Sanctum ist eine eigenständige, speichersichere und hochperformante CLI-Anwendung in Rust, die verschlüsselte Ein-Datei-Container (.sanctum) unter Windows 10/11 und Linux im reinen Userland verwaltet.

100% Userland: Keine Administratorrechte erforderlich, keine Kernel-Treiber (weder WinFsp noch Dokan).
Windows Explorer- & Desktop-Integration: Einhängen als nativer Netzlaufwerk-Buchstabe (Z: abwärts) via lokalem WebDAV (127.0.0.1), Explorer-Kontextmenü und System-Tray-Icon unter Windows sowie gio mount / .desktop-MIME unter Linux.
Native Synchronisation (sanctum sync): RSync-artiger bidirektionaler Dateiabgleich (Push & Pull) mit 1-MB-Chunk-Streaming direkt in SQLite. Umgeht das fundamentale 4-GB-Dateilimit des Windows WebClient-Dienstes (0x800700DF) für Dateien beliebiger Größe (5 GB, 50 GB, 500 GB+). Inklusive --dry-run Simulation, --delete Spiegelung und --checksum Hashprüfung.
In-Place Self-Upgrade (sanctum upgrade): Aktualisiert das laufende Binary per Knopfdruck direkt über Gitea Releases. Löst Windows File-Locking via self-replace, verifiziert jedes Release kryptografisch via Minisign (SHA256SUMS.txt.minisig) und sperrt Drittanbieter-URLs standardmäßig ab.
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.
Dual-Vault / Second Safe: 2-Slot-Architektur mit Alibi-Trägerdatei (Modell A). Erlaubt die Trennung von Standard- und vertraulichen Zweittresor-Daten (z. B. Schutz vor Schulterblick im Alltag). Volle Dateinamen-Verschlüsselung im Second Safe.
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: Standalone-Executables ohne externe DLL-Abhängigkeiten (sanctum.exe für Windows, statisches musl-ELF für Linux).

💡 Neu bei Sanctum? Eine kompakte Schritt-für-Schritt-Anleitung findest du in der Schnellstartanleitung (QUICKSTART.md). Hinweise zur Installation via Scoop oder Winget gibt es im Installations-Guide (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 & VirtualLock): Alle Schlüsselstrukturen implementieren das Zeroize-Trait (Zeroizing<[u8; 32]>), um sensible Schlüsseldaten beim Verlassen des Gültigkeitsbereichs im RAM sofort sicher zu nullen. Schlüsseldaten werden mittels VirtualLock / mlock vor Paging geschützt.
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.
Dual-Vault (Multi-Slot & Carrier): Konstante 2-Slot-Architektur. Slot 0 dient als Standard-/Decoy-Vault, Slot 1 als Second Safe (Hidden Vault) oder CSPRNG-Dummy. Dient dem Schutz vor neugierigen Blicken oder beiläufigem Zwang im Alltag. (Hinweis: Die Trägerdatei besitzt hohe Entropie und ist forensisch nachweisbar; kein Anspruch auf juristisch unnachweisbare Abstreitbarkeit gegen behördliche Beschlagnahme). Carrier-Format V2 mit Paged Manifest: Das steganografische Dateisystem des Hidden Vaults nutzt eine skalierbare Paged-Manifest-Architektur. Blöcke 0 und 1 speichern den redundanten Superblock (C-02), während Inodes über dedizierte Inode-Pages (~1 MB Nutzdaten je Seite, ca. 4.500–7.000 Inodes pro Seite) dynamisch aus dem Blockpool verwaltet werden. Die Kapazität ist nicht mehr auf 7.000 Dateien limitiert, sondern skaliert dynamisch mit den verfügbaren Trägerblöcken. Robuste Fail-Soft-Resilienz (D-01) isoliert Seitenbeschädigungen, ein In-Memory Sekundärindex (D-02) beschleunigt Pfadoperationen auf O(Geschwister), und Sanctum warnt beim Einbinden automatisch bei Blockknappheit (< 20 freie Blöcke oder < 5% Restkapazität).
Dateinamen-Verschlüsselung: Dateinamen im Hidden Vault werden mit frischen CSPRNG-Nonces und AES-256-GCM verschlüsselt in der Datenbank gespeichert (Legacy-Kompatibilität über --legacy-names).
Kryptografisches Chunk-Shredding (Logisches Löschen vs. Physikalische Bereinigung): Vor jedem Löschen oder Kürzen werden Chunk-Payloads, Nonces und Tags in der SQLite-Datenbank transaktional mit CSPRNG-Zufallsrauschen überschrieben. Dies verhindert zuverlässig jede logische Rekonstruktion auf Datenbank- und Dateisystemebene. Wichtiger technischer Hinweis (SA-07): Dies stellt ein logisches sicheres Löschen dar. Auf modernen Solid-State-Drives (SSD, NVMe) und Copy-on-Write-Dateisystemen (Btrfs, ZFS, APFS, ReFS) kann Software im Userland bauartbedingt keine physikalische Datenträgerbereinigung (Media Sanitization) garantieren: Der Flash Translation Layer (FTL) und Wear-Leveling-Algorithmen leiten Schreiboperationen auf neue Flash-Blöcke um; alte physikalische Zellen verbleiben bis zur SSD Garbage Collection / TRIM im Flash. Für absolute physische Bereinigung wird eine hardware- oder blockebenenbasierte Vollverschlüsselung (BitLocker, LUKS) oder ein ATA/NVMe Secure Erase empfohlen.

📦 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.
SQLite WAL & SHM Begleitdateien (Forensik & Ciphertext-Garantie, Z-03): Während des Betriebs erzeugt SQLite temporär <container>-wal und <container>-shm. Sämtliche Chunks und Inodes werden vor dem Schreiben im Userland via AES-256-GCM verschlüsselt, sodass Begleitdateien zu 100% ausschließlich unknackbaren Ciphertext enthalten. Beim regulären Aushängen werden alle Transaktionen via wal_checkpoint(TRUNCATE) in den Hauptcontainer überführt und die Begleitdateien restlos entfernt (Details siehe THREAT_MODEL.md).

🚀 Kompilieren

Voraussetzungen: Rust (>= 1.85) mit GCC/MinGW-Toolchain für SQLite:

cargo build --release

Das fertige Binary befindet sich unter target/release/sanctum.exe.

🛠️ CLI-Referenz & Verwendung

1. Container initialisieren

# Standard-Container anlegen:
sanctum.exe init --path "C:\Pfad\tresor.sanctum"

# Container mit Zweittresor (Dual-Vault: Decoy + Second 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)

# 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).
Linux & WebDAV-Integration: Auf Linux startet Sanctum das WebDAV-VFS auf 127.0.0.1 mit lokaler Session-Token-Authentifizierung. Im Terminal werden direkt die Zugangsdaten und passende Mount-Befehle ausgegeben:
- Benutzer: sanctum | Passwort: Dynamisches Session-Token (Hex)
- gio mount dav://sanctum@127.0.0.1:8443/
- mount -t davfs -o username=sanctum http://127.0.0.1:8443/ /mnt/sanctum
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

sanctum.exe unmount --drive S

4. Master-Passwort ändern (`passwd`) & Rekeying (`rekey`)

# Master-Passwort ändern (Key-Rewrapping in Sekundenbruchteilen):
sanctum.exe passwd --path "C:\Pfad\tresor.sanctum"

Note

passwd verpackt den bestehenden Datenschlüssel (DEK) mit einem neuen KEK. Das zuvor notierte 24-Wort Notfallblatt bleibt weiterhin gültig!

# Master-Schlüssel erneuern & bisherige Notfallkarten entwerten (K-03):
sanctum.exe rekey --path "C:\Pfad\tresor.sanctum"

Important

rekey generiert einen komplett frischen DEK, verschlüsselt alle Datenblöcke um und gibt ein neues 24-Wort Notfallblatt aus. Alle bisherigen Notfallkarten werden dadurch unwiderruflich ungültig.

5. Disaster Recovery & Notfallschlüssel

# 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)

# 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

# .sanctum-Dateien für Rechtsklick ("In Sanctum öffnen") in HKCU registrieren (ohne Adminrechte):
sanctum.exe register

# Registrierung wieder rückstandslos entfernen:
sanctum.exe unregister

8. Native Synchronisation (`sanctum sync`)

Sanctum bietet eine native, rsync-ähnliche Synchronisations-Engine, die Dateien direkt auf Datenbank- und Chunk-Ebene überträgt. Dies löst das fundamentale Problem des Windows WebClient-Dienstes (mrxdav.sys), welcher beim Kopieren über gemountete WebDAV-Netzlaufwerke konstruktionsbedingt auf maximal 4 GB pro Datei beschränkt ist (FileSizeLimitInBytes / Fehler 0x800700DF).

# 1. Vorab-Simulation ausführen (Dry-Run / risikolos prüfen):
sanctum.exe sync --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" "C:\Users\User\Downloads" /Downloads --dry-run

# 2. Ordner synchronisieren (unfertige Downloads und Temporärdateien ausschließen):
sanctum.exe sync --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" "C:\Users\User\Downloads" /Downloads --exclude "*.crdownload" --exclude "*.tmp"

# 3. Exakte 1:1 Spiegelung (löscht verwaiste Dateien im Ziel, schont aber per --exclude ausgeschlossene Pfade):
sanctum.exe sync --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" "C:\Users\User\Dokumente" /Dokumente --delete

# 3b. Radikales Löschen inklusive ausgeschlossener Pfade:
sanctum.exe sync --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" "C:\Users\User\Dokumente" /Dokumente --delete --delete-excluded

# 4. Mit kryptografischer Inhaltsprüfung (SHA-256 Hashes vergleichen):
sanctum.exe sync --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" "C:\Users\User\Projekte" /Projekte --checksum

# 5. Daten aus dem Tresor wiederherstellen (Pull / Container -> Host):
sanctum.exe sync --path "C:\Pfad\tresor.sanctum" /Downloads "D:\Wiederhergestellt\Downloads" --pull

Dateigrößen: Dateien beliebiger Größe (5 GB, 50 GB, 500 GB+) werden in 1-MB-Streaming-Chunks mit AES-256-GCM direkt übertragen.
Fast-Delta Check: Dateien mit identischer Größe und Modifikationszeitstempel (mtime) werden sofort übersprungen.
Metadaten-Erhaltung: Datei-Zeitstempel (mtime) werden in beide Richtungen exakt konserviert.

9. In-Place Self-Upgrade (`sanctum upgrade`)

Aktualisiert die laufende Sanctum-Executable direkt über die offizielle Gitea-Releases-API auf die neueste Version, ohne manuelle Browser-Downloads oder separate Paketmanager:

# Nur prüfen, ob ein Update verfügbar ist:
sanctum.exe upgrade --check
# oder mit dem Alias:
sanctum.exe update -c

# Interaktives Upgrade durchführen (zeigt Release-Details und fragt nach Bestätigung):
sanctum.exe upgrade

# Vollautomatisches Upgrade ohne Rückfragen (z. B. in Skripten):
sanctum.exe upgrade -y

# Upgrade erzwingen (Neuinstallation / Reinstall derselben Version):
sanctum.exe upgrade --force

Plattformunabhängig: Löst das Windows-Dateilock (ERROR_ACCESS_DENIED) via self-replace und unterstützt ebenso Linux (statisches musl ELF).
Kryptografische Integrität: Das heruntergeladene Binary wird vor dem Ersetzen zwingend gegen die offizielle SHA256SUMS.txt via SHA-256 verifiziert.
Paketmanager-Harmonie: Erkennt automatisch Installationen via Scoop (scoop update sanctum) oder Winget (winget upgrade HaraldPansi.Sanctum) und warnt den Benutzer.

🛡️ OpSec & Explorer Anti-Leak Shield

Sanctum schützt vertrauliche Daten vor unbeabsichtigten Windows-Spuren:

Anti-Leak Dateifilter: Unterdrückt das Anlegen von Thumbs.db, desktop.ini, Office-Sperrdateien (~$*), temporären Dateien (*.tmp) und NTFS Alternate Data Streams (:Zone.Identifier).
Inactivity Auto-Lock: Erkennt Inaktivität anhand echter Lese-/Schreibzugriffe und trennt den Container automatisch nach Erreichen des Timeouts.
Session Lock Detection: Reagiert über WTSRegisterSessionNotification sofort auf Windows-Sitzungssperren (Win + L) oder Abmeldungen und schließt den Container blitzschnell ab.
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.
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.
VFS Carrier-Schutz: Die im Decoy-Tresor sichtbare Alibi-Trägerdatei wird im VFS gegen versehentliches Löschen, Überschreiben oder Umbenennen geschützt.
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:
```
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 -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\package-release.ps1

Erzeugt:

dist/sanctum-v0.7.0-windows-x86_64.zip (Windows x86_64 ZIP)
dist/sanctum-v0.7.0-linux-x86_64.tar.gz (Linux x86_64 musl static TAR.GZ via package-release-linux.ps1)
dist/SHA256SUMS.txt
dist/SHA256SUMS.txt.minisig (Kryptografische Minisign-Release-Signatur)

⚖️ 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.
Dual-Vault-Architektur & Herausgabepflichten: Sanctum bietet mit dem steganografischen Alibi-Carrier (Modell A) eine praktische Zweittresor-Funktion zum Schutz vor Schulterblick und beiläufiger Nötigung. Dies ist ein technischer Alltags-Schutzmechanismus, kein juristisches Schutzschild und keine forensisch unnachweisbare Abstreitbarkeit gegen behördliche Beschlagnahme.
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.

📄 Lizenz & Changelog

Lizenziert unter der MIT License.
Das detaillierte Bedrohungsmodell und Sicherheitsarchitektur-Dokumentation findest du in THREAT_MODEL.md.
Vollständige Third-Party-Attributionen aller ~230 Abhängigkeiten (Apache-2.0, MIT, BSD, SQLite Public Domain) sind in THIRD_PARTY_LICENSES.md dokumentiert.
Ausführliche rechtliche Bestimmungen und Exportkontroll-Hinweise sind in LEGAL.md geregelt.
Details zu allen Versionen und Änderungen findest du im CHANGELOG.md.

README.md Unescape Escape

Sanctum 🛡️