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

internal/kek/master.go

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+// Package kek implementiert Core API-10: die zweistufige Schluesselhierarchie
+// fuer Envelope-Encryption (Master-KEK -> Tenant-KEK), die DMS (FDN-09) und
+// Mail (ARC-02) fuer ihre pro-Objekt-DEKs verwenden. Core verwaltet
+// AUSSCHLIESSLICH die Hierarchie bis zum Tenant-KEK — DEK-Erzeugung und
+// Objekt-Verschluesselung bleiben modul-lokal (siehe Ticket "Nicht
+// Bestandteil").
+//
+// Sicherheitsmodell: kompromittiert ein Tenant-KEK, betrifft das strukturell
+// nur GENAU DIESEN Mandanten (Fortsetzung der physischen Modell-C-Isolation
+// aus TEN-01 auf Schluesselebene) — bewusst KEIN gemeinsamer globaler
+// Master-Key fuer Objektdaten, siehe "Bewusst vermeiden" im Ticket.
+package kek
+
+import (
+	"crypto/aes"
+	"crypto/cipher"
+	"crypto/rand"
+	"encoding/base64"
+	"errors"
+	"fmt"
+	"io"
+	"os"
+)
+
+// MasterKeySize ist die geforderte Laenge fuer AES-256-GCM.
+const MasterKeySize = 32
+
+var (
+	ErrMasterKeyNotSet    = errors.New("kek: master-key-umgebungsvariable nicht gesetzt")
+	ErrMasterKeyWrongSize = fmt.Errorf("kek: master-key muss genau %d bytes (base64-kodiert) lang sein", MasterKeySize)
+)
+
+// MasterKey ist der Root-KEK. Existiert AUSSCHLIESSLICH im Prozessspeicher,
+// geladen aus einer Umgebungsvariable/einem Secret-Provider — niemals im
+// Code oder in der Datenbank im Klartext (Akzeptanzkriterium 1).
+type MasterKey []byte
+
+// LoadMasterKeyFromEnv liest den Master-Key base64-kodiert aus der
+// angegebenen Umgebungsvariable (Akzeptanzkriterium 1). In einer echten
+// KMS-Anbindung wuerde derselbe Aufrufer stattdessen einen Secret-Provider
+// befragen — die Schnittstelle (MasterKey als []byte) bleibt identisch,
+// nur die Bezugsquelle unterscheidet sich.
+func LoadMasterKeyFromEnv(envVar string) (MasterKey, error) {
+	raw := os.Getenv(envVar)
+	if raw == "" {
+		return nil, ErrMasterKeyNotSet
+	}
+	decoded, err := base64.StdEncoding.DecodeString(raw)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("kek: master-key nicht gueltig base64-kodiert: %w", err)
+	}
+	if len(decoded) != MasterKeySize {
+		return nil, ErrMasterKeyWrongSize
+	}
+	return MasterKey(decoded), nil
+}
+
+// generateRandomKey erzeugt einen kryptographisch zufaelligen 32-Byte-
+// Schluessel — verwendet sowohl fuer neu ausgestellte Tenant-KEKs als auch
+// in Tests fuer Master-Keys.
+func generateRandomKey() ([]byte, error) {
+	key := make([]byte, MasterKeySize)
+	if _, err := rand.Read(key); err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("zufallsschluessel erzeugen: %w", err)
+	}
+	return key, nil
+}
+
+// wrap verschluesselt plaintext mit key via AES-256-GCM. Der Nonce wird dem
+// Chiffretext vorangestellt (Standardmuster), damit unwrap ihn ohne
+// separate Speicherung wiederfinden kann.
+func wrap(key, plaintext []byte) ([]byte, error) {
+	block, err := aes.NewCipher(key)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("aes-cipher erstellen: %w", err)
+	}
+	gcm, err := cipher.NewGCM(block)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("gcm erstellen: %w", err)
+	}
+	nonce := make([]byte, gcm.NonceSize())
+	if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, nonce); err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("nonce erzeugen: %w", err)
+	}
+	return gcm.Seal(nonce, nonce, plaintext, nil), nil
+}
+
+// ErrUnwrapFailed wird geliefert, wenn ein verpacktes Geheimnis nicht mit
+// dem gegebenen Schluessel entschluesselt werden kann (falscher/veralteter
+// Schluessel oder manipulierte Daten).
+var ErrUnwrapFailed = errors.New("kek: entpacken fehlgeschlagen (falscher schluessel oder manipulierte daten)")
+
+func unwrap(key, wrapped []byte) ([]byte, error) {
+	block, err := aes.NewCipher(key)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("aes-cipher erstellen: %w", err)
+	}
+	gcm, err := cipher.NewGCM(block)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("gcm erstellen: %w", err)
+	}
+	if len(wrapped) < gcm.NonceSize() {
+		return nil, ErrUnwrapFailed
+	}
+	nonce, ciphertext := wrapped[:gcm.NonceSize()], wrapped[gcm.NonceSize():]
+	plaintext, err := gcm.Open(nil, nonce, ciphertext, nil)
+	if err != nil {
+		return nil, ErrUnwrapFailed
+	}
+	return plaintext, nil
+}