Bestandssiegel: Altbestand gegen stille Aenderung gesichert (Pentest R171-02)

Bei Hash-Version 1 sind nur 7 von 24 Spalten gehasht. Ein DB-Schreibzugriff konnte eine LOGIN_FAILED-Zeile auf success=1 setzen, das Label umschreiben und errorMessage leeren - alles Nicht-Hash-Felder, Hash unveraendert - und /verify meldete weiterhin valid=true. Ein Einbruchsversuch war unsichtbar in einen Erfolg umschreibbar. Rueckwirkend signieren geht nicht, ein Rehash waere die falsche Medizin. Stattdessen ein einmaliges, nicht destruktives Bestandssiegel: je Altzeile ein Blattwert, die Wurzel darueber in einem HMAC-signierten Marker. Umgesetzt nach den vier Bedingungen aus dem Pentest: 1. Blaetter ueber den vollen Zeileninhalt inkl. id und hashVersion, nicht ueber den 7-Feld-V1-Hash - sonst lebte die Luecke im Siegel weiter. 2. Wurzel signiert (steht im Marker, der selbst V3/HMAC ist). Ohne AUDIT_HMAC_KEY wird das Siegeln abgelehnt. 3. Bereich fix auf [1 ... v3FromId-1] statt Live-Abfrage hashVersion < 3. Sonst haette ein Up-Flip der Grenzzeile sie aus der geprueften Menge gedraengt. 4. Pruefung je id: vorhanden, weiterhin Altbestand, Inhalt == Blatt, dazu Wurzelabgleich. Neuer Endpunkt POST /audit-logs/seal-backlog (audit:admin, confirm SEAL). /verify meldet den Siegelzustand im Klartext, auch wenn kein Siegel existiert. Verifiziert in separater Wegwerf-DB mit Mischbestand (6xV1, 5xV2, 5xV3): ohne Siegel ist der Angriff unsichtbar, mit Siegel wird er erkannt und die Zeile benannt; der Up-Flip der Grenzzeile wird ebenfalls erkannt. Wegwerf-DB danach geloescht, Dev-Daten unberuehrt. tsc + vite build gruen. Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
2026-08-19 22:12:51 +02:00
parent 2b0af772a2
commit 2932598c98
6 changed files with 300 additions and 1 deletions
@@ -0,0 +1,16 @@
+-- Bestandssiegel fuer den nicht signierbaren Altbestand (Pentest R171-02).
+--
+-- Bei Hash-Version 1 sind nur 7 von 24 Spalten gehasht. Ein Schreibzugriff auf
+-- die Datenbank kann dort Felder wie `success` oder `resourceLabel` aendern,
+-- ohne den gespeicherten Hash zu beruehren - die Pruefung meldet weiterhin
+-- "gueltig". Live gezeigt: ein fehlgeschlagener Login liess sich unsichtbar in
+-- einen erfolgreichen umschreiben.
+--
+-- Rueckwirkend signieren geht nicht. Stattdessen wird der Altbestand einmalig
+-- versiegelt: je Zeile ein Blattwert ueber den vollen Inhalt, die Wurzel
+-- darueber in einem HMAC-signierten Marker.
+CREATE TABLE IF NOT EXISTS `AuditBacklogSeal` (
+  `auditLogId` INT NOT NULL,
+  `leafHash`   VARCHAR(191) NOT NULL,
+  PRIMARY KEY (`auditLogId`)
+) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
@@ -1274,6 +1274,23 @@ model RefreshTokenRecord {
  @@index([customerId])
 }

+/// Blattwerte des Bestandssiegels (Pentest R171-02 / R172).
+///
+/// Der Altbestand (Hash-Version 1/2) laesst sich nicht rueckwirkend signieren –
+/// ein Siegel vergibt man beim Anlegen. Bei V1 sind nur 7 von 24 Spalten
+/// gehasht, ein DB-Schreiber kann dort z. B. `success` von false auf true
+/// setzen, ohne den Hash zu beruehren: die Pruefung meldet weiterhin "gueltig".
+///
+/// Das Bestandssiegel schliesst das, ohne irgendetwas umzuschreiben: Zum
+/// Zeitpunkt X wird je Altzeile ein Blattwert ueber den VOLLEN Inhalt
+/// (alle Spalten inkl. id und hashVersion) gebildet; die Wurzel darueber
+/// steht in einem HMAC-signierten Marker. Jede spaetere Aenderung an einer
+/// Altzeile bricht Blatt und Wurzel.
+model AuditBacklogSeal {
+  auditLogId Int    @id
+  leafHash   String
+}
+
 enum AuditAction {
  CREATE
  READ
@@ -164,6 +164,13 @@ export async function verifyIntegrity(req: AuthRequest, res: Response) {
      ? ` ${unverifiable} Einträge sind HMAC-signiert und ohne konfigurierten AUDIT_HMAC_KEY nicht prüfbar.`
      : '';

+    const siegel =
+      result.backlogSealStatus === 'gebrochen'
+        ? ` ⚠ Bestandssiegel GEBROCHEN: ${result.backlogTampered.length} Alteinträge wurden nachträglich verändert.`
+        : result.backlogSealStatus === 'kein_siegel'
+          ? ' Hinweis: Der Altbestand ist nicht versiegelt – Änderungen daran wären nicht erkennbar.'
+          : '';
+
    const message = tampered > 0
      ? `${tampered} MANIPULIERTE Einträge gefunden` + (gaps > 0 ? ` (zusätzlich ${luecken})` : '')
      : gaps > 0
@@ -183,8 +190,11 @@ export async function verifyIntegrity(req: AuthRequest, res: Response) {
        // Nur Lücken ohne protokollierte Löschung sind erklärungsbedürftig.
        unexplainedGaps: result.unexplainedGaps,
        tampered: tampered > 0,
-        message: message + keinSchluessel,
+        message: message + keinSchluessel + siegel,
        unverifiableEntries: result.unverifiableEntries,
+        // Zustand des Bestandssiegels ueber den nicht signierbaren Altbestand.
+        backlogSealStatus: result.backlogSealStatus,
+        backlogTampered: result.backlogTampered,
      },
    });
  } catch (error) {
@@ -229,6 +239,43 @@ export async function rehashAll(req: AuthRequest, res: Response) {
  }
 }

+/**
+ * Altbestand versiegeln (Pentest R171-02).
+ *
+ * Einmalige, NICHT destruktive Aktion: schreibt nichts um, sondern haelt den
+ * Ist-Inhalt der nicht signierbaren Alteintraege fest.
+ */
+export async function sealBacklog(req: AuthRequest, res: Response) {
+  try {
+    if (req.body?.confirm !== 'SEAL') {
+      res.status(400).json({
+        success: false,
+        error:
+          'Versiegelt den aktuellen Stand des Altbestands. Zum Bestätigen ' +
+          '{"confirm":"SEAL"} mitsenden.',
+      });
+      return;
+    }
+    const result = await auditService.sealBacklog({
+      userEmail: req.user?.email,
+      ipAddress: req.ip || (req.socket as any)?.remoteAddress,
+    });
+    res.json({
+      success: true,
+      data: result,
+      message:
+        `${result.sealedCount} Alteinträge (id ${result.fromId}–${result.toId}) versiegelt. ` +
+        'Spätere Änderungen an diesen Einträgen fallen ab sofort auf.',
+    });
+  } catch (error) {
+    console.error('Fehler beim Versiegeln des Altbestands:', error);
+    res.status(400).json({
+      success: false,
+      error: error instanceof Error ? error.message : 'Fehler beim Versiegeln',
+    });
+  }
+}
+
 /**
 * Retention-Policies abrufen
 */
@@ -31,6 +31,9 @@ router.post('/verify', requirePermission('audit:read'), auditLogController.verif
 // Hash-Kette reparieren
 router.post('/rehash', requirePermission('audit:admin'), auditLogController.rehashAll);

+// Altbestand versiegeln (nicht destruktiv)
+router.post('/seal-backlog', requirePermission('audit:admin'), auditLogController.sealBacklog);
+
 // Retention-Cleanup manuell ausführen
 router.post('/cleanup', requirePermission('audit:admin'), auditLogController.runRetentionCleanup);

@@ -615,6 +615,112 @@ export async function getAuditLogsByDataSubject(customerId: number) {
 /**
 * Verifiziert die Integrität der Hash-Kette
 */
+/**
+ * Blattwert einer Altbestands-Zeile fuer das Bestandssiegel (Pentest R171-02).
+ *
+ * Bewusst ueber den VOLLEN Zeileninhalt inkl. `id` und `hashVersion` – nicht
+ * ueber den gespeicherten 7-Feld-Hash der Version 1. Sonst lebte die Luecke im
+ * Siegel weiter: genau die 17 ungehashten Spalten waeren wieder frei
+ * editierbar. `hashVersion` gehoert mit hinein, damit ein Hochstufen der Zeile
+ * (V1→V2, ohne Schluessel nachrechenbar) das Blatt bricht, statt sie klammheimlich
+ * aus dem Siegelbereich zu schieben.
+ */
+function backlogLeaf(row: Record<string, unknown>): string {
+  const feld = (v: unknown) =>
+    v instanceof Date ? v.toISOString() : v === undefined ? null : v;
+  // Feste Reihenfolge – Teil des Blattwerts.
+  const payload = [
+    'id', 'userId', 'userEmail', 'userRole', 'customerId', 'isCustomerPortal',
+    'action', 'sensitivity', 'resourceType', 'resourceId', 'resourceLabel',
+    'endpoint', 'httpMethod', 'ipAddress', 'userAgent', 'changesBefore',
+    'changesAfter', 'changesEncrypted', 'dataSubjectId', 'legalBasis', 'success',
+    'errorMessage', 'durationMs', 'createdAt', 'hash', 'previousHash',
+    'hashVersion',
+  ].map((k) => [k, feld(row[k])]);
+
+  return crypto.createHash('sha256').update(JSON.stringify(payload)).digest('hex');
+}
+
+/** Wurzel ueber die Blaetter in id-Reihenfolge. */
+function backlogRoot(leaves: Array<{ auditLogId: number; leafHash: string }>): string {
+  const sortiert = [...leaves].sort((a, b) => a.auditLogId - b.auditLogId);
+  return crypto
+    .createHash('sha256')
+    .update(JSON.stringify(sortiert.map((l) => [l.auditLogId, l.leafHash])))
+    .digest('hex');
+}
+
+/** Endpoint-Kennung des Siegel-Markers (dient zugleich als Suchschluessel). */
+const BACKLOG_SEAL_ENDPOINT = '/api/audit-logs/seal-backlog';
+
+/**
+ * Versiegelt den Altbestand einmalig.
+ *
+ * Der Bereich ist FIX auf `[1 … v3FromId-1]` gebunden, nicht auf eine
+ * Live-Abfrage `hashVersion < 3`. Sonst koennte ein Angreifer die Grenzzeile
+ * hochstufen und sie damit aus der geprueften Menge draengen – sie erschiene
+ * dann nur als harmlose Luecke. Zeilen ab `v3FromId` deckt die Versionsgrenze
+ * ab (sie MUESSEN V3 sein), es bleibt also keine Naht dazwischen.
+ */
+export async function sealBacklog(
+  ausgeloestVon?: { userEmail?: string; ipAddress?: string },
+): Promise<{ sealedCount: number; fromId: number; toId: number; root: string }> {
+  if (!auditHmacKey()) {
+    throw new Error(
+      'Bestandssiegel erfordert einen konfigurierten AUDIT_HMAC_KEY – ohne ihn liesse sich die Wurzel nachrechnen.',
+    );
+  }
+  const c3 = await prisma.auditLog.aggregate({
+    where: { hashVersion: { gte: 3 } },
+    _min: { id: true },
+  });
+  const v3FromId = c3._min.id;
+  if (v3FromId === null) {
+    throw new Error(
+      'Noch keine signierten Einträge vorhanden – bitte zuerst AUDIT_HMAC_KEY setzen und das Backend neu starten.',
+    );
+  }
+  const toId = v3FromId - 1;
+  if (toId < 1) {
+    throw new Error('Kein Altbestand vorhanden – es gibt nichts zu versiegeln.');
+  }
+
+  const rows = await prisma.auditLog.findMany({
+    where: { id: { lte: toId } },
+    orderBy: { id: 'asc' },
+  });
+  const leaves = rows.map((r) => ({
+    auditLogId: r.id,
+    leafHash: backlogLeaf(r as unknown as Record<string, unknown>),
+  }));
+  const root = backlogRoot(leaves);
+
+  await prisma.$transaction(async (tx) => {
+    await tx.auditBacklogSeal.deleteMany({});
+    for (let i = 0; i < leaves.length; i += 500) {
+      await tx.auditBacklogSeal.createMany({ data: leaves.slice(i, i + 500) });
+    }
+  }, { timeout: 60000, maxWait: 20000 });
+
+  // Marker ist selbst HMAC-signiert (Version 3) – damit ist die Wurzel
+  // signiert, ohne dass es einen zweiten Signaturpfad braucht.
+  await createAuditLog({
+    userEmail: ausgeloestVon?.userEmail || 'system',
+    userRole: 'System',
+    action: 'CREATE',
+    resourceType: 'AuditLog',
+    resourceLabel: `Bestandssiegel erstellt: ${leaves.length} Alteinträge (id 1–${toId})`,
+    endpoint: BACKLOG_SEAL_ENDPOINT,
+    httpMethod: 'POST',
+    ipAddress: ausgeloestVon?.ipAddress || 'system',
+    sensitivity: 'CRITICAL',
+    changesAfter: { fromId: 1, toId, count: leaves.length, root },
+    success: true,
+  });
+
+  return { sealedCount: leaves.length, fromId: 1, toId, root };
+}
+
 export async function verifyIntegrity(fromId?: number, toId?: number): Promise<{
  valid: boolean;
  checkedCount: number;
@@ -643,6 +749,13 @@ export async function verifyIntegrity(fromId?: number, toId?: number): Promise<{
   * eine fehlende Konfiguration ein Fehlalarm ueber das gesamte Log.
   */
  unverifiableEntries: number[];
+  /**
+   * Zustand des Bestandssiegels ueber den nicht signierbaren Altbestand.
+   * `kein_siegel` = nie erstellt (oder Marker nicht pruefbar).
+   */
+  backlogSealStatus: 'kein_siegel' | 'intakt' | 'gebrochen';
+  /** Altbestands-Zeilen, deren Inhalt vom Siegel abweicht. */
+  backlogTampered: number[];
 }> {
  const where: Prisma.AuditLogWhereInput = {};

@@ -769,6 +882,71 @@ export async function verifyIntegrity(fromId?: number, toId?: number): Promise<{
  const unexplainedGaps: number[] = [];
  const unverifiableEntries: number[] = [];

+  // ---------------------------------------------------------------------
+  // Bestandssiegel pruefen (Pentest R171-02)
+  //
+  // Der Altbestand ist nicht signierbar: bei Version 1 sind nur 7 von 24
+  // Spalten gehasht. Wurde er versiegelt, wird hier je Zeile geprueft:
+  // vorhanden, immer noch Altbestand (hashVersion < 3) und Inhalt unveraendert.
+  // Der Marker muss selbst signiert und gueltig sein - sonst waere das Siegel
+  // ueber denselben Weg faelschbar wie zuvor die Manifeste (R171-01).
+  const backlogTampered: number[] = [];
+  let backlogSealStatus: 'kein_siegel' | 'intakt' | 'gebrochen' = 'kein_siegel';
+
+  const siegelKandidaten = await prisma.auditLog.findMany({
+    where: { resourceType: 'AuditLog', action: 'CREATE', endpoint: BACKLOG_SEAL_ENDPOINT },
+    orderBy: { id: 'desc' },
+  });
+  const siegelSchluessel = [auditHmacKey(), ...auditHmacKeysOld()].filter(
+    (k): k is string => !!k,
+  );
+  const siegel = siegelSchluessel.length
+    ? siegelKandidaten.find(
+        (r) =>
+          erwarteteVersion(r.id) === 3 &&
+          r.hashVersion >= 3 &&
+          siegelSchluessel.some((k) => r.hash === generateHashV3(r as unknown as AuditHashV2Input, k)),
+      )
+    : undefined;
+
+  if (siegel) {
+    try {
+      const meta = JSON.parse(siegel.changesAfter || '{}');
+      const bis: number = meta.toId;
+      const blaetter = await prisma.auditBacklogSeal.findMany();
+      const erwartet = new Map(blaetter.map((b) => [b.auditLogId, b.leafHash]));
+
+      const altzeilen = await prisma.auditLog.findMany({
+        where: { id: { lte: bis } },
+        orderBy: { id: 'asc' },
+      });
+      const vorhanden = new Map(altzeilen.map((r) => [r.id, r]));
+
+      for (const [id, blatt] of erwartet) {
+        const zeile = vorhanden.get(id);
+        // Fehlende Zeile schlaegt bereits als Ketten-Luecke auf; hier zaehlt
+        // die inhaltliche Veraenderung.
+        if (!zeile) continue;
+        if (zeile.hashVersion >= 3 || backlogLeaf(zeile as unknown as Record<string, unknown>) !== blatt) {
+          backlogTampered.push(id);
+        }
+      }
+
+      // Wurzel gegenrechnen: faengt auch Zeilen ab, die dem Siegel
+      // nachtraeglich hinzugefuegt oder daraus entfernt wurden.
+      const wurzelJetzt = backlogRoot(blaetter);
+      backlogSealStatus =
+        backlogTampered.length === 0 && wurzelJetzt === meta.root ? 'intakt' : 'gebrochen';
+      if (wurzelJetzt !== meta.root && backlogTampered.length === 0) {
+        // Blattbestand selbst veraendert, ohne dass eine Zeile abweicht.
+        backlogSealStatus = 'gebrochen';
+      }
+    } catch {
+      backlogSealStatus = 'gebrochen';
+    }
+  }
+  tamperedEntries.push(...backlogTampered);
+
  for (let i = 0; i < logs.length; i++) {
    const log = logs[i];

@@ -885,6 +1063,8 @@ export async function verifyIntegrity(fromId?: number, toId?: number): Promise<{
    chainGaps,
    unexplainedGaps,
    unverifiableEntries,
+    backlogSealStatus,
+    backlogTampered,
  };
 }

@@ -97,6 +97,42 @@ isolierte Instanz (keine Multi-Tenancy im Code), Provisioning + Abrechnung

 ## ✅ Erledigt

+- [x] **🧿 Bestandssiegel: Altbestand gegen stille Aenderung gesichert (Pentest R171-02, HIGH)** (2026-08-18)
+  - Der Pentester hat den Fund live reproduziert: Bei Hash-Version 1 sind nur
+    7 von 24 Spalten gehasht. Ein DB-Schreibzugriff konnte eine
+    `LOGIN_FAILED`-Zeile auf `success=1` setzen, das Label auf
+    „…hat sich angemeldet“ aendern und `errorMessage` leeren – **alles
+    Nicht-Hash-Felder, Hash unveraendert** → `/verify` meldete `valid=true`.
+    Ein Einbruchsversuch war unsichtbar in einen Erfolg umschreibbar.
+  - Rueckwirkend signieren geht nicht; ein Rehash waere die falsche Medizin.
+    Stattdessen **Bestandssiegel**: einmalig, nicht destruktiv, schreibt nichts
+    um. Je Altzeile ein Blattwert, die Wurzel darueber in einem HMAC-signierten
+    Marker.
+  - Umgesetzt exakt nach seinen vier Bedingungen:
+    1. **Blaetter ueber den vollen Zeileninhalt** (alle Spalten inkl. `id` und
+       `hashVersion`), NICHT ueber den 7-Feld-V1-Hash – sonst lebte die Luecke
+       im Siegel weiter.
+    2. **Wurzel signiert** – sie steht im Marker, der selbst Version 3 und
+       HMAC-signiert ist. Ohne `AUDIT_HMAC_KEY` wird das Siegeln abgelehnt.
+    3. **Bereich fix auf `[1 … v3FromId-1]`** gebunden statt per Live-Abfrage
+       `hashVersion < 3`. Sein Umgehungsweg: ein Up-Flip der Grenzzeile
+       (V1→V2, schluessellos nachrechenbar) haette sie sonst aus der geprueften
+       Menge gedraengt – sie waere nur als harmlose Luecke erschienen.
+    4. **Pruefung je id**: vorhanden, weiterhin Altbestand, Inhalt == Blatt.
+       Zusaetzlich Wurzelabgleich, damit auch ein veraenderter Blattbestand
+       auffliegt.
+    - Naht geschlossen: Zeilen ab `v3FromId` MUESSEN laut Versionsgrenze V3
+      sein, es bleibt also keine ungesiegelte Zone dazwischen.
+  - Neuer Endpunkt `POST /audit-logs/seal-backlog` (`audit:admin`,
+    `{"confirm":"SEAL"}`). `/verify` meldet den Siegelzustand im Klartext –
+    auch wenn **kein** Siegel existiert („Aenderungen daran waeren nicht
+    erkennbar“).
+  - Verifiziert in einer separaten Wegwerf-Datenbank mit realistischem
+    Mischbestand (6×V1, 5×V2, 5×V3): ohne Siegel ist der Angriff unsichtbar
+    (`valid=true`) – mit Siegel wird er erkannt und die Zeile benannt (`[3]`);
+    sein Up-Flip der Grenzzeile wird ebenfalls erkannt (`[6]`). Wegwerf-DB
+    danach geloescht, Dev-Daten unberuehrt. `tsc` + `vite build` gruen.
+
 - [x] **🔒 Manifest-Kanal abgesichert (Pentest R171-01, HIGH; R171-03, LOW)** (2026-08-18)
  - **R171-01:** `verifyIntegrity` vertraute Loeschungs-Manifesten
    bedingungslos – ohne zu pruefen, ob die Traegerzeile ueberhaupt signiert