IBKRTrader/src/IBKRTrader.Core/Security/SecretProtection.cs

using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

namespace IBKRTrader.Core.Security;

/// <summary>
/// Verschlüsselung sensibler Felder (z. B. IBKR-API-Credentials) at-rest mit einem portablen
/// Master-Key (AES-256-GCM, authenticated). Der Master-Key liegt AUSSERHALB der DB
/// (Umgebungsvariable <c>IBKRTRADER_MASTER_KEY</c> bzw. eine gitignorierte <c>master.key</c>) –
/// ein DB-Leak/Backup ist damit ohne den Master-Key wertlos.
///
/// Speicherformat: <c>enc:v1:base64(nonce(12) || tag(16) || ciphertext)</c>. Werte OHNE dieses
/// Präfix gelten als Alt-Klartext und werden beim nächsten Speichern automatisch verschlüsselt
/// (selbstheilend). Ohne Master-Key arbeitet die App mit Klartext – mit deutlicher Startwarnung.
/// </summary>
public static class SecretProtection
{
    public const string Prefix = "enc:v1:";
    private static byte[]? _key;   // 32 Byte, null = nicht konfiguriert

    /// <summary>True, wenn ein Master-Key gesetzt ist (Verschlüsselung aktiv).</summary>
    public static bool IsConfigured => _key != null;

    /// <summary>
    /// Konfiguriert den Master-Key aus dem Rohwert (Env/Datei). Akzeptiert 32-Byte-Schlüssel als
    /// Base64 oder Hex; jeder andere String wird per SHA-256 zu 32 Byte abgeleitet. Leer/null = aus.
    /// </summary>
    public static void Configure(string? rawKey)
    {
        _key = string.IsNullOrWhiteSpace(rawKey) ? null : DeriveKey(rawKey.Trim());
    }

    /// <summary>Nur für Tests: Zustand zurücksetzen.</summary>
    internal static void Reset() => _key = null;

    /// <summary>Verschlüsselt Klartext → <c>enc:v1:…</c>. Ohne Master-Key: Passthrough (Klartext).</summary>
    public static string Protect(string? plaintext)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(plaintext)) return plaintext ?? string.Empty;
        if (plaintext.StartsWith(Prefix, StringComparison.Ordinal)) return plaintext;
        if (_key == null) return plaintext;

        byte[] pt    = Encoding.UTF8.GetBytes(plaintext);
        byte[] nonce = RandomNumberGenerator.GetBytes(AesGcm.NonceByteSizes.MaxSize);   // 12
        byte[] tag   = new byte[AesGcm.TagByteSizes.MaxSize];                            // 16
        byte[] ct    = new byte[pt.Length];
        using (var aes = new AesGcm(_key, tag.Length))
            aes.Encrypt(nonce, pt, ct, tag);

        byte[] packed = new byte[nonce.Length + tag.Length + ct.Length];
        Buffer.BlockCopy(nonce, 0, packed, 0, nonce.Length);
        Buffer.BlockCopy(tag,   0, packed, nonce.Length, tag.Length);
        Buffer.BlockCopy(ct,    0, packed, nonce.Length + tag.Length, ct.Length);
        return Prefix + Convert.ToBase64String(packed);
    }

    /// <summary>Entschlüsselt <c>enc:v1:…</c>. Alt-Klartext (ohne Präfix) wird unverändert zurückgegeben.</summary>
    public static string Unprotect(string? stored)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(stored)) return stored ?? string.Empty;
        if (!stored.StartsWith(Prefix, StringComparison.Ordinal)) return stored;
        if (_key == null)
            throw new InvalidOperationException(
                "Verschlüsselte Daten, aber kein Master-Key gesetzt (IBKRTRADER_MASTER_KEY). Entschlüsselung nicht möglich.");

        byte[] packed;
        try { packed = Convert.FromBase64String(stored[Prefix.Length..]); }
        catch (FormatException ex) { throw new InvalidOperationException("Beschädigter verschlüsselter Wert (Base64).", ex); }

        int nonceLen = AesGcm.NonceByteSizes.MaxSize; // 12
        int tagLen   = AesGcm.TagByteSizes.MaxSize;   // 16
        if (packed.Length < nonceLen + tagLen)
            throw new InvalidOperationException("Beschädigter verschlüsselter Wert (zu kurz).");

        byte[] nonce = new byte[nonceLen];
        byte[] tag   = new byte[tagLen];
        byte[] ct    = new byte[packed.Length - nonceLen - tagLen];
        Buffer.BlockCopy(packed, 0, nonce, 0, nonceLen);
        Buffer.BlockCopy(packed, nonceLen, tag, 0, tagLen);
        Buffer.BlockCopy(packed, nonceLen + tagLen, ct, 0, ct.Length);

        byte[] pt = new byte[ct.Length];
        try
        {
            using var aes = new AesGcm(_key, tag.Length);
            aes.Decrypt(nonce, ct, tag, pt);
        }
        catch (CryptographicException ex)
        {
            throw new InvalidOperationException("Entschlüsselung fehlgeschlagen (falscher Master-Key oder manipulierte Daten).", ex);
        }
        return Encoding.UTF8.GetString(pt);
    }

    /// <summary>True, wenn der Wert bereits im verschlüsselten Format vorliegt.</summary>
    public static bool IsEncrypted(string? value) =>
        !string.IsNullOrEmpty(value) && value!.StartsWith(Prefix, StringComparison.Ordinal);

    private static byte[] DeriveKey(string raw)
    {
        // 32-Byte-Key als Base64?
        try { var b = Convert.FromBase64String(raw); if (b.Length == 32) return b; } catch { /* kein Base64 */ }
        // 32-Byte-Key als Hex (64 Zeichen)?
        if (raw.Length == 64 && IsHex(raw))
        {
            var b = new byte[32];
            for (int i = 0; i < 32; i++) b[i] = Convert.ToByte(raw.Substring(i * 2, 2), 16);
            return b;
        }
        // sonst: aus beliebiger Passphrase 32 Byte ableiten (Komfort).
        return SHA256.HashData(Encoding.UTF8.GetBytes(raw));
    }

    private static bool IsHex(string s)
    {
        foreach (char c in s)
            if (!Uri.IsHexDigit(c)) return false;
        return true;
    }
}