Keyhive项目中Document文档的BeeKEM加密机制解析

Keyhive项目中Document文档的BeeKEM加密机制解析

Keyhive作为一个分布式加密协作系统，其核心组件Document文档模块采用了先进的BeeKEM加密机制来保障文档内容的安全性。本文将深入剖析这一机制的技术实现原理和设计考量。

BeeKEM在Document中的角色定位

与Group不同，Document需要处理实际内容加密。Document本身并不直接存储内容，而是通过ContentRef引用内容（如Automerge的CommitHash或Git的SHA1）。BeeKEM在这里的作用是管理文档的共享密钥，在以下场景中自动更新：

1. 用户新增/移除时
2. 用户执行PCS更新时
3. 更改BeeKEM保护的根密钥时（无需PCS更新）

密钥管理策略

Document模块实现了灵活的密钥管理机制：

1. PCS更新替换：当接收到PCS更新时自动替换根密钥
2. 手动操作接口：提供API供调用方手动替换托管密钥
3. 密钥演进机制：在其他情况下采用密钥演进策略

值得注意的是，Document本身不设置根密钥更新策略（如"归档更新时轮换密钥"或"协作时推进密钥"），这些策略由调用方决定，Document仅暴露底层API。

技术实现细节

响应Cgka操作

系统能够处理签名过的Cgka操作：

• 对操作因果历史进行排序
• 验证操作签名有效性

预密钥窃取机制

实现了预密钥窃取(Prekey Stealing)机制，这是BeeKEM的一个重要安全特性。

典型应用场景示例

以一个包含"Ink & Switch Group"的文档为例：

1. 组成员包括Alice、Bob和Dan
2. 文档内容通过多个哈希值引用
3. BeeKEM结构包含：
   • 共享密钥(sharedSecret)
   • 根密钥(root)
   • 用户组合密钥(如Alice+Bob、Carol+Dan)
   • 各个用户的分享密钥

这种结构确保了即使组成员变更，文档内容也能保持加密安全。

与成员历史的区别

与用于变更控制的成员历史不同，BeeKEM只需维护最新状态。这是因为：

1. 因果加密机制确保从最新状态可以访问所有因果历史
2. BeeKEM支持合并，理论上只需维护一个头节点

这种设计既保证了安全性，又优化了系统性能。