craftvia/scripts/test-mfa-hardening.ts

// Korrektheitsnachweis für F-17: MFA-Härtung (Krypto + TOTP-Replay-Schutz).
//
// Drei Nachweise (jeweils Assertion; am Ende "OK" oder Exit-Code != 0):
//   (1) Recovery-Codes: ein generierter Code verifiziert korrekt gegen seinen
//       Argon2id-Hash (matchRecovery findet ihn), ein falscher Code nicht.
//       Zusatz: der Kompatibilitätspfad akzeptiert einen Bestands-Hash im
//       SHA-256-Format weiterhin.
//   (2) Entropie/Format: 4er-Gruppierung, 20 Hex-Zeichen normalisiert = 80 Bit
//       Entropie (>= 64 Bit gefordert), Hashes sind Argon2id ($argon2id$).
//   (3) TOTP-Replay: derselbe Code/Zeitschritt wird beim zweiten Mal (mit
//       afterStep = lastTotpStep) abgelehnt; ein älterer Zeitschritt lässt den
//       aktuellen Code weiterhin zu.
//
// Lauf: npx tsx scripts/test-mfa-hardening.ts  (reine Krypto-/TOTP-Logik, keine DB).

import "dotenv/config";
import { createHash } from "node:crypto";
import { generateSync } from "otplib";
import {
  generateRecoveryCodes,
  matchRecovery,
  hashRecovery,
  verifyTotp,
  newTotpSecret,
} from "@/server/mfa";

function assert(cond: unknown, msg: string): asserts cond {
  if (!cond) {
    console.error(`FEHLGESCHLAGEN: ${msg}`);
    process.exit(1);
  }
  console.log(`  ok: ${msg}`);
}

async function main() {
  // ── (1) Recovery-Codes: Argon2id-Verifikation korrekt/ falsch ────────────
  console.log("\n(1) Recovery-Codes gegen Argon2id-Hashes:");
  const { plain, hashed } = await generateRecoveryCodes(10);

  assert(plain.length === 10 && hashed.length === 10, "10 Codes + 10 Hashes erzeugt");
  assert(
    hashed.every((h) => h.startsWith("$argon2id$")),
    "alle Hashes sind Argon2id ($argon2id$)",
  );

  // Ein echter Code (mit und ohne Gruppierungs-Bindestriche) wird gefunden.
  const idx = await matchRecovery(plain[3], hashed);
  assert(idx === 3, "korrekter Recovery-Code wird am richtigen Index gefunden");
  const idxNormalized = await matchRecovery(plain[3].replace(/-/g, "").toUpperCase(), hashed);
  assert(idxNormalized === 3, "Code wird normalisiert erkannt (ohne Bindestriche, Großschreibung)");

  // Ein falscher Code wird abgelehnt.
  const idxWrong = await matchRecovery("0000-0000-0000-0000", hashed);
  assert(idxWrong === -1, "falscher Recovery-Code wird abgelehnt (-1)");

  // Kompatibilitätspfad: ein Bestands-Hash im SHA-256-Format wird weiter akzeptiert.
  const legacyPlain = "abcd-1234-ef56";
  const legacySha = createHash("sha256").update(legacyPlain.replace(/[\s-]/g, "").toLowerCase()).digest("hex");
  const legacyIdx = await matchRecovery(legacyPlain, [legacySha]);
  assert(legacyIdx === 0, "Bestands-Hash (SHA-256, 64 Hex) wird übergangsweise akzeptiert");
  const legacyWrong = await matchRecovery("ffff-ffff-ffff", [legacySha]);
  assert(legacyWrong === -1, "falscher Code gegen SHA-256-Bestandshash wird abgelehnt");

  // ── (2) Entropie / Format ────────────────────────────────────────────────
  console.log("\n(2) Entropie und Format:");
  const groupFormat = /^[0-9a-f]{5}-[0-9a-f]{5}-[0-9a-f]{5}-[0-9a-f]{5}$/;
  assert(plain.every((c) => groupFormat.test(c)), "Format 5-5-5-5 Hex mit Gruppierung");
  const normalizedLen = plain[0].replace(/-/g, "").length;
  assert(normalizedLen === 20, "20 Hex-Zeichen normalisiert (= 80 Bit Entropie, >= 64 gefordert)");
  const bits = normalizedLen * 4;
  assert(bits >= 64, `Entropie ${bits} Bit >= 64 Bit`);
  // hashRecovery liefert einen frischen Argon2id-Hash (Salt → zwei Hashes verschieden).
  const h1 = await hashRecovery(plain[0]);
  const h2 = await hashRecovery(plain[0]);
  assert(h1.startsWith("$argon2id$") && h2.startsWith("$argon2id$"), "hashRecovery liefert Argon2id");
  assert(h1 !== h2, "gesalzen: zwei Hashes desselben Codes unterscheiden sich");

  // ── (3) TOTP-Replay-Schutz ────────────────────────────────────────────────
  console.log("\n(3) TOTP-Replay-Schutz:");
  const secret = newTotpSecret();
  const token = generateSync({ secret }); // Code für den aktuellen Zeitschritt

  const first = verifyTotp(token, secret);
  assert(first.ok, "TOTP-Code verifiziert im aktuellen Zeitfenster");
  const step = first.ok ? first.step : -1;
  console.log(`  (akzeptierter Zeitschritt: ${step})`);

  // Zweite Verwendung mit lastTotpStep = step → Replay wird abgelehnt.
  const replay = verifyTotp(token, secret, step);
  assert(!replay.ok, "derselbe Code/Zeitschritt wird beim zweiten Mal abgelehnt (Replay)");

  // Ein älterer lastTotpStep (step - 1) lehnt den aktuellen Code NICHT ab.
  const older = verifyTotp(token, secret, step - 1);
  assert(older.ok && (older.ok ? older.step : -1) === step, "älterer Zeitschritt lässt den aktuellen Code zu");

  // Ein offensichtlich falscher Code ist immer ungültig.
  const bad = verifyTotp("000000", secret);
  assert(!bad.ok, "falscher 6-stelliger Code wird abgelehnt");

  console.log("\nOK — alle F-17-Nachweise bestanden.");
}

main().catch((e) => {
  console.error(e);
  process.exit(1);
});