feat: Warnung + selbstverwalteter Wiederherstellungscode für verlorenen Sync-Schlüssel

Der Sync-Schlüssel verlässt nie den Server im Klartext - verliert das einzige Gerät sync.key, erzeugte AppBootstrapper bisher stillschweigend einen neuen, unabhängigen Schlüssel, ohne dass der Nutzer etwas davon merkt. Bereits synchronisierte Server-Daten werden dadurch dauerhaft unlesbar. AppBootstrapper erkennt jetzt, ob ein fehlender Schlüssel bei einem bereits eingeloggten Gerät auftritt (SyncKeyStatus) - SettingsViewModel zeigt dafür ein Warnbanner im Synchronisation-Tab mit der Empfehlung, im Zweifel über ein noch intaktes zweites Gerät neu zu koppeln. Zusätzlich ein komplett offline laufender, selbstverwalteter Wiederherstellungscode (kein neuer dauerhafter Server-Speicher für ein sicherheitsrelevantes Geheimnis): SyncCrypto bekommt einen neuen, vom Pairing-Code kryptografisch unabhängigen Recovery-Code (120 Bit, Base32), mit dem der Sync-Schlüssel lokal verschlüsselt und als Datei durch den Nutzer selbst gesichert werden kann. Neuer SyncKeyRecoveryService kapselt Erzeugen/Einlösen; Redeem schreibt den wiederhergestellten Schlüssel und setzt vorsorglich Pull-Cursor/Versionsverfolgung zurück. Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
2026-08-20 12:30:55 +02:00
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+using System.Security.Cryptography;
+using LehrerApp.Sync.Crypto;
+using Xunit;
+
+namespace LehrerApp.Sync.Tests;
+
+public sealed class SyncCryptoTests
+{
+    [Fact]
+    public void GenerateKey_LiefertZweiUnterschiedlicheSchluessel()
+    {
+        var a = SyncCrypto.GenerateKey();
+        var b = SyncCrypto.GenerateKey();
+
+        Assert.Equal(32, a.Length);
+        Assert.NotEqual(a, b);
+    }
+
+    [Fact]
+    public void SaveKeyUndLoadKey_Roundtrip()
+    {
+        var path = Path.Combine(Path.GetTempPath(), $"lehrerapp-synccrypto-tests-{Guid.NewGuid():N}.key");
+        try
+        {
+            var key = SyncCrypto.GenerateKey();
+
+            SyncCrypto.SaveKey(key, path);
+
+            Assert.Equal(key, SyncCrypto.LoadKey(path));
+        }
+        finally { if (File.Exists(path)) File.Delete(path); }
+    }
+
+    [Fact]
+    public void LoadKey_DateiFehlt_LiefertNull() =>
+        Assert.Null(SyncCrypto.LoadKey(Path.Combine(Path.GetTempPath(), $"nie-existiert-{Guid.NewGuid():N}.key")));
+
+    [Fact]
+    public void EncryptUndDecrypt_Roundtrip()
+    {
+        var key = SyncCrypto.GenerateKey();
+        var plaintext = "Ein geheimer Sitzplan-Sync-Test"u8.ToArray();
+
+        var encrypted = SyncCrypto.Encrypt(plaintext, key);
+        var decrypted = SyncCrypto.Decrypt(encrypted, key);
+
+        Assert.Equal(plaintext, decrypted);
+    }
+
+    [Fact]
+    public void Decrypt_FalscherSchluessel_WirftCryptographicException()
+    {
+        var encrypted = SyncCrypto.Encrypt("geheim"u8.ToArray(), SyncCrypto.GenerateKey());
+
+        Assert.ThrowsAny<CryptographicException>(() => SyncCrypto.Decrypt(encrypted, SyncCrypto.GenerateKey()));
+    }
+
+    [Fact]
+    public void EncryptKeyWithCodeUndDecryptKeyWithCode_Roundtrip()
+    {
+        var syncKey = SyncCrypto.GenerateKey();
+
+        var wrapped = SyncCrypto.EncryptKeyWithCode(syncKey, "TIGER-42-BLAU");
+
+        Assert.Equal(syncKey, SyncCrypto.DecryptKeyWithCode(wrapped, "TIGER-42-BLAU"));
+    }
+
+    [Fact]
+    public void DecryptKeyWithCode_FalscherCode_WirftCryptographicException()
+    {
+        var syncKey = SyncCrypto.GenerateKey();
+        var wrapped = SyncCrypto.EncryptKeyWithCode(syncKey, "TIGER-42-BLAU");
+
+        Assert.ThrowsAny<CryptographicException>(() => SyncCrypto.DecryptKeyWithCode(wrapped, "FALSCH-99-CODE"));
+    }
+
+    // ── Selbstverwalteter Wiederherstellungscode (10.3.2) ────────────────────────
+
+    [Fact]
+    public void GenerateRecoveryCode_LiefertSechsGruppenZuJeVierZeichen()
+    {
+        var code = SyncCrypto.GenerateRecoveryCode();
+
+        var groups = code.Split('-');
+        Assert.Equal(6, groups.Length);
+        Assert.All(groups, g => Assert.Equal(4, g.Length));
+        // RFC 4648 Base32-Alphabet, keine Verwechslungsgefahr mit 0/1/8/9 o.ä.
+        Assert.All(code.Where(c => c != '-'), c => Assert.Contains(c, "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ234567"));
+    }
+
+    [Fact]
+    public void GenerateRecoveryCode_LiefertJedesMalEinenAnderenCode()
+    {
+        var a = SyncCrypto.GenerateRecoveryCode();
+        var b = SyncCrypto.GenerateRecoveryCode();
+
+        Assert.NotEqual(a, b);
+    }
+
+    [Fact]
+    public void EncryptKeyWithRecoveryCodeUndDecryptKeyWithRecoveryCode_Roundtrip()
+    {
+        var syncKey = SyncCrypto.GenerateKey();
+        var code = SyncCrypto.GenerateRecoveryCode();
+
+        var wrapped = SyncCrypto.EncryptKeyWithRecoveryCode(syncKey, code);
+
+        Assert.Equal(syncKey, SyncCrypto.DecryptKeyWithRecoveryCode(wrapped, code));
+    }
+
+    /// Der Code wird von Hand abgetippt - Groß-/Kleinschreibung und ob die Trennstriche mitgetippt
+    /// wurden, dürfen die Wiederherstellung nicht scheitern lassen.
+    [Fact]
+    public void DecryptKeyWithRecoveryCode_ToleriertKleinschreibungUndFehlendeTrennstriche()
+    {
+        var syncKey = SyncCrypto.GenerateKey();
+        var code = SyncCrypto.GenerateRecoveryCode();
+        var wrapped = SyncCrypto.EncryptKeyWithRecoveryCode(syncKey, code);
+
+        var retyped = code.Replace("-", "").ToLowerInvariant();
+
+        Assert.Equal(syncKey, SyncCrypto.DecryptKeyWithRecoveryCode(wrapped, retyped));
+    }
+
+    [Fact]
+    public void DecryptKeyWithRecoveryCode_FalscherCode_WirftCryptographicException()
+    {
+        var syncKey = SyncCrypto.GenerateKey();
+        var wrapped = SyncCrypto.EncryptKeyWithRecoveryCode(syncKey, SyncCrypto.GenerateRecoveryCode());
+
+        Assert.ThrowsAny<CryptographicException>(
+            () => SyncCrypto.DecryptKeyWithRecoveryCode(wrapped, SyncCrypto.GenerateRecoveryCode()));
+    }
+
+    /// Pairing-Code und Wiederherstellungscode müssen unabhängige Ableitungen sein (eigenes Salt) -
+    /// sonst könnte ein kurzlebiger Pairing-Code auch den langlebigen Wiederherstellungsschutz
+    /// aushebeln.
+    [Fact]
+    public void DeriveKeyFromCodeUndDeriveRecoveryKeyFromCode_LiefernBeiGleichemCodeUnterschiedlicheSchluessel()
+    {
+        const string code = "GEMEINSAMER-CODE-123";
+
+        Assert.NotEqual(SyncCrypto.DeriveKeyFromCode(code), SyncCrypto.DeriveRecoveryKeyFromCode(code));
+    }
+}
@@ -0,0 +1,61 @@
+using LehrerApp.Sync.Crypto;
+using Xunit;
+
+namespace LehrerApp.Sync.Tests;
+
+public sealed class SyncKeyRecoveryServiceTests
+{
+    [Fact]
+    public void CreateRecoveryFileUndRestoreFromFile_Roundtrip()
+    {
+        using var temp = new TempKeyFile();
+        var originalKey = SyncCrypto.GenerateKey();
+        var service = new SyncKeyRecoveryService(originalKey, temp.KeyPath);
+        const string code = "TEST-CODE-4711";
+
+        var fileContent = service.CreateRecoveryFile(code);
+        // Ein zweites Gerät (anderer aktuell geladener Schlüssel) löst dieselbe Datei ein.
+        var redeemer = new SyncKeyRecoveryService(SyncCrypto.GenerateKey(), temp.KeyPath);
+        redeemer.RestoreFromFile(fileContent, code);
+
+        Assert.Equal(originalKey, SyncCrypto.LoadKey(temp.KeyPath));
+    }
+
+    [Fact]
+    public void RestoreFromFile_FalscherCode_WirftUndSchreibtKeyPathNicht()
+    {
+        using var temp = new TempKeyFile();
+        var service = new SyncKeyRecoveryService(SyncCrypto.GenerateKey(), temp.KeyPath);
+        var fileContent = service.CreateRecoveryFile("RICHTIGER-CODE");
+
+        Assert.ThrowsAny<Exception>(() => service.RestoreFromFile(fileContent, "FALSCHER-CODE"));
+        Assert.Null(SyncCrypto.LoadKey(temp.KeyPath));
+    }
+
+    [Fact]
+    public void RestoreFromFile_UngueltigesDateiformat_WirftInvalidOperationException()
+    {
+        using var temp = new TempKeyFile();
+        var service = new SyncKeyRecoveryService(SyncCrypto.GenerateKey(), temp.KeyPath);
+
+        Assert.Throws<InvalidOperationException>(() => service.RestoreFromFile("{}", "IRGENDEIN-CODE"));
+    }
+
+    private sealed class TempKeyFile : IDisposable
+    {
+        private readonly string _directory = Path.Combine(
+            Path.GetTempPath(), $"lehrerapp-synckeyrecovery-tests-{Guid.NewGuid():N}");
+        public string KeyPath { get; }
+
+        public TempKeyFile()
+        {
+            Directory.CreateDirectory(_directory);
+            KeyPath = Path.Combine(_directory, "sync.key");
+        }
+
+        public void Dispose()
+        {
+            if (Directory.Exists(_directory)) Directory.Delete(_directory, recursive: true);
+        }
+    }
+}