132 lines
15 KiB
Typst
132 lines
15 KiB
Typst
#import "common.typ": pz-fig, pz-table
|
||
|
||
= Анализ требований и предметной области
|
||
|
||
== Анализ предметной области
|
||
|
||
В рамках анализа предметной области рассмотрены подходы к хранению чувствительных данных в мобильных приложениях и облачных хранилищах. Выделены требования: конфиденциальность при хранении и передаче; отсутствие необходимости доверять инфраструктуре хранилища; устойчивость к компрометации удалённого провайдера; разделение логики хранения и криптографической защиты; удобные сценарии создания хранилища, шифрования, открытия и работы с содержимым.
|
||
|
||
Сформирован вывод о приоритете клиентских криптографических механизмов, унифицированного доступа к разным типам хранилищ и архитектуры с чётким разделением слоёв.
|
||
|
||
Рассмотрены угрозы STRIDE в применении к клиентскому хранилищу: подмена файлов на диске провайдера (tampering) нейтрализуется шифрованием; утечка метаданных минимизируется за счёт шифрования имён путей (опция `encryptPath`); отказ в обслуживании облака не блокирует локальный доступ при наличии копии vault. Модель доверия: пользователь доверяет только собственному устройству и корректности реализации криптомодуля; облако и сеть считаются активными противниками для ciphertext.
|
||
|
||
Контекст взаимодействия участников показан на рисунке @fig-14.
|
||
|
||
#pz-fig("fig_14_context_system.png", [Контекстная диаграмма: пользователь, приложение Wallenc и внешний провайдер], "fig-14")
|
||
|
||
== Разработка требований к программному продукту
|
||
|
||
=== Назначение и цели создания системы
|
||
|
||
*Назначение* системы Wallenc — предоставление пользователю мобильного клиента для работы с иерархией *VaultsManager → vault → storage → файлы*: один `LocalVault` на устройстве, удалённые vault по OAuth; внутри vault пользователь создаёт и управляет *storage*; шифрование (`StorageEncryptionInfo`, `Encryptor`) применяется к storage, а не к vault.
|
||
|
||
*Цели создания*: обеспечить единую модель vault и storage; минимизировать доверие к провайдеру; поддержать расширение списка провайдеров через адаптеры; сохранить служебные метаданные в локальной БД без хранения пользовательского контента в открытом виде.
|
||
|
||
=== Функциональные требования
|
||
|
||
Функциональные требования сведены в таблице @tbl-req.
|
||
|
||
#pz-table(
|
||
[Свод функциональных требований],
|
||
2,
|
||
table.header([Код], [Требование]),
|
||
[ФР-1], [Создание, просмотр, переименование и удаление storage в локальном vault (LocalVault — один на устройстве)],
|
||
[ФР-2], [Включение шифрования storage, проверка ключа, открытие и закрытие зашифрованного представления],
|
||
[ФР-3], [Просмотр и операции с файлами внутри storage; текстовые секреты и 2FA],
|
||
[ФР-4], [OAuth-авторизация (Яндекс), регистрация удалённых vault и листинг их storage],
|
||
[ФР-5], [Синхронизация: группы хранилищ, журнал коммитов, фоновый Worker без передачи ключей],
|
||
[ФР-6], [Очередь фоновых задач: шифрование, синхронизация, отображение прогресса],
|
||
) <tbl-req>
|
||
|
||
==== Управление storage в локальном vault
|
||
|
||
Пользователь создаёт storage, просматривает список, переименовывает и удаляет их в единственном `LocalVault`. Служебные каталоги и системные пути не отображаются в пользовательском представлении.
|
||
|
||
==== Шифрование и открытие storage
|
||
|
||
При включении шифрования формируются параметры `StorageEncryptionInfo`; открытие выполняется только после успешной проверки ключа. Повторное шифрование одного storage до завершения предыдущей операции блокируется.
|
||
|
||
==== Работа с содержимым storage
|
||
|
||
Операции чтения и записи выполняются через единый интерфейс файлового доступа независимо от типа хранилища. Внутри открытого storage доступны текстовые секреты и генерация TOTP для 2FA (рис. @fig-33, @fig-34).
|
||
|
||
==== Удалённые хранилища и авторизация во внешних провайдерах
|
||
|
||
Реализован поток OAuth 2.0 для Яндекса @oauth-rfc6749 @yandex-oauth (рис. @fig-20).
|
||
|
||
#pz-fig("fig_20_oauth_sequence.png", [Диаграмма последовательности OAuth Яндекс], "fig-20")
|
||
|
||
==== Синхронизация зашифрованных данных
|
||
|
||
Спроектирован механизм фоновой синхронизации: в Room хранятся записи с UUID хранилищ; по таймеру запускается сервис, сравнивающий истории коммитов локального и удалённого представления без передачи ключей на сервер провайдера (рис. @fig-01–@fig-03).
|
||
|
||
=== Нефункциональные требования
|
||
|
||
К системе предъявляются требования по производительности (асинхронные операции на Coroutines), безопасности (AES на клиенте, минимизация утечек через имена путей), расширяемости (модульная структура Gradle) и устойчивости к гонкам при длительных операциях шифрования.
|
||
|
||
=== Требования к программно-аппаратной платформе
|
||
|
||
Минимальная платформа — Android с поддержкой Jetpack Compose; для OAuth и удалённых операций требуется сетевое подключение. Объём оперативной памяти должен быть достаточен для фоновых задач шифрования и Room.
|
||
|
||
== Аналоги
|
||
|
||
=== Аналог Google Files Secure Folder
|
||
|
||
Google Files Secure Folder локально прячет и защищает файлы в отдельной папке по PIN или графическому ключу внутри Android @google-secure-folder. Пользователь получает понятный «сейф» без настройки облака, однако сценарий ограничен устройством: отсутствует полноценная кроссплатформенная синхронизация зашифрованного vault между провайдерами, а модель хранилища не универсальна для подключения внешних API.
|
||
|
||
=== Аналог Proton Pass / Proton Drive
|
||
|
||
Экосистема Proton обеспечивает end-to-end шифрование для паролей, заметок и файлов с облачной синхронизацией. Для Wallenc релевантен опыт прозрачной для пользователя защиты и синхронизации, однако продукт жёстко привязан к инфраструктуре Proton, часть функций и объёмов зависит от тарифа, а роль «универсального клиента» к произвольному внешнему хранилищу ограничена.
|
||
|
||
=== Аналог Bitwarden
|
||
|
||
Менеджер секретов с шифрованием и синхронизацией. Ограничения: ориентация на учётные данные, а не файловый vault @bitwarden-help.
|
||
|
||
=== Аналог Cryptomator
|
||
|
||
Клиентское шифрование файловых vault в облаке (zero-knowledge). Ограничения: фокус на файлах, ограничения интеграций по платформам @cryptomator-docs.
|
||
|
||
=== Сводная оценка
|
||
|
||
#pz-table(
|
||
[Сравнительная оценка аналогов],
|
||
6,
|
||
table.header([Критерий], [Secure Folder], [Proton], [Bitwarden], [Cryptomator], [Wallenc]),
|
||
[Собственный backend приложения], [—], [+], [+/−], [—], [—],
|
||
[E2E / клиентское шифрование], [+/−], [+], [+], [+], [+],
|
||
[Файловый vault], [+], [+], [−], [+], [+],
|
||
[OAuth внешнего провайдера], [−], [+/−], [+/−], [+/−], [+],
|
||
[Переносимость провайдеров], [−], [−], [+/−], [+], [+],
|
||
[Unit-тесты без сервера], [н/д], [н/д], [+/−], [+/−], [+ (68)],
|
||
) <tbl-analog>
|
||
|
||
Обзор подтверждает актуальность концепции Wallenc: безопасность без собственного сервера и переносимая архитектура хранилищ.
|
||
|
||
== Стек технологий
|
||
|
||
Для реализации выбраны Kotlin, Android SDK, Jetpack Compose, Coroutines/Flow, Hilt, Room, AES на клиенте; модульная структура: `:app`, `:domain`, `:usecases`, `:ui`, `:domain-vault`, `:infrastructure-android`, `:vault-contracts`, `:task-runtime` @kotlin-docs @compose-docs @room-docs @hilt-docs @android-arch.
|
||
|
||
*Kotlin* обеспечивает выразительную доменную модель и безопасность типов. *Jetpack Compose* декларативно описывает UI и состояние экранов vault. *Coroutines/Flow* используются для асинхронного шифрования, обращения к DAO и отображения прогресса без блокировки главного потока. *Hilt* связывает реализации интерфейсов domain с Android-инфраструктурой. *Room* персистентно хранит метаданные. Криптографические операции выполняются в доменном слое с опорой на стандартные API Java/Android и рекомендации NIST по AES @nist-aes.
|
||
|
||
Выбор стека согласован с целями практики: все компоненты поддерживаются Google и сообществом, документированы на русском и английском языках, применимы в промышленной разработке мобильных приложений.
|
||
|
||
== Обзор методов и подходов к защите данных в мобильных приложениях
|
||
|
||
=== Клиентское шифрование и модель zero-knowledge
|
||
|
||
Данные шифруются до отправки во внешнее хранилище; провайдер не получает ключ расшифрования. Используется AES @nist-aes; проверка ключа выполняется через `Encryptor.checkKey` без расшифровки всего содержимого.
|
||
|
||
=== Авторизация и взаимодействие с внешними провайдерами без собственного сервера
|
||
|
||
Применяется OAuth 2.0: токены доступа хранятся локально в Room (`DbYandexAccount`); ключи шифрования не передаются на сторону провайдера @oauth-rfc6749.
|
||
|
||
== Обзор рынка и обоснование выбора решения Wallenc
|
||
|
||
Рынок мобильных хранилищ демонстрирует поляризацию: закрытые экосистемы с удобным UX (Proton, Google) и открытые криптоклиенты с ручной настройкой (Cryptomator). Wallenc занимает промежуточную нишу — *мобильный zero-knowledge vault* с OAuth к популярному провайдеру (Яндекс) и расширяемой регистрацией типов хранилищ. Для корпоративного заказчика (Нейротех) важны: отсутствие затрат на сервер приложения, возможность аудита кода, формализованное тестирование (68 unit-тестов, см. гл. 5).
|
||
|
||
Перспективы коммерциализации связаны не с продажей облака, а с лицензированием клиента или внутренним внедрением. Барьер входа — ответственность пользователя за ключ; в ПЗ это отражено в руководстве пользователя (прил. Б) и предупреждениях в UI.
|
||
|
||
== Формирование технического задания
|
||
|
||
Структура ТЗ оформлена по ГОСТ 7.32–2017: цели, этапы, функциональные и нефункциональные требования, порядок приёмки. Приоритет отдан ядру хранения и шифрования; расширения (2FA, текстовые секреты, синхронизация) зафиксированы как дополнительные функции второго этапа практики. Полный текст ТЗ — в приложении Б.
|