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OneEncrypt

Yet Another OneDrive Encryptor

利用 DLL 注入实现的无进程无感知 OneDrive 加密器

工作方式

1. 通过 IFEO 劫持原生 OneDrive 客户端进程
2. 以调试器启动 OneDrive 绕过 IFEO，注入负责 IO 劫持的 DLL
3. 运行 OneDrive，启动器自行退出

其中被注入的 DLL 会劫持 ReadFile 等系统调用，在其进行真正的 IO 时额外做一层加解密。

由于只对 OneDrive 的 IO 做加解密处理，所以理论性能上要优于目前已有实现；并且用户可以几乎零感知；在忘记密码的情况下也不会丢失本机已有文件。

劫持实现

系统调用劫持基于 Detours 库。

需要维护所有打开的 File Handler ，并记录其 curser 位置。

加密算法

加密算法基于 libsodium 库，使用 xchacha20poly1305 。

在这里，选择加密算法的主要考量是速度和是否支持随机读取。每一个我们负责管理的 File Handler 都有一个其对应的 Encryptor，当拦截到 seek 等可能改变 cursor 位置的调用时，Encryptor 也应当做出相应改变。

参考 BoxCryptor 的实现，我们在每一个开启了加密的文件夹中都放置一个 key.storage 文件，该文件存储了文件名和其随机 nonce 的对应关系，该文件使用 MasterKey 加密 （其nonce直接存储于文件头部）。

随机 nonce 应在每次文件更新时都随机生成并重新加密[待定1]。

key 与文件分开放置可能会导致客户端尝试从服务端同步数据时，由于文件的同步顺序不确定导致可能不能解密。BoxCryptor 没有该问题，因为其是用户需要使用该文件时才解密，而这时 Onedrive 已经同步完文件；若未同步 key.storage 文件，则不对用户显示该目录的所有文件即可。

但是将文件的 nonce 放置在文件内有一定的问题。首先是实现会更复杂，文件长度的不一致导致需要 Hook 更多 API ，并且加密解密的过程也需要额外做一些处理。

更严重的问题是安全问题。

1. 对于已知明文的文件(如很多固定的二进制文件)，远程可以拿到一对 nonce 和 enc(key, nonce) 的对应。这样远端至少可以任意修改已知文件。
2. 对于未知的文件，由于无条件接收服务端传送的文件，所以该 nonce 可以被远端覆盖掉。此时若接收该远程文件，则本地会解密到错误的密文。

在这种场景下，alpha 版本接受该安全风险。

API

• ReadFile 读文件
• WriteFile 写文件
• SetFilePointer 改变文件游标
• CreateFileW 打开文件/文件夹
• CloseHandle 关闭文件/文件夹
• FindFirstFileW 列目录
• GetFileAttributesW 获取文件/文件夹属性
• GetFileInformationByHandle
• GetFileInformationByHandleEx

RoadMap

Alpha 版本

• 注入启动器
• 文件头部放置 nonce
• 不支持修改 key
• 支持可配置的 key 和加密路径
• API 支持：
  • [Done] ReadFile
  • [Done] WriteFile
  • [Done] CreateFileW
  • [Done] CloseHandle
  • [Done] SetFilePointer
  • [Done] GetFileSize

Beta 版本

• 更完善的 API 支持
• 对 MBS 支持
• 支持异步的读写操作
• 对软链接的支持
• 支持修改 key
• 区分不同 Onedrive 进程
• IFEO 方式启动

开发指南

请自备 Windows 10 环境，安装 Git, Visual Studio 2019 (Platform ToolSet v142, Windows10SDK 18362 )。

因为有些项目配置并没有保存在配置中，请手动配置以下选项：

• 右键将 Boot 项目设置为启动项目。
• 将 Boot 项目的 C/C++ -> Working Directory 修改为 $(SolutionDir)x64\Release。

因为注入代码的原因，调试 FileHook 暂不可用，请通过打 log 的方式 debug吧 >_< 。