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<img src="assets/logo.png" alt="Sanctum Logo" width="220"/>
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# Sanctum 🛡️
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**Verschlüsselter Ein-Datei-Container unter Windows 10/11 im reinen Userland**
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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.
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- **100% Userland**: Keine Administratorrechte erforderlich, keine Kernel-Treiber (weder WinFsp noch Dokan).
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- **Windows Explorer-Integration**: Einhängen als nativer Netzlaufwerk-Buchstabe (Z: abwärts) via lokalem WebDAV (`127.0.0.1`), Explorer-Kontextmenü und System-Tray-Icon.
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- **Transparente LZ4-Kompression**: Automatische Kompression von Chunks mit On-the-Fly-Dekompression und adaptivem Fallback.
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- **Anti-Forensik & Storage Compaction**: Inkrementelles Auto-Vacuum zur physikalischen Freigabe von Speicherplatz und kryptografisches Überschreiben (Shredding) von Datenblöcken mit CSPRNG-Rauschen vor dem Löschen.
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- **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.
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- **OpSec & Explorer Anti-Leak Shield**: Blockiert Explorer-Spuren (`Thumbs.db`, `desktop.ini`, `*.tmp`, `:Zone.Identifier`), automatischer Unmount bei Inaktivität oder Windows-Sitzungssperre (`Win + L`).
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- **Disaster Recovery**: 24-Wort BIP-39 Mnemonic Seed Phrases, konsistente Online-Backups via SQLite Online Backup API und kryptografische Vollprüfung (`sanctum verify`).
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- **Statisches Single-Binary**: `sanctum.exe` (~5.3 MB) ohne externe DLL-Abhängigkeiten.
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## 🔐 Kryptografie & Sicherheitsarchitektur
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- **Schlüsselableitung (Argon2id)**:
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Aus dem Master-Passwort wird mittels `Argon2id` ($M=64\,\text{MB}, T=3, P=4$) ein 256-Bit Key Encryption Key (KEK) abgeleitet.
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- **Data Encryption Key (DEK)**:
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Zufälliger 256-Bit Schlüssel via CSPRNG (`OsRng`). Der DEK wird mit dem KEK via AES-256-GCM verschlüsselt und im Header abgelegt.
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- **Speichersicherheit (Zeroize)**:
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Alle Schlüsselstrukturen implementieren das `Zeroize`-Trait (`Zeroizing<[u8; 32]>`), um sensible Schlüsseldaten beim Verlassen des Gültigkeitsbereichs im RAM sofort sicher zu nullen.
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- **Chunk-Verschlüsselung (AES-256-GCM)**:
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Dateien werden in Blöcken von 1 MB verschlüsselt.
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- **Swap-Attack-Schutz**:
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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.
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- **Plausible Deniability (Multi-Slot)**:
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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.
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- **Dateinamen-Verschlüsselung**:
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Dateinamen im Hidden Vault werden mit frischen CSPRNG-Nonces und AES-256-GCM verschlüsselt in der Datenbank gespeichert.
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- **Kryptografisches Chunk-Shredding**:
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Vor jedem Löschen oder Kürzen werden Chunk-Payloads in der SQLite-Datenbank mit CSPRNG-Rauschen überschrieben.
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## 📦 Speicher- & Kompressions-Engine
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Der Container besteht aus exakt **einer** Host-Datei (`.sanctum`), die dynamisch bis über 100 GB wachsen kann:
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- **SQLite3 WAL & Auto-Vacuum**:
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- `PRAGMA auto_vacuum = INCREMENTAL;`
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- `PRAGMA journal_mode = WAL;`
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- `PRAGMA synchronous = NORMAL;`
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- `PRAGMA page_size = 8192;`
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- **LZ4-Kompression**:
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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.
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- **Speicherplatzrückgabe**:
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Durch `PRAGMA auto_vacuum = INCREMENTAL;` können freigewordene SQLite-Pages beim Aushängen oder via `sanctum compact` vollständig an das Windows-Hostdateisystem zurückgegeben werden.
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## 🚀 Kompilieren
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Voraussetzungen: Rust (>= 1.85) mit GCC/MinGW-Toolchain für SQLite:
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```powershell
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cargo build --release
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```
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Das fertige Binary befindet sich unter `target/release/sanctum.exe`.
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## 🛠️ CLI-Referenz & Verwendung
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### 1. Container initialisieren
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```powershell
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# Standard-Container anlegen:
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sanctum.exe init --path "C:\Pfad\tresor.sanctum"
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# Container mit Plausible Deniability (Decoy + Hidden Safe) anlegen:
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sanctum.exe init --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --with-hidden
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```
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*(Gibt nach Passworteingabe eine 24-Wort BIP-39 Notfall-Wiederherstellungskarte aus).*
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### 2. Container einbinden (Mount)
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```powershell
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# Automatische Wahl des nächsten freien Laufwerksbuchstabens (z. B. Z:):
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sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum"
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# Bestimmten Laufwerksbuchstaben erzwingen:
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sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --drive S
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# Mit Inaktivitäts-Timeout (in Sekunden):
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sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --idle-timeout 300
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# Lautloser Stealth-Modus (keine Banner/Token-Ausgabe, kein Explorer-Auto-Open):
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sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --stealth
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# Explorer-Auto-Open gezielt unterdrücken (maximale ShellBag-OpSec):
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sanctum.exe mount --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --no-open
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```
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- **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).
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- **Windows Explorer**: Das gemountete Laufwerk wird standardmäßig im Explorer geöffnet (abschaltbar via `--no-open` oder `--stealth`).
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- **System-Tray**: Ein Schild-Icon im Windows Infobereich erlaubt Statusabfrage und direktes Aushängen.
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- **Beenden**: `Ctrl+C` im Terminal oder Rechtsklick im Tray -> "Aushängen & Beenden" führt einen sauberen Unmount, Speicher-Compaction und WAL-Checkpoint durch.
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### 3. Container manuell trennen
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```powershell
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sanctum.exe unmount --drive S
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```
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### 4. Master-Passwort ändern
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```powershell
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sanctum.exe passwd --path "C:\Pfad\tresor.sanctum"
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```
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Ändert das Passwort über Key-Rewrapping in Sekundenbruchteilen, ohne die Nutzdaten neu verschlüsseln zu müssen.
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### 5. Disaster Recovery & Notfallschlüssel
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```powershell
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# 24-Wort BIP-39 Notfallschlüssel anzeigen:
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sanctum.exe recovery-key --path "C:\Pfad\tresor.sanctum"
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# Konsistentes Online-Backup erstellen (auch während Mount möglich):
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sanctum.exe backup --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --output "D:\Backup\tresor_backup.sanctum"
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# Container aus Backup wiederherstellen:
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sanctum.exe restore --path "D:\Backup\tresor_backup.sanctum" --output "C:\Pfad\tresor_restored.sanctum"
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# Vollständige Integritätsprüfung (B-Tree, Knoten und AEAD-Tags aller Chunks):
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sanctum.exe verify --path "C:\Pfad\tresor.sanctum"
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```
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### 6. Storage Compaction (Speicherbereinigung)
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```powershell
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# Freelist-Pages an Windows freigeben und Container verkleinern:
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sanctum.exe compact --path "C:\Pfad\tresor.sanctum"
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# Nur eine begrenzte Anzahl Pages freigeben:
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sanctum.exe compact --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" --pages 500
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```
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### 7. Windows Explorer Kontextmenü-Integration
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```powershell
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# .sanctum-Dateien für Rechtsklick ("In Sanctum öffnen") in HKCU registrieren (ohne Adminrechte):
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sanctum.exe register
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# Registrierung wieder rückstandslos entfernen:
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sanctum.exe unregister
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```
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## 🛡️ OpSec & Explorer Anti-Leak Shield
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Sanctum schützt vertrauliche Daten vor unbeabsichtigten Windows-Spuren:
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1. **Anti-Leak Dateifilter**: Unterdrückt das Anlegen von `Thumbs.db`, `desktop.ini`, Office-Sperrdateien (`~$*`), temporären Dateien (`*.tmp`) und NTFS Alternate Data Streams (`:Zone.Identifier`).
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2. **Inactivity Auto-Lock**: Erkennt Inaktivität anhand echter Lese-/Schreibzugriffe und trennt den Container automatisch nach Erreichen des Timeouts.
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3. **Session Lock Detection**: Reagiert über `WTSRegisterSessionNotification` sofort auf Windows-Sitzungssperren (`Win + L`) oder Abmeldungen und schließt den Container blitzschnell ab.
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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.
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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.
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6. **VFS Carrier-Schutz**: Die im Decoy-Tresor sichtbare Alibi-Trägerdatei wird im VFS gegen versehentliches Löschen, Überschreiben oder Umbenennen geschützt.
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7. **Power-Loss Crash-Consistency**: Atomare Bündelung von Block-Schreiboperationen und Metadaten-Größenaktualisierungen in einer SQLite-Transaktion verhindert Datenkorruption bei plötzlichem Stromausfall.
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## 🔧 Windows-Kompatibilität & AV/EDR-Tuning
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### Windows Defender SmartScreen ("Unbekannter Herausgeber")
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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:
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- **Einmalige Freigabe im Dialog:** Klick auf **"Weitere Informationen"** $\to$ **"Trotzdem ausführen"**.
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- **Schnellfreigabe via PowerShell:**
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```powershell
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Unblock-File .\sanctum.exe
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```
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### Windows Defender "Überwachter Ordnerzugriff" (Controlled Folder Access - CFA)
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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:
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- **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\`).
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### I/O-Performance-Tuning
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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.
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## 📦 Release Packaging & Distribution
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Um ein Distributionspaket mit Release-Binary, Checksummen und Dokumentation zu bauen:
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```powershell
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powershell -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\package-release.ps1
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Erzeugt:
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- `dist/sanctum-v0.3.1-windows-x86_64.zip`
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- `dist/SHA256SUMS.txt`
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## 📄 Lizenz & Changelog
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- Lizenziert unter der [MIT License](LICENSE).
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- Details zu allen Versionen und Änderungen findest du im [CHANGELOG.md](CHANGELOG.md).
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