Ruby 创建一个安全的、基于web的密码管理系统，能够在用户之间共享数据

我为收到的Wall-O-Text提前道歉。这（至少对我来说）是一个相当复杂的问题，我花了很多心思。如果您愿意的话，您可以阅读我的问题并在Ruby中看到一个测试实现（非常仓促地构建，没有数据库支持，可能非常难看）

---

介绍 假设需要创建一个基于web的密码管理系统 （通过SSL！：）具有以下要求：

个人用户使用自己的唯一通行证登录到系统 短语

此通行短语应足以允许用户使用系统 有效地（例如，通过智能手机等）——关键是 应该不必随身携带密钥文件

用户可以在系统中存储任意长度的数据位（“条目”）

在数据库中对条目进行加密，这样就不会 数据库或应用程序中的信息足以读取 加密条目

用户应该能够与系统的其他用户“共享”条目 以便其他用户可以读取条目的内容

我不是密码学专家。想了一会儿，我走了上来 以下是我的看法我的问题是：这个实现安全吗？我是吗 遗漏了什么？如果是这样，上述规范是否可以实现？还是这个 过度杀戮

数据库 数据库设置如下：

+------------------------------------------------------------------------------+
|  users                                                                       |
+---------+--------------+--------------+---------------+----------------------+
| salt    | pub_key      | enc_priv_key | priv_key_hmac |                      |
+---------+--------------+--------------+---------------+----------------------+
|  entries                                                                     |
+---------+--------------+--------------+---------------+----------+-----------+
| user_id | parent_entry | enc_sym_key  | sym_key_sig   | enc_data | data_hmac |
+---------+--------------+--------------+---------------+----------+-----------+

基本用例 让我们想象一下系统的两个用户，Alice和Bob

Bob注册该网站：

• 鲍勃输入密码。此密码将被发送到服务器（但不是 存储的）
• 服务器生成一个随机salt并将其存储在

  salt

  字段中
• 服务器生成Bob密码和salt的SHA-256散列
• 服务器生成一个RSA密钥对。公钥存储为普通密钥

  发布键

  字段中的文本。私钥通过AES-256加密 使用Bob的密码和salt生成的哈希作为密钥 存储在

  enc_priv_key

  字段中
• 服务器为Bob的邮件生成基于哈希的消息身份验证代码 使用Bob的密码和salt作为密钥的私钥，并将其存储在

  priv\u key\u hmac

  字段

Bob在系统中存储一个条目：

• Bob输入一些数据作为条目与密码一起存储。 此数据将发送到服务器
• 服务器生成一个密钥，用作AES-256加密的密钥
• 服务器使用此密钥加密数据并将结果存储在

  enc_数据

  字段
• 服务器为服务器生成基于哈希的消息身份验证代码 使用生成的密钥存储数据，并将其存储在

  data\u hmac

  字段中
• 用于加密数据的对称密钥使用Bob的公共密钥加密 并存储在

  enc\u sym\u key

  字段中
• 服务器使用Bob的私钥为服务器生成签名 对称密钥

Bob检索其存储的条目：

• Bob输入他的密码和要检索的条目的ID
• 服务器生成Bob密码和salt的SHA-256散列
• Bob的加密私钥通过AES-256加密使用 散列
• 服务器验证Bob的加密私钥是否未被加密 通过在

  priv\u-key\u-HMAC

  中检查HMAC进行篡改
• 服务器解密存储在

  enc\u sym\u key

  字段中的对称密钥 使用Bob的私钥
• 服务器验证加密的对称密钥是否未被篡改 通过使用Bob的公钥验证

  sym_key\u sign

  中的签名
• 服务器使用对称密钥解密数据
• 服务器验证加密数据是否未被篡改 通过验证存储在

  数据\u HMAC

  字段中的HMAC
• 服务器将解密后的数据返回给Bob

Bob与Alice共享一个条目：

• Bob希望Alice能够访问他拥有的条目。他走进他的房间 密码和要共享的条目的ID
• 使用“Bob检索”中的方法对条目的数据进行解密 他存储的条目。”
• 为Alice创建新条目的方式与“Bob stores”中相同 系统中的一个条目，“但以下情况除外：
• 条目的

  parent\u条目

  设置为Bob的条目
• 对称密钥的签名是使用Bob的私有密钥计算的 密钥（因为Alice的私钥对Bob不可用）
• 当Alice访问这个新条目时，非null

  parent\u条目

  导致系统使用Bob的公钥进行验证 签名（因为他的私钥用于创建签名）

Bob更改其共享条目中的数据：

• Bob决定更改他与Alice共享的条目中的数据。上下快速移动 指示要修改的条目ID及其应包含的新数据
• 系统将覆盖在“Bob在数据库中存储条目”中创建的数据 系统。”
• 系统发现每个条目的父条目都与该条目相等 这是刚刚修改过的，每一个都会覆盖在中创建的数据 “Bob与Alice共享一个条目。”

分析 优点：

• 如果没有 拥有数据的用户的密码，作为 解密数据是使用用户的密码加密的，并且该密码 （及其散列）未存储在数据库中
• 如果用户想要更改其密码，则只需更改其加密的专用密码 需要重新生成密钥（使用旧密钥解密私钥 密码/哈希