# Sanctum 🛡️ **Verschlüsselter Ein-Datei-Container unter Windows 10/11 im reinen Userland** Sanctum ist eine eigenständige, speichersichere und hochperformante CLI-Anwendung in Rust, die verschlüsselte Ein-Datei-Container (`.sanctum`) unter Windows 10/11 im reinen Userland verwaltet. - **100% Userland**: Keine Administratorrechte erforderlich, keine Kernel-Treiber (weder WinFsp noch Dokan). - **Windows Explorer-Integration**: Einhängen als nativer Netzlaufwerk-Buchstabe (Z: abwärts) via lokalem WebDAV (`127.0.0.1`), Explorer-Kontextmenü und System-Tray-Icon. - **Transparente LZ4-Kompression**: Automatische Kompression von Chunks mit On-the-Fly-Dekompression und adaptivem Fallback. - **Anti-Forensik & Storage Compaction**: Inkrementelles Auto-Vacuum zur physikalischen Freigabe von Speicherplatz und kryptografisches Überschreiben (Shredding) von Datenblöcken mit CSPRNG-Rauschen vor dem Löschen. - **Plausible Deniability (Hidden Safe)**: Dual-Slot-Header. Ein unbenutzter Slot enthält uniformes CSPRNG-Rauschen, das sich nicht von einem echten Hidden Vault unterscheiden lässt. Volle Dateinamen-Verschlüsselung im Hidden Vault. - **OpSec & Explorer Anti-Leak Shield**: Blockiert Explorer-Spuren (`Thumbs.db`, `desktop.ini`, `*.tmp`, `:Zone.Identifier`), automatischer Unmount bei Inaktivität oder Windows-Sitzungssperre (`Win + L`). - **Disaster Recovery**: 24-Wort BIP-39 Mnemonic Seed Phrases, konsistente Online-Backups via SQLite Online Backup API und kryptografische Vollprüfung (`sanctum verify`). - **Statisches Single-Binary**: `sanctum.exe` (~5.3 MB) ohne externe DLL-Abhängigkeiten. > 💡 **Neu bei Sanctum?** Eine kompakte Schritt-für-Schritt-Anleitung findest du in der [Schnellstartanleitung (QUICKSTART.md)](QUICKSTART.md). Hinweise zur Installation via Scoop oder Winget gibt es im [Installations-Guide (INSTALL.md)](INSTALL.md). --- ## 🔐 Kryptografie & Sicherheitsarchitektur - **Schlüsselableitung (Argon2id)**: Aus dem Master-Passwort wird mittels `Argon2id` ($M=64\,\text{MB}, T=3, P=4$) ein 256-Bit Key Encryption Key (KEK) abgeleitet. - **Data Encryption Key (DEK)**: Zufälliger 256-Bit Schlüssel via CSPRNG (`OsRng`). Der DEK wird mit dem KEK via AES-256-GCM verschlüsselt und im Header abgelegt. - **Speichersicherheit (Zeroize)**: Alle Schlüsselstrukturen implementieren das `Zeroize`-Trait (`Zeroizing<[u8; 32]>`), um sensible Schlüsseldaten beim Verlassen des Gültigkeitsbereichs im RAM sofort sicher zu nullen. - **Chunk-Verschlüsselung (AES-256-GCM)**: Dateien werden in Blöcken von 1 MB verschlüsselt. - **Swap-Attack-Schutz**: Als Authenticated Associated Data (AAD) werden `node_id` (8 Bytes LE) und `chunk_index` (8 Bytes LE) an jeden Block gebunden. Ein Vertauschen von Chunks zwischen Dateien oder innerhalb einer Datei führt zum Authentifizierungsfehler. - **Plausible Deniability (Multi-Slot)**: Konstante 2-Slot-Architektur. Slot 0 dient als Standard-/Decoy-Vault, Slot 1 als Hidden Vault oder CSPRNG-Dummy. Ein Angreifer kann mathematisch nicht feststellen, ob Slot 1 ungenutzt ist oder einen zweiten Tresor birgt. - **Dateinamen-Verschlüsselung**: Dateinamen im Hidden Vault werden mit frischen CSPRNG-Nonces und AES-256-GCM verschlüsselt in der Datenbank gespeichert. - **Kryptografisches Chunk-Shredding**: Vor jedem Löschen oder Kürzen werden Chunk-Payloads in der SQLite-Datenbank mit CSPRNG-Rauschen überschrieben. --- ## 📦 Speicher- & Kompressions-Engine Der Container besteht aus exakt **einer** Host-Datei (`.sanctum`), die dynamisch bis über 100 GB wachsen kann: - **SQLite3 WAL & Auto-Vacuum**: - `PRAGMA auto_vacuum = INCREMENTAL;` - `PRAGMA journal_mode = WAL;` - `PRAGMA synchronous = NORMAL;` - `PRAGMA page_size = 8192;` - **LZ4-Kompression**: Chunks werden vor der Verschlüsselung via `lz4_flex` komprimiert. Spart die Kompression weniger als 64 Bytes (z. B. bei bereits komprimierten Bildern oder Videos), wird adaptiv die Rohform verschlüsselt. - **Speicherplatzrückgabe**: Durch `PRAGMA auto_vacuum = INCREMENTAL;` können freigewordene SQLite-Pages beim Aushängen oder via `sanctum compact` vollständig an das Windows-Hostdateisystem zurückgegeben werden. --- ## 🚀 Kompilieren Voraussetzungen: Rust (>= 1.85) mit GCC/MinGW-Toolchain für SQLite: ```powershell cargo build --release ``` Das fertige Binary befindet sich unter `target/release/sanctum.exe`. --- ## 🛠️ CLI-Referenz & Verwendung ### 1. Container initialisieren ```powershell # Standard-Container anlegen: sanctum.exe init --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" # Container mit Plausible Deniability (Decoy + Hidden Safe) anlegen: sanctum.exe init --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --with-hidden ``` *(Gibt nach Passworteingabe eine 24-Wort BIP-39 Notfall-Wiederherstellungskarte aus).* --- ### 2. Container einbinden (Mount) ```powershell # Automatische Wahl des nächsten freien Laufwerksbuchstabens (z. B. Z:): sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" # Bestimmten Laufwerksbuchstaben erzwingen: sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --drive S # Mit Inaktivitäts-Timeout (in Sekunden): sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --idle-timeout 300 # Lautloser Stealth-Modus (keine Banner/Token-Ausgabe, kein Explorer-Auto-Open): sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --stealth # Explorer-Auto-Open gezielt unterdrücken (maximale ShellBag-OpSec): sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --no-open ``` - **Automatischer Slot-Unlock**: Sanctum prüft das eingegebene Passwort gegen alle Slots und bindet automatisch den entsprechenden Tresor ein (Slot 0 Decoy oder Slot 1 Hidden Vault). - **Windows Explorer**: Das gemountete Laufwerk wird standardmäßig im Explorer geöffnet (abschaltbar via `--no-open` oder `--stealth`). - **System-Tray**: Ein Schild-Icon im Windows Infobereich erlaubt Statusabfrage und direktes Aushängen. - **Beenden**: `Ctrl+C` im Terminal oder Rechtsklick im Tray -> "Aushängen & Beenden" führt einen sauberen Unmount, Speicher-Compaction und WAL-Checkpoint durch. --- ### 3. Container manuell trennen ```powershell sanctum.exe unmount --drive S ``` --- ### 4. Master-Passwort ändern ```powershell sanctum.exe passwd --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" ``` Ändert das Passwort über Key-Rewrapping in Sekundenbruchteilen, ohne die Nutzdaten neu verschlüsseln zu müssen. --- ### 5. Disaster Recovery & Notfallschlüssel ```powershell # 24-Wort BIP-39 Notfallschlüssel anzeigen: sanctum.exe recovery-key --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" # Konsistentes Online-Backup erstellen (auch während Mount möglich): sanctum.exe backup --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --output "D:\Backup\tresor_backup.sanctum" # Container aus Backup wiederherstellen: sanctum.exe restore --path "D:\Backup\tresor_backup.sanctum" --output "C:\Pfad\tresor_restored.sanctum" # Vollständige Integritätsprüfung (B-Tree, Knoten und AEAD-Tags aller Chunks): sanctum.exe verify --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" ``` --- ### 6. Storage Compaction (Speicherbereinigung) ```powershell # Freelist-Pages an Windows freigeben und Container verkleinern: sanctum.exe compact --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" # Nur eine begrenzte Anzahl Pages freigeben: sanctum.exe compact --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --pages 500 ``` --- ### 7. Windows Explorer Kontextmenü-Integration ```powershell # .sanctum-Dateien für Rechtsklick ("In Sanctum öffnen") in HKCU registrieren (ohne Adminrechte): sanctum.exe register # Registrierung wieder rückstandslos entfernen: sanctum.exe unregister ``` --- ## 🛡️ OpSec & Explorer Anti-Leak Shield Sanctum schützt vertrauliche Daten vor unbeabsichtigten Windows-Spuren: 1. **Anti-Leak Dateifilter**: Unterdrückt das Anlegen von `Thumbs.db`, `desktop.ini`, Office-Sperrdateien (`~$*`), temporären Dateien (`*.tmp`) und NTFS Alternate Data Streams (`:Zone.Identifier`). 2. **Inactivity Auto-Lock**: Erkennt Inaktivität anhand echter Lese-/Schreibzugriffe und trennt den Container automatisch nach Erreichen des Timeouts. 3. **Session Lock Detection**: Reagiert über `WTSRegisterSessionNotification` sofort auf Windows-Sitzungssperren (`Win + L`) oder Abmeldungen und schließt den Container blitzschnell ab. 4. **RAM-Paging-Schutz (`VirtualLock`)**: Verriegelt sensible Schlüsselstrukturen (`DEK`) im physischen RAM, um das Auslagern in `pagefile.sys` oder `swapfile.sys` durch den Windows Memory Manager zu verhindern. 5. **ShellBag & Forensik-OpSec**: Über die Optionen `--no-open` oder `--stealth` kann das automatische Öffnen des Windows Explorers vollständig unterdrückt werden, um zu verhindern, dass Ordnernamen persistent im ShellBag-Cache (`UsrClass.dat`) protokolliert werden. 6. **VFS Carrier-Schutz**: Die im Decoy-Tresor sichtbare Alibi-Trägerdatei wird im VFS gegen versehentliches Löschen, Überschreiben oder Umbenennen geschützt. 7. **Power-Loss Crash-Consistency**: Atomare Bündelung von Block-Schreiboperationen und Metadaten-Größenaktualisierungen in einer SQLite-Transaktion verhindert Datenkorruption bei plötzlichem Stromausfall. --- ## 🔧 Windows-Kompatibilität & AV/EDR-Tuning ### Windows Defender SmartScreen ("Unbekannter Herausgeber") Wird die Binärdatei über einen Webbrowser heruntergeladen, versieht Windows sie mit dem *Mark-of-the-Web* (MotW). Da Open-Source-Projekte über kein kostenpflichtiges EV-Code-Signing-Zertifikat verfügen, zeigt Windows beim ersten Start den blauen SmartScreen-Dialog: - **Einmalige Freigabe im Dialog:** Klick auf **"Weitere Informationen"** $\to$ **"Trotzdem ausführen"**. - **Schnellfreigabe via PowerShell:** ```powershell Unblock-File .\sanctum.exe ``` ### Windows Defender "Überwachter Ordnerzugriff" (Controlled Folder Access - CFA) Ist der erweiterte Ransomware-Schutz von Windows aktiv, kann Defender den Schreibzugriff auf Containerdateien in Standard-Benutzerordnern (`Dokumente`, `Desktop`) mit Fehler 5 (*Zugriff verweigert*) blockieren: - **Abhilfe:** Erlauben Sie `sanctum.exe` in den Windows-Sicherheitseinstellungen (*Viren- & Bedrohungsschutz* $\to$ *Ransomware-Schutz verwalten* $\to$ *App durch überwachten Ordnerzugriff zulassen*), oder speichern Sie Container in einem separaten Verzeichnis (z. B. `C:\Sanctum\`). ### I/O-Performance-Tuning Windows Defender scannt standardmäßig jeden modifizierten 1-MB-Chunk in Echtzeit. Durch das Hinzufügen der Dateiendung `*.sanctum` zu den Defender-Ausschlüssen lässt sich der I/O-Durchsatz bei großen Kopiervorgängen um 30–50% steigern. --- ## 📦 Release Packaging & Distribution Um ein Distributionspaket mit Release-Binary, Checksummen und Dokumentation zu bauen: ```powershell powershell -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\package-release.ps1 ``` Erzeugt: - `dist/sanctum-v0.4.0-windows-x86_64.zip` - `dist/SHA256SUMS.txt` --- ## ⚖️ Rechtliche Hinweise, Compliance & Exportkontrolle - **Kryptografie-Exportkontrolle (EAR & EU Dual-Use)**: Sanctum nutzt starke Kryptografie (AES-256-GCM, Argon2id). Da der Quellcode als freie Open-Source-Software jedermann unbeschränkt und unentgeltlich zur Verfügung steht, unterliegt er den Ausnahmetatbeständen gem. **15 C.F.R. § 742.15(b)** (US EAR) sowie der **General Software Note (GSN)** der Verordnung (EU) 2021/821. - **Plausible Deniability & Herausgabepflichten**: Sanctum bietet mit dem steganografischen Alibi-Carrier (Modell A) ein informationstheoretisches Modell für glaubhafte Abstreitbarkeit. Dies ist ein technischer Schutzmechanismus, kein juristisches Schutzschild. Die rechtliche Bewertung im Fall strafprozessualer Herausgabeanordnungen (*Key Disclosure*) hängt von der jeweiligen Jurisdiktion ab (z. B. Nemo-tenetur-Grundsatz in DACH vs. RIPA Section 49 im UK). - **Datenschutz & Telemetrie-Freiheit (DSGVO / GDPR)**: Sanctum arbeitet zu 100% offline und enthält keinerlei Code für Telemetrie, Analytics, Fehlerberichterstattung oder IP-Übertragungen (Art. 25 DSGVO *Privacy by Design*). - **Haftungsbeschränkung (EU/DACH Recht)**: Die Software wird als unentgeltliche FOSS-Software bereitgestellt. Gemäß **§ 521 BGB** (Schenkungsrecht) ist die Haftung des Entwicklers auf Vorsatz und grobe Fahrlässigkeit beschränkt. Der Anwender ist für die sichere Verwahrung von Schlüsseln und Backups selbst verantwortlich. - Ausführliche rechtliche Erläuterungen finden sich in [`LEGAL.md`](LEGAL.md). --- ## 📄 Lizenz & Changelog - Lizenziert unter der [MIT License](LICENSE). - Vollständige Third-Party-Attributionen aller ~230 Abhängigkeiten (Apache-2.0, MIT, BSD, SQLite Public Domain) sind in [`THIRD_PARTY_LICENSES.md`](THIRD_PARTY_LICENSES.md) dokumentiert. - Ausführliche rechtliche Bestimmungen und Exportkontroll-Hinweise sind in [`LEGAL.md`](LEGAL.md) geregelt. - Details zu allen Versionen und Änderungen findest du im [CHANGELOG.md](CHANGELOG.md).