ManManger

tags: 文件 2019 密碼學

Topic : File Management Software Programming Project

Project Name : ManManager

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Introduction

從『勒索軟體』來的一個發想，如果說『勒索軟體』的本質其實是『加密軟體』。

那針對需要的話，能將資料加密儲存防止被偷竊或者防止被『勒索軟體』加密（PS.勒索軟體會針對已知的副檔名加密。），並分散切個的儲存。

並且能將其服務化，成為離線、線上都能使用的一套檔案管理裝置。

擴大功能用還能做到『自動備份』、『檔案管理』、『分類標籤』、『重副檔案管理』、『自動分類』等。

Methods

• 加密資料：利用加密來達到防止被竊取或偷看。
• 資料分割：將其分割後能做無法移動單一檔案。
• 資料管理：能管理這些加密後的資料，有能力做即時檔案名稱預覽（必須要有解密文件）。
• 伺服器化：將提供不同介面與連往取得功能。

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Develop OverView

• Langange : Golange
• Software Architecture : microservice
• Data exchange:
  • System Inside:
    • MQ
    • RESTful
    • gRPC
  • Open:
    • RESTful
    • WebSocket
• Server :
  • TLS 1.3
  • Diffie–Hellman key exchange
    • X25519
    • P-512
    • P-384
    • P-256
  • Header Add
    • HSTS Preload List
    • OAuth 2.0
    • JWT(one time password)
• Use cipher
  • AES128
  • AES192
  • AES256
  • CTR
  • Generat VI
• Use Hash
  • SHA2_512
  • SHA2_256
  • HMAC_512

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設計架構

設計理念：

為何要將檔案分成兩大部分（Pageman 與 Dataman）。

1. 可以看到檔案目錄，同時減少一次過多檔案的解碼問題。
2. 方便擴充資料。
3. 檔案的部分能隨意切割管理。
4. 防止當目錄被人知道卻也無法得到檔案。
5. 可以減少專門解開檔案的 Key 頻繁傳送。

結論就是『為了方便管理檔案。』

File Pageman

再將檔案名稱加密與登入機制分開。

File Name part:

設計理念：

File Page 可擴充其他資訊（如：圖片、擁有者等等的。）

可以增加"資料夾結構"的資訊。

檔案統一由 FileLink 來連結。

File Name -> File Page {
FileName : (string) [File Name]
FileData : (string) [File Date]{Can use utc int.}
FileLink : (string) [Is First File Pack Path.]
} -> ConvertToJSON ->

AES256(FilePageJSON,PrivateKey) -> {Page File Contents.}
HMAC512( SHA512(FilePageJSON), (ServerKey||UseID) ) -> {Page File Name.}

設計理念：

利用 PrivateKey 來加密 PageFile 的檔案。

檔案名字的部分由"ServerKey"（由伺服器的安全 Key，以認證伺服器）與 UseID 合成。

然後對 Hash 的檔案在使用 Key 雜湊訊息鑑別碼生成出不可逆的檔名。

解開時可以再次驗證檔案完整性，以防止串改。

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File Page Key part:

設計理念：

系統的密碼與使用ID跟自己的密碼與帳號毫無相關。

可以達到無法得知此ID跟人的關連性。

而且內部使用的PrivateKey（256bit）與UseID（256bit以上）長度與混亂度安全性才夠高。

而且密碼可直接Hash完之後傳過來。

附帶的PageKeyFile也保證了其長度安全性。

而且這樣也能使『改密碼』、『改PageKeyFile』、『改ID』變得可行且快速。

三大保護機制：

1. 密碼可直接Hash傳至Serevr。
2. Server所使用的密碼與ID都是系統生成的，使用者也拿不到，長度也很安心。
3. 三樣資料缺一不可（ID、密碼、文件）。

ID,Password,PageKeyFile -> AES256(PageKeyFile, SAH256(ServerKey) ) ->

PageKeyFile {
ID : (string) [ID] {Need match input ID.}
EncryptKey : (string) [Is Page Key Struct Daat]{Need Decrypt Data.}
}(EncryptKey)->

AES256(EncryptKey, SHA256(ID||SHA512(Password)||ServerKey) ) ->

PageKey {
UseID : (string) [Server create]{default length 256 bit,Can set length.}
PrivateKey : (string) [Server create]{length 256 bit}
}

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File Dataman

資料加密解密可是精華的部分了。

分為『資料加密』、『資料切割』、『資料連結加密』。

但必須先將前置作業完成。

前置作業

必須準備：

1. Data （廢話……）
2. UesID （必須由Pageman提供。）
3. LinkKey （必須由Pageman與Server提供。）
4. LinkCode （如果沒有提供則為"0000"主要是為了個別檔案的提取碼。）
5. HFileDataKey （必須由Pageman跟Client提供。）

Link Key 製作方式：

SHA512(ServerKey||UseID||SHA512(File Name)||LinkCode)

目的是為了確保『使用者』與『檔案目標（Page必須要跟Data有連結性）』。

HFileDataKey 製作方式：

SHA256(LinkKey||FileDataKey)

目的除的跟檔案確保之外，每個檔案的密碼都會不同。

議題：

1. 如果同檔名同使用者不同資料會怎樣？
2. 如果同檔名同使用者同資料會怎樣？

Data Split part

SHA512(File Data) -> {Hash File Data}
AES256(File Data,HFileDataKey) -> EncryptedFileData 
SHA512(EncryptedFileData) -> {Hash Encrypted File Data}
EncryptedFileData -> Split(EncryptedFileData) -> EncryptedFileData{Pack1,Pack2,Pack3....,PackN}
SHA512(EncryptedFileData{PackN}) -> EncryptedFileDataHash{PackN} ->

Data Pack Link part

SplitEData {
  FileLink : (string) [必須演算]
  PackData : (string) [EncryptedFileData{PackN}]
} ->

AES256(SplitEData{PackN},PackKey) -> {Data File Pack Contents.}
FileLink{上一筆} -> {Data File Pack Name.}

目的：

每個檔案的名字都是連結，而連結的方式都長在了File Link內部。

而第一筆的File Link會回傳給File Page作為檔案第一個Pack的連結入口。

而解開第一個Pack後才可得到下一個PackLink。

FileLink 製作方式：

SHA256(LinkKey||EncryptedFileDataHash{自己}||EncryptedFileDataHash{下一筆}||Count{第幾包})

PS. 第一筆的FileLink 製作方式：

SHA256(LinkKey||{Hash File Data}||EncryptedFileDataHash{自己}||Count{0})

PS. 最後一筆不需要FileLink 因此不會超過Pack的數量。

議題： 為何第一筆需要？且特別製作？

答：為了將File Data的驗證Hash藏在第一筆資料中。

PackKey 製作方式：

SHA256(ServerKey||EncryptedFileDataHash{上兩筆})

PS. 第一筆的PackKey 製作方式：

SHA256(ServerKey||{Hash Encrypted File Data}||SHA512(FileName))

PS. 第二筆的PackKey 製作方式：

SHA256(ServerKey||{Hash Encrypted File Data})

議題： 為何要設定成上兩筆？

答：

當惡意者隨機取得一個包，然後就真的被他解開了。

這時雖然知道了下一筆的位子，但要解開這個包需要上一筆的Hash的資料。

因此無法往下解。

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Contributors

• DennySORA