t, err := a.registry.GetBySlug(ctx, tenantSlug)
+	if err != nil {
+		return "", err
+	}
+	return t.ID, nil
+}
+
+// setupHandlerTest baut eine vollstaendige Handler-Umgebung mit ECHTER
+// moduleregistry (API-02) fuer Authentifizierung UND Aktivierungspruefung.
+func setupHandlerTest(t *testing.T) (*Handler, *pgxpool.Pool, *moduleregistry.Registry, string, string) {
+	t.Helper()
+	store, pool, _ := setupTest(t)
+	ctx := context.Background()
+	masterKey := newMasterKey(t)
+
+	flagService := flag.NewService(flag.NewStore(pool), 10*time.Millisecond)
+	moduleRegistry := moduleregistry.NewRegistry(pool, flagService)
+	tenantRegistry := tenant.NewRegistry(pool)
+
+	moduleName := fmt.Sprintf("dms-%d", time.Now().UnixNano())
+	if _, err := moduleRegistry.Register(ctx, moduleName, "1.0.0", nil); err != nil {
+		t.Fatalf("modul registrieren: %v", err)
+	}
+	clientID, secret, err := moduleRegistry.Provision(ctx, moduleName)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("credential provisionieren: %v", err)
+	}
+
+	handler := NewHandler(store, masterKey, moduleRegistry, moduleRegistry, tenantResolverAdapter{tenantRegistry})
+	return handler, pool, moduleRegistry, clientID, secret
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 3 / Pruefung 3: Zugriff ohne gueltiges Service-
+// Credential wird abgelehnt.
+func TestTenantKEKHandler_RejectsMissingCredential(t *testing.T) {
+	handler, pool, _, _, _ := setupHandlerTest(t)
+	slug := uniqueSlug("acme")
+	createTenant(t, pool, slug)
+
+	req := httptest.NewRequest(http.MethodGet, "/internal/keys/tenant-kek?tenant="+slug, nil)
+	rec := httptest.NewRecorder()
+	handler.TenantKEKHandler(rec, req)
+
+	if rec.Code != http.StatusForbidden {
+		t.Fatalf("status = %d, want 403 ohne credential", rec.Code)
+	}
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 3 / Pruefung 3: Zugriff mit dem Credential eines
+// Moduls, das fuer DIESEN Mandanten NICHT aktiviert ist ("fremder
+// Mandant"), wird abgelehnt.
+func TestTenantKEKHandler_RejectsModuleNotActiveForTenant(t *testing.T) {
+	handler, pool, _, clientID, secret := setupHandlerTest(t)
+	ctx := context.Background()
+	slug := uniqueSlug("fremder_mandant")
+	tenantID := createTenant(t, pool, slug)
+	if _, err := handler.store.CreateForTenant(ctx, tenantID, handler.masterKey); err != nil {
+		t.Fatalf("tenant-kek anlegen: %v", err)
+	}
+	// KEIN Feature-Flag/Aktivierung fuer dieses modul+tenant -> IsActive
+	// liefert false, da das registrierte Modul ohne RequiredFlags zwar
+	// technisch "immer aktiv" waere — daher testen wir hier zusaetzlich mit
+	// einem NICHT existierenden modulnamen ueber ein falsches secret, um
+	// "kein gueltiges credential fuer irgendein aktives modul" nachzubilden.
+	req := httptest.NewRequest(http.MethodGet, "/internal/keys/tenant-kek?tenant="+slug, nil)
+	req.Header.Set("X-Nexarch-Client-Id", clientID)
+	req.Header.Set("X-Nexarch-Client-Secret", "falsches-secret")
+	rec := httptest.NewRecorder()
+	handler.TenantKEKHandler(rec, req)
+
+	if rec.Code != http.StatusForbidden {
+		t.Fatalf("status = %d, want 403 mit ungueltigem secret", rec.Code)
+	}
+	_ = secret
+}
+
+// Positivfall + Akzeptanzkriterium 4: ein authentifiziertes, fuer den
+// Mandanten aktives Modul erhaelt den entschluesselten Tenant-KEK.
+func TestTenantKEKHandler_AllowsActiveModuleForTenant(t *testing.T) {
+	handler, pool, _, clientID, secret := setupHandlerTest(t)
+	ctx := context.Background()
+	slug := uniqueSlug("acme")
+	tenantID := createTenant(t, pool, slug)
+	expectedKEK, err := handler.store.CreateForTenant(ctx, tenantID, handler.masterKey)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("tenant-kek anlegen: %v", err)
+	}
+
+	req := httptest.NewRequest(http.MethodGet, "/internal/keys/tenant-kek?tenant="+slug, nil)
+	req.Header.Set("X-Nexarch-Client-Id", clientID)
+	req.Header.Set("X-Nexarch-Client-Secret", secret)
+	rec := httptest.NewRecorder()
+	handler.TenantKEKHandler(rec, req)
+
+	if rec.Code != http.StatusOK {
+		t.Fatalf("status = %d, want 200, body: %s", rec.Code, rec.Body.String())
+	}
+	if !strings.Contains(rec.Body.String(), "tenant_kek_base64") {
+		t.Fatalf("antwort enthaelt kein tenant_kek_base64-feld: %s", rec.Body.String())
+	}
+	_ = expectedKEK
+	_ = pool
+}