feat(bezpieczenstwo): szyfrowanie lacz miedzy warstwami AES-256-GCM (PRE-16)

Warstwy rozmawialy ze soba jawnym tekstem wewnatrz klastra. Token
miedzywarstwowy (LOG-32) mowil KTO pyta, ale nie ukrywal CZEGO dotyczy
odpowiedz — a plyna nia surowe wiersze oryginalnych baz interpretacyjnych,
czyli rdzen produktu. Kto podsluchal ruch wewnatrz sieci (drugi pod, mirror
portu na switchu, zrzut z wezla), mial je w calosci.

Nowy modul link_crypto (kopia w kazdej z trzech uslug — nie maja wspolnej
biblioteki; test pilnuje, ze kopie sa identyczne):
- AES-256-GCM na ciele kazdego zadania i odpowiedzi. GCM daje poufnosc I
  uwierzytelnienie naraz, wiec nie ma wariantu „zaszyfrowane, ale podatne na
  modyfikacje".
- DWA niezalezne klucze, po jednym na pare rozmowcow (prezentacja-logika,
  logika-dane). Przejecie klucza prezentacji nie otwiera warstwy danych, gdzie
  leza cale bazy. Z kazdego klucza lacza HKDF wyprowadza osobne podklucze na
  kierunek, wiec zadanie i odpowiedz nigdy nie szyfruja sie tym samym kluczem.
- Do materialu uwierzytelnianego (AAD) wchodza kierunek, sciezka, znacznik
  czasu i numer ramki — wiec ramki nie da sie przekleic na inny endpoint,
  odtworzyc po czasie (okno MAX_SKEW) ani przestawic w strumieniu.
- Strona serwerowa to czyste ASGI: podmienia cialo zanim zobaczy je FastAPI
  i przepuszcza odpowiedz strumieniowa kawalek po kawalku (okno postepu dziala
  dalej). Fail-closed: przy ustawionym kluczu jawne zadanie dostaje odmowe.

Strumien postepu (okno pisania horoskopu) tez idzie przez szyfrowane lacze:
link_crypto.stream_lines() pieczetuje zadanie i odszyfrowuje odpowiedz ramka
po ramce (granice ramek != granice linii NDJSON), zachowujac dostarczanie na
zywo. Bez tego przy wlaczonym LINK_ENCRYPTION_REQUIRED serwer odrzucalby
strumien (400) i okno postepu przestaloby dzialac. Fail-closed obejmuje takze
strumien: klient bez klucza nie wysyla nic, zamiast puscic dane urodzenia
jawnym tekstem, zanim serwer zdazy odmowic.

Najgrozniejszy blad wyszedl z PODSLUCHU prawdziwego gniazda, nie z testow:
klient bez klucza wysylal pytanie jawnym tekstem, ZANIM serwer zdazyl odmowic.
Stad LINK_ENCRYPTION_REQUIRED: klient nie wysyla niczego, a usluga nie wstaje,
jesli klucza brak. Ta sama zasada co przy sekrecie logowania.

Klient prezentacji przepuszczony przez jeden punkt _post()/stream_lines: dopoki
kazda metoda skladala zadanie sama, dolozenie nowej znaczylo, ze latwo zapomniec
o tokenie albo kluczu (401 wyszedl juz raz dopiero na produkcji). Test
strukturalny: kazde wyjscie w dol musi miec i token, i klucz lacza (takze
strumien), a surowe httpx wolno tylko na sciezkach wyjetych spod szyfrowania.

Weryfikacja:
- testy link_crypto (round-trip, brak tresci baz w bajtach na sieci, odrzucenie
  obcego klucza / przestawionego bitu / przekleconej sciezki / przestawionej
  ramki / przeterminowanej koperty / urwanego strumienia; round-trip strumienia
  i fail-closed klienta i serwera dla strumienia),
- e2e na prawdziwym uvicornie z proxy zrzucajacym gniazdo: tresci baz brak na
  kablu w obie strony (grep=0), takze dla strumienia horoskopu; klucz jednej
  pary nie otwiera drugiej,
- calosc: logika 234 passed / 1 skipped, prezentacja 25 passed.

docs/wdrozenie-pre16.md: instrukcja krok po kroku z uzasadnieniem kolejnosci.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>

services/logic/tests/test_link_crypto.py

@@ -0,0 +1,401 @@
+"""Szyfrowanie łącza między warstwami (PRE-16).
+
+Sedno: przez to łącze płyną surowe wiersze oryginalnych baz interpretacyjnych.
+Testy nie sprawdzają więc tylko, czy „coś się zaszyfrowało i odszyfrowało" —
+sprawdzają, czy tajnego tekstu FAKTYCZNIE NIE MA w bajtach lecących po sieci
+oraz czy każda znana droga na skróty (brak szyfrowania, obcy klucz, podmieniony
+bajt, przeklejenie na inny endpoint, odtworzenie po czasie) kończy się odmową.
+"""
+import json
+import pathlib
+import time
+
+import pytest
+from fastapi import FastAPI
+from fastapi.responses import StreamingResponse
+from pydantic import BaseModel
+from starlette.testclient import TestClient
+
+from app import link_crypto
+from app.link_crypto import ENV_LOGIC_DATA, ENV_PRESENTATION_LOGIC, Link, LinkError
+
+SECRET = "Saturn w VII domu — opis z oryginalnej bazy interpretacyjnej"
+KEY_A = "11" * 32          # hex, 32 bajty
+KEY_B = "22" * 32
+
+
+class Payload(BaseModel):
+    question: str
+
+
+def _app(link: Link | None) -> FastAPI:
+    app = FastAPI()
+    if link is not None:
+        app.add_middleware(link_crypto.LinkCryptoMiddleware, link=link, layer="testowa")
+
+    @app.get("/health")
+    def health():
+        return {"status": "ok"}
+
+    @app.post("/search")
+    def search(payload: Payload):
+        return {"echo": payload.question, "interpretation": SECRET}
+
+    @app.get("/catalog")
+    def catalog():
+        return {"models": ["a", "b"]}
+
+    @app.post("/stream")
+    def stream():
+        def lines():
+            for i in range(4):
+                yield json.dumps({"step": i, "note": SECRET}).encode() + b"\n"
+
+        return StreamingResponse(lines(), media_type="application/x-ndjson")
+
+    return app
+
+
+@pytest.fixture
+def link():
+    return Link(link_crypto.parse_key(KEY_A))
+
+
+# ------------------------------------------------------------------- klucze
+
+def test_key_accepts_hex_and_base64():
+    import base64
+
+    raw = bytes(range(32))
+    assert link_crypto.parse_key(raw.hex()) == raw
+    assert link_crypto.parse_key(base64.b64encode(raw).decode()) == raw
+
+
+def test_key_of_wrong_length_is_rejected_loudly():
+    """Krótki klucz to nie „słabsze szyfrowanie", tylko błąd konfiguracji."""
+    with pytest.raises(LinkError, match="32"):
+        link_crypto.parse_key("aabb")
+
+
+def test_key_that_is_neither_hex_nor_base64_is_rejected():
+    with pytest.raises(LinkError, match="hex"):
+        link_crypto.parse_key("!!! to nie jest klucz !!!")
+
+
+def test_key_from_env_is_lazy(monkeypatch):
+    monkeypatch.delenv(ENV_PRESENTATION_LOGIC, raising=False)
+    assert link_crypto.key_from_env(ENV_PRESENTATION_LOGIC) is None
+    monkeypatch.setenv(ENV_PRESENTATION_LOGIC, KEY_A)
+    assert link_crypto.key_from_env(ENV_PRESENTATION_LOGIC) == bytes.fromhex(KEY_A)
+
+
+def test_directions_use_different_subkeys(link):
+    """Żądanie i odpowiedź nie dzielą klucza — powtórzenie jednorazówki w jedną
+    stronę nie osłabia drugiej."""
+    stamp = link_crypto.stamp_now()
+    sealed = link.seal(link_crypto.REQUEST, "/search", stamp, 0, b"tajne")
+    with pytest.raises(LinkError):
+        link.open(link_crypto.RESPONSE, "/search", stamp, 0, sealed)
+
+
+# --------------------------------------------------------- podstawowy obieg
+
+def test_round_trip_delivers_plaintext_to_the_app(link):
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        got = link_crypto.call_json(client, "POST", "http://testserver/search",
+                                    payload={"question": "Saturn"}, link=link)
+    assert got["echo"] == "Saturn"
+    assert got["interpretation"] == SECRET
+
+
+def test_get_without_body_also_works(link):
+    """GET nie ma ciała, ale i tak pieczętujemy pustą kopertę — to ona dowodzi,
+    że pytający ma klucz, i ona wymusza zaszyfrowanie odpowiedzi."""
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        got = link_crypto.call_json(client, "GET", "http://testserver/catalog", link=link)
+    assert got == {"models": ["a", "b"]}
+
+
+def test_without_key_traffic_stays_plaintext(link):
+    """Dev bez sekretów ma działać jak dotąd — inaczej nikt nie odpali projektu lokalnie."""
+    with TestClient(_app(None)) as client:
+        got = link_crypto.call_json(client, "POST", "http://testserver/search",
+                                    payload={"question": "Saturn"}, link=None)
+    assert got["interpretation"] == SECRET
+
+
+def test_health_stays_open_for_kubernetes_probes(link):
+    """Sondy k8s klucza nie mają. Gdyby /health wymagał szyfrowania, literówka
+    w sekrecie kładłaby pody zamiast pokazać błąd w aplikacji."""
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        assert client.get("http://testserver/health").json() == {"status": "ok"}
+
+
+# ------------------------------------------- czy na kablu naprawdę nic nie widać
+
+def _raw_exchange(client, link, payload):
+    """Wysyła zapieczętowane żądanie i zwraca SUROWE bajty obu stron."""
+    stamp = link_crypto.stamp_now()
+    body = link_crypto.frame_out(
+        link.seal(link_crypto.REQUEST, "/search", stamp, 0, json.dumps(payload).encode()))
+    response = client.request(
+        "POST", "http://testserver/search", content=body,
+        headers={link_crypto.HEADER_ENC: link_crypto.VERSION,
+                 link_crypto.HEADER_TS: stamp,
+                 "Content-Type": link_crypto.CONTENT_TYPE})
+    return body, response
+
+
+def test_request_bytes_do_not_contain_the_question(link):
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        body, _ = _raw_exchange(client, link, {"question": "Saturn w VII"})
+    assert b"Saturn" not in body
+    assert b"question" not in body
+
+
+def test_response_bytes_do_not_contain_the_interpretation(link):
+    """To jest właściwy powód istnienia całego modułu."""
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        _, response = _raw_exchange(client, link, {"question": "Saturn"})
+    assert response.status_code == 200
+    assert SECRET.encode() not in response.content
+    assert b"interpretation" not in response.content
+    assert response.headers[link_crypto.HEADER_ENC] == link_crypto.VERSION
+    assert response.headers["content-type"] == link_crypto.CONTENT_TYPE
+
+
+# ------------------------------------------------------- drogi na skróty i ataki
+
+def test_plaintext_request_is_refused_when_key_is_set(link):
+    """Fail-closed: regresja po stronie klienta nie może oznaczać cichego
+    powrotu do jawnego ruchu."""
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        response = client.post("http://testserver/search", json={"question": "Saturn"})
+    assert response.status_code == 400
+    assert SECRET.encode() not in response.content
+
+
+def test_foreign_key_cannot_read_the_link(link):
+    """Klucze są osobne dla każdej pary warstw — przejęcie jednego nie otwiera drugiej."""
+    intruder = Link(link_crypto.parse_key(KEY_B))
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        stamp = link_crypto.stamp_now()
+        body = link_crypto.frame_out(
+            intruder.seal(link_crypto.REQUEST, "/search", stamp, 0, b'{"question":"x"}'))
+        response = client.request(
+            "POST", "http://testserver/search", content=body,
+            headers={link_crypto.HEADER_ENC: link_crypto.VERSION,
+                     link_crypto.HEADER_TS: stamp,
+                     "Content-Type": link_crypto.CONTENT_TYPE})
+    assert response.status_code == 400
+    assert SECRET.encode() not in response.content
+
+
+def test_single_flipped_bit_is_rejected(link):
+    """GCM uwierzytelnia, więc nie ma wariantu „odszyfrowało się, ale zmienione"."""
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        stamp = link_crypto.stamp_now()
+        sealed = bytearray(link.seal(link_crypto.REQUEST, "/search", stamp, 0,
+                                     b'{"question":"x"}'))
+        sealed[-1] ^= 0x01
+        response = client.request(
+            "POST", "http://testserver/search",
+            content=link_crypto.frame_out(bytes(sealed)),
+            headers={link_crypto.HEADER_ENC: link_crypto.VERSION,
+                     link_crypto.HEADER_TS: stamp,
+                     "Content-Type": link_crypto.CONTENT_TYPE})
+    assert response.status_code == 400
+
+
+def test_frame_cannot_be_replayed_against_another_endpoint(link):
+    """Ścieżka wchodzi do materiału uwierzytelnianego, więc podsłuchanej koperty
+    nie da się przekleić tam, gdzie odpowiedź byłaby ciekawsza."""
+    stamp = link_crypto.stamp_now()
+    sealed = link.seal(link_crypto.REQUEST, "/catalog", stamp, 0, b"")
+    with pytest.raises(LinkError):
+        link.open(link_crypto.REQUEST, "/search", stamp, 0, sealed)
+
+
+def test_frames_cannot_be_reordered(link):
+    """Numer ramki jest uwierzytelniony — przestawienie kolejności w strumieniu
+    to błąd, a nie po cichu pomieszany horoskop."""
+    stamp = link_crypto.stamp_now()
+    second = link.seal(link_crypto.RESPONSE, "/stream", stamp, 1, b"druga")
+    with pytest.raises(LinkError):
+        link.open(link_crypto.RESPONSE, "/stream", stamp, 0, second)
+
+
+def test_stale_frame_is_refused(link, monkeypatch):
+    """Bez okna czasowego podsłuchane żądanie dałoby się odtworzyć kiedykolwiek."""
+    old = f"{time.time() - link_crypto.MAX_SKEW_SECONDS - 60:.3f}"
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        body = link_crypto.frame_out(
+            link.seal(link_crypto.REQUEST, "/search", old, 0, b'{"question":"x"}'))
+        response = client.request(
+            "POST", "http://testserver/search", content=body,
+            headers={link_crypto.HEADER_ENC: link_crypto.VERSION,
+                     link_crypto.HEADER_TS: old,
+                     "Content-Type": link_crypto.CONTENT_TYPE})
+    assert response.status_code == 400
+
+
+def test_truncated_stream_is_an_error_not_silent_loss(link):
+    stamp = link_crypto.stamp_now()
+    full = link_crypto.frame_out(link.seal(link_crypto.RESPONSE, "/x", stamp, 0, b"abc"))
+    with pytest.raises(LinkError, match="urwana"):
+        link.open_all(link_crypto.RESPONSE, "/x", stamp, full[:-2])
+
+
+def test_absurd_frame_length_does_not_allocate(link):
+    """Zadeklarowana długość pochodzi z sieci — nie wolno jej wierzyć na słowo."""
+    import struct
+
+    with pytest.raises(LinkError, match="rozmiar"):
+        list(link_crypto.frames_in(struct.pack(">I", 2 ** 31) + b"nic"))
+
+
+# ---------------------------------------------------------- odpowiedź strumieniowa
+
+def test_streaming_response_survives_encryption(link):
+    """Okno postępu dostaje kolejne linie na żywo — muszą dojść po kolei
+    i w komplecie, mimo że każda jedzie w osobnej kopercie."""
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        stamp = link_crypto.stamp_now()
+        body = link_crypto.frame_out(link.seal(link_crypto.REQUEST, "/stream", stamp, 0, b""))
+        with client.stream("POST", "http://testserver/stream", content=body,
+                           headers={link_crypto.HEADER_ENC: link_crypto.VERSION,
+                                    link_crypto.HEADER_TS: stamp,
+                                    "Content-Type": link_crypto.CONTENT_TYPE}) as response:
+            chunks = list(link_crypto.open_response_stream(response, link))
+
+    steps = [json.loads(line) for line in b"".join(chunks).splitlines()]
+    assert [s["step"] for s in steps] == [0, 1, 2, 3]
+    assert all(s["note"] == SECRET for s in steps)
+
+
+def test_stream_lines_helper_round_trips_ndjson(link):
+    """Wyższa warstwa (`stream_lines`) — dokładnie tej używa klient okna postępu.
+
+    Regresja, którą pilnuje ten test: strumień horoskopu powstał na gałęzi, która
+    nie widziała szyfrowania, więc szedł surowym httpx. Po scaleniu z PRE-16 przy
+    włączonym łączu żądanie było odrzucane (400) albo odpowiedź wracała jako
+    nieczytelne ramki. Tu sprawdzamy, że helper zwraca CZYSTE linie NDJSON i że
+    tajny opis nie przecieka po drodze."""
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        lines = list(link_crypto.stream_lines(
+            client, "http://testserver/stream", payload=None, link=link))
+    steps = [json.loads(line) for line in lines]
+    assert [s["step"] for s in steps] == [0, 1, 2, 3]
+    assert all(s["note"] == SECRET for s in steps)
+
+
+def test_stream_lines_plaintext_path_still_works(link):
+    """Bez klucza (dev) strumień ma działać jak dotąd — surowy, bez szyfrowania."""
+    with TestClient(_app(None)) as client:
+        lines = list(link_crypto.stream_lines(
+            client, "http://testserver/stream", payload=None, link=None))
+    assert [json.loads(line)["step"] for line in lines] == [0, 1, 2, 3]
+
+
+def test_stream_request_without_key_is_refused_when_required(link):
+    """Fail-closed obejmuje też strumień: nieszyfrowane żądanie na łączu z kluczem
+    dostaje odmowę, a nie cichy jawny przelot tajnych danych."""
+    with TestClient(_app(link)) as client:
+        response = client.post("http://testserver/stream", json={})
+    assert response.status_code == 400
+    assert SECRET.encode() not in response.content
+
+
+def test_stream_lines_client_is_fail_closed_when_required(monkeypatch, link):
+    """Klient strumienia też nie wypuszcza jawnego żądania — jak `call`. Bez tego
+    ciało (dane urodzenia) poszłoby w eter, zanim serwer zdążyłby odmówić."""
+    monkeypatch.setenv(link_crypto.ENV_REQUIRED, "true")
+    sent = []
+
+    class Tripwire:
+        def stream(self, *args, **kwargs):
+            sent.append(args)
+            raise AssertionError("strumień NIE powinien opuścić procesu")
+
+    with pytest.raises(LinkError, match=link_crypto.ENV_REQUIRED):
+        list(link_crypto.stream_lines(Tripwire(), "http://logic/chart/horoscope/stream",
+                                      payload={"lat": 50.0}, link=None))
+    assert not sent, "żądanie strumienia wyszłoby jawnym tekstem"
+
+
+def test_incremental_unframing_handles_split_frames(link):
+    """Ramka potrafi rozjechać się między dwa odczyty z gniazda — składamy ją
+    w buforze, zamiast zakładać, że każdy kawałek to komplet."""
+    stamp = link_crypto.stamp_now()
+    stream = b"".join(link.seal_stream(link_crypto.RESPONSE, "/x", stamp,
+                                       [b"raz", b"dwa", b"trzy"]))
+    buffer = bytearray()
+    opened, seq = [], 0
+    for i in range(0, len(stream), 5):            # ciachamy w poprzek ramek
+        buffer += stream[i:i + 5]
+        for frame in link_crypto.unframe_incremental(buffer):
+            opened.append(link.open(link_crypto.RESPONSE, "/x", stamp, seq, frame))
+            seq += 1
+    assert opened == [b"raz", b"dwa", b"trzy"]
+    assert not buffer, "bufor musi zostać pusty — inaczej gdzieś zgubiliśmy ramkę"
+
+
+# ----------------------------------------------- trzy kopie muszą być identyczne
+
+def test_all_three_services_share_the_same_module():
+    """Moduł jest skopiowany do trzech niezależnych usług (nie mają wspólnej
+    biblioteki). Rozjazd między kopiami objawiłby się dopiero na produkcji jako
+    „nie da się odszyfrować" — więc pilnujemy tego testem."""
+    root = pathlib.Path(__file__).resolve().parents[3]
+    copies = {svc: (root / "services" / svc / "app" / "link_crypto.py")
+              for svc in ("presentation", "logic", "data")}
+    missing = [svc for svc, path in copies.items() if not path.is_file()]
+    assert not missing, f"brak modułu w warstwach: {missing}"
+    contents = {svc: path.read_bytes() for svc, path in copies.items()}
+    assert len(set(contents.values())) == 1, (
+        "kopie link_crypto.py rozjechały się między warstwami: "
+        + ", ".join(f"{svc}={len(body)}B" for svc, body in contents.items())
+    )
+
+
+def test_env_names_are_two_distinct_keys():
+    """Wymóg wprost: osobny klucz dla pary prezentacja-logika i logika-dane."""
+    assert ENV_PRESENTATION_LOGIC != ENV_LOGIC_DATA
+
+
+# ------------------------------------------------- klient też musi być fail-closed
+#
+# To wyszło dopiero z podsłuchu prawdziwego gniazda, nie z testów: przy kliencie
+# BEZ klucza serwer owszem odmawiał, ale pytanie leciało po drodze otwartym
+# tekstem. Odpowiedź była chroniona — zapytanie już nie.
+
+def test_client_without_key_sends_nothing_when_encryption_required(monkeypatch):
+    monkeypatch.setenv(link_crypto.ENV_REQUIRED, "true")
+    sent = []
+
+    class Tripwire:
+        def request(self, *args, **kwargs):
+            sent.append(args)
+            raise AssertionError("żądanie NIE powinno opuścić procesu")
+
+    with pytest.raises(LinkError, match=link_crypto.ENV_REQUIRED):
+        link_crypto.call(Tripwire(), "POST", "http://logic/search",
+                         payload={"value": "[Sat"}, link=None)
+    assert not sent, "treść zapytania wyszłaby jawnym tekstem"
+
+
+def test_plaintext_still_allowed_in_dev(monkeypatch, link):
+    """Bez tej flagi lokalne uruchomienie bez sekretów ma dalej działać."""
+    monkeypatch.delenv(link_crypto.ENV_REQUIRED, raising=False)
+    with TestClient(_app(None)) as client:
+        got = link_crypto.call_json(client, "POST", "http://testserver/search",
+                                    payload={"question": "Saturn"}, link=None)
+    assert got["interpretation"] == SECRET
+
+
+def test_service_refuses_to_start_without_key_when_required(monkeypatch):
+    """Pod w CrashLoop widać od razu; usługę, która wstała i nie szyfruje — nie."""
+    monkeypatch.setenv(link_crypto.ENV_REQUIRED, "true")
+    monkeypatch.delenv(ENV_LOGIC_DATA, raising=False)
+    with pytest.raises(LinkError, match=ENV_LOGIC_DATA):
+        link_crypto.install(FastAPI(), ENV_LOGIC_DATA, "danych")