CryptoDrive

密码学加密网盘，数据库和服务器不储存明文文件。

本项目链接地址CryptoDrive

功能清单

• 基于网页的用户注册与登录系统（60分）

  • 使用https绑定证书到域名而非IP地址 【 PKI X.509 】

  • 允许用户注册到系统

    • 用户名的合法字符集范围：中文、英文字母、数字
      • 类似：-、_、.等合法字符集范围之外的字符不允许使用
    • 用户口令长度限制在36个字符之内
    • 对用户输入的口令进行强度校验，禁止使用弱口令
      • 显示用户输入的口令的强度等级

  • 使用合法用户名和口令登录系统

  • 禁止使用明文存储用户口令 【PBKDF2 散列算法 慢速散列 针对散列算法（如MD5、SHA1等）的攻击方法】

    • 存储的口令即使被公开，也无法还原/解码出原始明文口令

  • （可选）安全的忘记口令 / 找回密码功能

• 基于网页的文件上传加密与数字签名系统（20分）

  • 已完成《基于网页的用户注册与登录系统》所有要求
  • 限制文件大小：小于 10MB
  • 限制文件类型：office文档、常见图片类型
  • 匿名用户禁止上传文件
  • 对文件进行对称加密存储到文件系统，禁止明文存储文件 【 对称加密 密钥管理（如何安全存储对称加密密钥） 对称加密密文的PADDING问题 】
  • 系统对加密后文件进行数字签名 【 数字签名（多种签名工作模式差异） 】
  • （可选）文件秒传：服务器上已有的文件，客户端可以不必再重复上传了

• 基于网页的加密文件下载与解密（20分）

  • 已完成《基于网页的文件上传加密与数字签名系统》所有要求
  • 提供匿名用户加密后文件和关联的数字签名文件的下载
    • 客户端对下载后的文件进行数字签名验证 【 非对称（公钥）加密 数字签名 】
    • 客户端对下载后的文件可以解密还原到原始文件 【 对称解密 密钥管理 】
  • 提供已登录用户解密后文件下载
  • 下载URL设置有效期（限制时间或限制下载次数），过期后禁止访问 【 数字签名 消息认证码 Hash Extension Length Attack Hash算法与HMAC算法的区别与联系 】
  • 提供静态文件的散列值下载，供下载文件完成后本地校验文件完整性 【 散列算法 】

本项目用到的关键技术

• xchacha20poly1305:加密文件

• argon2:密钥派生

• ed25519:公私钥签名

• HMAC(JWT)：数字签名生成分享链接

快速安装与使用方法说明

• 在WSL2中安装MongoDB

  # 1. Open your WSL terminal (ie. Ubuntu) and go to your home directory: 
  cd ~
  # 2. Update your Ubuntu packages: 
  sudo apt update
  #3.  Import the public key used by the MongoDB package management system: 
  wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-5.0.asc | sudo apt-key add -
  #4.  Create a list file for MongoDB: 
  echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu focal/mongodb-org/5.0 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-5.0.list
  #5.  Reload local package database: 
  sudo apt-get update
  #6.  Install MongoDB packages: 
  sudo apt-get install -y mongodb-org
  #7.  Confirm installation and get the version number: 
  mongod --version
  #8.  Make a directory to store data: 
  mkdir -p ~/data/db
  #9.  Run a Mongo instance: 
  sudo mongod --dbpath ~/data/db
  #10.  Check to see that your MongoDB instance is running with: 
  ps -e | grep 'mongod'
  #11.  To exit the MongoDB Shell, use the shortcut keys: Ctrl + C

• 在WSL2中开启MongoDB服务

  #1.  Download the init.d script for MongoDB: 
  curl https://raw.githubusercontent.com/mongodb/mongo/master/debian/init.d | sudo tee /etc/init.d/mongodb >/dev/null
  #2.  Assign that script executable permissions: 
  sudo chmod +x /etc/init.d/mongodb
  #3.  Now you can use MongoDB service commands:
    sudo service mongodb status 
    #for checking the status of your database. You should see a [Fail] response if no database is running.
    sudo service mongodb start 
    #to start running your database. You should see a [Ok] response.
    sudo service mongodb stop 
    #to stop running your database.

• 安装nodejs

  sudo apt-get install curl
  curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.39.1/install.sh | bash
  nvm install --lts
  node --version
  npm --version
  nvm use --lts

• 构建前端（默认在3000端口打开服务）

  cd frontend
  npm install 
  npm run build

• 运行后端

  • 修改config.env参数

    NODE_ENV=development
    
    
    PORT=3001
    
    DATABASE_LOCAL=mongodb://localhost:27017/yourdatabasename
    
    JWT_SECRET=my-ultra-secure-and-ultra-long-secret
    
    JWT_EXPIRES_IN=90d
    
    JWT_COOKIE_EXPIRES_IN=90
    

    ---

    ## 运行后端
    cd backend
    npm install
    
    openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout cert.key -out cert.crt -config req.cnf -sha256
    
    npm start # production
    npm run dev # development

• 在成功配置前后端后，访问https://localhost:3001即可体验所有功能。

视频讲解地址

欢迎移步 BiliBili 观看演示视频

参考资料

文档类

• 小学期Wiki
• React官方文档
• Electron官方文档
• 现代JavaScript教程（可当作文档手册）
• MongoDB文档
• Mongoose文档
• Express.js文档
• Libsodium文档

课程类

• 全栈开发课
• freeCodeCamp
• 如果对JS中各种回调函数、匿名函数、箭头函数等等概念模糊，可以试着学习一下MIT的经典教材Structure and Interpretation of Computer Programs，js版教材由新国立的老师改编：
  • SICP JS版
  • SICP Python版（伯克利CS专业的入门课）
• 如果对nodejs中的异步编程有困惑的Bilibili上有一个简短的视频介绍了node中异步的机制：
  • 事件处理

杂项

• 项目中需要实现的下载链接分享功能可以参考微软Azure SAS的设计