Mozilla Send项目文件加密机制深度解析

Mozilla Send项目文件加密机制深度解析

send Simple, private file sharing from the makers of Firefox 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/se/send

概述

Mozilla Send是一个安全文件分享服务，其核心特色在于采用了端到端加密技术。本文将深入剖析Send项目中实现的文件加密机制，帮助开发者理解其安全设计原理。

加密基础架构

Send项目采用128位AES-GCM加密算法，通过Web Crypto API在浏览器端完成文件加密，确保文件在上传服务器前就已加密。这种设计实现了真正的端到端加密，服务器无法获取文件明文内容。

加密流程详解

文件上传流程

1. 密钥生成阶段

   • 使用crypto.getRandomValues生成随机密钥
   • 通过HKDF SHA-256算法派生多组密钥：
     • 文件加密密钥（基于ECE标准，RFC8188）
     • 元数据加密密钥（AES-GCM）
     • 请求认证签名密钥（HMAC SHA-256）

2. 数据加密阶段

   • 使用对应密钥分别加密文件和元数据
   • 采用AES-GCM模式提供加密和完整性保护

3. 数据传输阶段

   • 加密数据和签名密钥上传至服务器
   • 服务器返回所有者令牌和分享链接
   • 主密钥附加到分享链接的片段标识符中

文件下载流程

1. 初始化阶段

   • 浏览器加载包含认证随机数的分享页面
   • 从URL片段中提取主密钥

2. 密钥派生阶段

   • 重新派生与上传时相同的三组密钥

3. 认证与解密阶段

   • 使用签名密钥对随机数签名并请求元数据
   • 解密获取的加密元数据并展示
   • 发起认证请求下载加密文件
   • 在本地完成文件解密和保存

密码保护机制

Send提供了可选的密码保护功能，增强了文件访问控制。

密码设置流程

1. 密钥重置

   • 丢弃原始派生的签名密钥
   • 基于用户密码和完整分享URL生成新的PBKDF2签名密钥

2. 密钥更新

   • 通过所有者令牌认证后上传新密钥至服务器
   • 服务器标记该记录为需要密码

密码验证流程

1. 密码提示

   • 浏览器检测到文件需要密码保护
   • 用户界面提示输入密码

2. 密钥派生

   • 根据输入密码重新计算签名密钥

3. 认证验证

   • 使用派生密钥签名随机数并请求元数据
   • 密码正确返回元数据，错误返回401状态

安全设计亮点

1. 前端加密：所有加密操作在浏览器端完成，服务器只存储密文
2. 密钥分离：不同用途使用不同派生密钥，实现最小权限原则
3. 密码保护：可选的双因素认证机制增强安全性
4. 临时性：所有分享链接都有时效性，降低长期风险

技术实现要点

• 使用标准化加密算法（AES-GCM、HKDF、PBKDF2）
• 遵循RFC8188加密格式规范
• 密钥生命周期管理严谨
• 密码学操作全部通过Web Crypto API实现

通过这种设计，Mozilla Send在保证易用性的同时，提供了企业级的安全文件传输方案。开发者可以借鉴这种前端加密模式，在自己的应用中实现类似的安全特性。

send Simple, private file sharing from the makers of Firefox 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/se/send