astrololo/services/presentation/app/security.py

"""Ochrona dostępu do aplikacji (LOG-32).

Rdzeniem produktu są oryginalne bazy interpretacyjne. Aplikacja podaje ich treść
na wielu ścieżkach (`/significators`, `/interpret`, generator promptu), więc BRAK
uwierzytelnienia oznacza, że każdy w sieci może je wypompować — bez udziału
jakiegokolwiek modelu językowego. Ten moduł zamyka tę drogę.

Trzy mechanizmy:
  * **HTTP Basic** — wejście do aplikacji; włącza się, gdy są jakiekolwiek konta.
  * **limit żądań** — hamuje masowe odpytywanie (eksfiltrację przez pętlę zapytań);
    rozliczany per adres klienta, a za odwrotnym proxy — po TRUST_PROXY=true —
    per adres z nagłówka, nie per adres proxy (patrz `client_ip`).
  * **konta imienne + dziennik audytowy** (PRE-17) — patrz niżej.

KONTA IMIENNE (PRE-17). Jedno wspólne hasło nie mówi, KTO sięgał do baz, a
odebranie dostępu jednej osobie wymagało zmiany hasła wszystkim. `APP_USERS`
trzyma listę kont `login:sekret` — sekret najlepiej jako HASH scrypt (stdlib,
bez nowych zależności): `scrypt$<sól_hex>$<hash_hex>`, patrz scripts/make_user.py.
Odebranie dostępu = usunięcie wpisu. Gdy `APP_USERS` jest ustawione, wspólne
APP_PASSWORD PRZESTAJE działać — inaczej stare hasło cicho zostawiałoby tylne
wejście, czyli dokładnie problem, który to wymaganie zamyka.

DZIENNIK AUDYTOWY (PRE-17). Każde żądanie do chronionej ścieżki zostawia wpis:
kto, kiedy, jaka ścieżka, status, ile rekordów (gdy handler to poda przez
`audit_records`). To jedyny sposób, by zauważyć POWOLNE wypompowywanie bazy przez
osobę uprawnioną — pojedyncze zapytanie wygląda niewinnie, suma już nie.
Świadomie NIE logujemy treści żądań, promptów ani rekordów — logi to kolejny
nośnik wycieku; liczby i metadane wystarczą do wykrycia nadużycia.

UWAGA: bez kont ochrona jest WYŁĄCZONA (zgodność wstecz i wygoda dev). Wtedy przy
starcie leci głośne ostrzeżenie — żeby nikt nie wdrożył tego w przekonaniu, że
jest chroniony.
"""
from __future__ import annotations

import base64
import binascii
import hashlib
import hmac
import logging
import os
import secrets
import time
from collections import deque
from dataclasses import dataclass

from fastapi import Request
from fastapi.responses import HTMLResponse, JSONResponse

log = logging.getLogger("astrololo.security")

MAX_TRACKED_CLIENTS_DEFAULT = 4096
MAX_TRACKED_CLIENTS = MAX_TRACKED_CLIENTS_DEFAULT   # zabezpieczenie przed puchnięciem pamięci


# konfiguracja czytana leniwie — testy i restart mogą ją zmienić bez importu modułu
def app_user() -> str:
    return os.getenv("APP_USER", "astrololo")


def app_password() -> str:
    return os.getenv("APP_PASSWORD", "")


# ── konta imienne (PRE-17) ───────────────────────────────────────────────
# Parametry scrypt: rozsądny kompromis czas/pamięć dla logowania do aplikacji
# wewnętrznej. Zmiana wymaga przeliczenia haseł (hash niesie tylko sól).
_SCRYPT_N, _SCRYPT_R, _SCRYPT_P, _SCRYPT_LEN = 2**14, 8, 1, 32
_HASH_PREFIX = "scrypt$"


def hash_password(password: str, salt: bytes | None = None) -> str:
    """Hasło → wpis do APP_USERS: `scrypt$<sól_hex>$<hash_hex>`."""
    salt = salt or secrets.token_bytes(16)
    dk = hashlib.scrypt(password.encode("utf-8"), salt=salt,
                        n=_SCRYPT_N, r=_SCRYPT_R, p=_SCRYPT_P, dklen=_SCRYPT_LEN)
    return f"{_HASH_PREFIX}{salt.hex()}${dk.hex()}"


def accounts() -> dict[str, str]:
    """Konta z `APP_USERS` (`login:sekret`, po przecinku). Gdy pusto — zgodność
    wstecz: pojedyncze konto z APP_USER/APP_PASSWORD."""
    out: dict[str, str] = {}
    for entry in os.getenv("APP_USERS", "").split(","):
        entry = entry.strip()
        if not entry:
            continue
        user, sep, secret = entry.partition(":")
        if sep and user.strip() and secret.strip():
            out[user.strip()] = secret.strip()
    if out:
        return out
    return {app_user(): app_password()} if app_password() else {}


def _secret_matches(spec: str, password: str) -> bool:
    """Sekret konta vs podane hasło. Hash scrypt albo (zgodność wstecz) jawne."""
    if spec.startswith(_HASH_PREFIX):
        try:
            _, salt_hex, hash_hex = spec.split("$", 2)
            salt, expected = bytes.fromhex(salt_hex), bytes.fromhex(hash_hex)
        except ValueError:
            return False
        actual = hashlib.scrypt(password.encode("utf-8"), salt=salt,
                                n=_SCRYPT_N, r=_SCRYPT_R, p=_SCRYPT_P, dklen=_SCRYPT_LEN)
        return hmac.compare_digest(actual, expected)
    # Porównujemy BAJTY, nie tekst: `compare_digest` na stringach rzuca TypeError
    # przy znakach spoza ASCII, więc hasło z polskimi literami wywracało logowanie
    # błędem 500 zamiast zwykłej odmowy (błąd zastany, złapany testem).
    return hmac.compare_digest(spec.encode("utf-8"), password.encode("utf-8"))


def rate_limit_per_min() -> int:
    return int(os.getenv("RATE_LIMIT_PER_MIN", "120"))


def trust_proxy() -> bool:
    return os.getenv("TRUST_PROXY", "").strip().lower() in {"1", "true", "yes", "on"}


PUBLIC_PATHS = frozenset({"/health"})
PUBLIC_PREFIXES = ("/static/",)

_hits: dict[str, deque[float]] = {}


def auth_enabled() -> bool:
    return bool(accounts())


def _is_public(path: str) -> bool:
    return path in PUBLIC_PATHS or path.startswith(PUBLIC_PREFIXES)


@dataclass(frozen=True)
class Principal:
    """Kto się zalogował i co wolno mu zobaczyć."""

    login: str
    permissions: frozenset[str]
    is_admin: bool


def _admin_permissions() -> frozenset[str]:
    """Administrator widzi wszystko — z definicji, bez wpisywania listy ręcznie.

    Liczone z katalogu, więc dopisanie nowej funkcji NIE wymaga pamiętania
    o koncie administracyjnym. Przeciwnie byłoby cichą pułapką: nowa funkcja
    byłaby niewidoczna dla jedynej osoby, która ma ją komu nadać."""
    from app import features

    return frozenset(features.GRANTABLE) | {features.ADMIN}


def principal(header: str | None) -> Principal | None:
    """Nagłówek Basic → kto to jest i co mu wolno; None, gdy dane nie pasują.

    Kolejność: najpierw konta z KONFIGURACJI ŚRODOWISKA (administracyjne, pełne
    uprawnienia), potem konta zarządzane z ekranu. Nie odwrotnie — inaczej
    założenie w pliku konta o loginie administratora przesłoniłoby konto
    administracyjne i odebrało mu uprawnienia.

    Nieznany login i złe hasło traktujemy tak samo: odmowa nie mówi, które konto
    istnieje."""
    if not header or not header.lower().startswith("basic "):
        return None
    try:
        raw = base64.b64decode(header.split(" ", 1)[1]).decode("utf-8")
        user, _, password = raw.partition(":")
    except (binascii.Error, UnicodeDecodeError, IndexError):
        return None

    spec = accounts().get(user)
    if spec is not None:
        return (Principal(user, _admin_permissions(), True)
                if _secret_matches(spec, password) else None)

    from app import accounts as store

    managed = store.secret_of(user)
    if managed is None:
        return None
    if not _secret_matches(managed, password):
        return None
    return Principal(user, store.permissions_of(user), False)


def authenticate(header: str | None) -> str | None:
    """Sam LOGIN — do dziennika audytowego (PRE-17) i zgodności wstecz."""
    who = principal(header)
    return who.login if who else None


def client_ip(request: Request) -> str:
    """Adres, po którym rozliczamy limit żądań.

    Za odwrotnym proxy (u nas: Ingress/Traefik po włączeniu TLS — PRE-16)
    `request.client.host` to adres POD-a proxy, jednakowy dla wszystkich. Bez
    poprawki cały ruch trafiałby do jednego wiadra i pierwsza osoba, która
    wyklika limit, odcięłaby pozostałe.

    Nagłówkom wierzymy WYŁĄCZNIE przy TRUST_PROXY — bo inaczej wystarczyłoby
    dopisać własny `X-Forwarded-For`, żeby przy każdym żądaniu wyglądać na kogoś
    innego i ominąć limit całkowicie. Z tego samego powodu bierzemy OSTATNI wpis
    listy: to jedyny, który dopisał nasz proxy. Wcześniejsze mógł podstawić
    klient, więc nie znaczą nic.
    """
    peer = request.client.host if request.client else "?"
    if not trust_proxy():
        return peer
    forwarded = request.headers.get("x-forwarded-for", "")
    if forwarded:
        last = forwarded.rsplit(",", 1)[-1].strip()
        if last:
            return last
    return request.headers.get("x-real-ip", "").strip() or peer


def _rate_limited(client: str) -> bool:
    cap = rate_limit_per_min()
    if cap <= 0:
        return False
    now = time.monotonic()
    window = _hits.get(client)
    if window is None:
        if len(_hits) >= MAX_TRACKED_CLIENTS:
            _hits.clear()               # prosty reset zamiast nieograniczonego wzrostu
        window = _hits[client] = deque()
    while window and now - window[0] > 60.0:
        window.popleft()
    if len(window) >= cap:
        return True
    window.append(now)
    return False


# ── dziennik audytowy (PRE-17) ───────────────────────────────────────────
audit_log = logging.getLogger("astrololo.audit")


def _setup_audit_logging() -> None:
    """Gwarantuje, że wpisy audytowe FAKTYCZNIE wychodzą na stdout.

    Domyślna konfiguracja uvicorna nie obsługuje naszych loggerów, więc wpisy na
    poziomie INFO ginęły — dziennik istniał w kodzie, ale był pusty (sprawdzone
    na żywym serwerze). Niewidoczny dziennik jest gorszy niż jego brak: daje
    złudzenie kontroli. Własny handler na stdout, bo w k8s to stamtąd zbierane
    są logi. `propagate=False` — żeby wpis nie dublował się przez korzeń.
    """
    audit_log.setLevel(os.getenv("AUDIT_LEVEL", "INFO").upper())
    if not audit_log.handlers:
        handler = logging.StreamHandler()
        handler.setFormatter(logging.Formatter("%(asctime)s %(levelname)s %(message)s"))
        audit_log.addHandler(handler)
    audit_log.propagate = False


def audit_records(request: Request, count: int) -> None:
    """Handler zgłasza, ILE rekordów baz oddał — trafi do wpisu audytowego.

    Sama liczba, nigdy treść. Bez tego dziennik pokazywałby tylko „ktoś wchodził",
    a nie „ktoś wyniósł 5000 rekordów" — a to drugie jest sygnałem nadużycia."""
    try:
        request.state.audit_records = int(count)
    except (TypeError, ValueError):
        pass


def _audit(request: Request, user: str, status: int, ms: float) -> None:
    records = getattr(request.state, "audit_records", None)
    audit_log.info(
        "AUDYT user=%s ip=%s method=%s path=%s status=%s records=%s ms=%.0f",
        user or "-", client_ip(request), request.method, request.url.path,
        status, "-" if records is None else records, ms,
    )


def install(app) -> None:
    """Podpina ochronę pod wszystkie ścieżki poza /health i /static."""
    _setup_audit_logging()
    if not auth_enabled():
        log.warning(
            "UWAGA: brak kont (APP_USERS / APP_PASSWORD) — aplikacja jest OTWARTA "
            "dla każdego, kto ma do niej dostęp sieciowy, wraz z treścią baz "
            "interpretacyjnych."
        )
    elif os.getenv("APP_USERS", "").strip() and app_password():
        # Gdyby wspólne hasło działało obok kont imiennych, zostawiałoby tylne
        # wejście bez śladu w dzienniku — czyli problem, który PRE-17 zamyka.
        log.warning(
            "APP_USERS jest ustawione, więc wspólne APP_PASSWORD NIE działa "
            "(konta imienne mają pierwszeństwo). Usuń APP_PASSWORD z konfiguracji."
        )

    @app.middleware("http")
    async def _guard(request: Request, call_next):
        if _is_public(request.url.path):
            return await call_next(request)

        started = time.monotonic()
        if _rate_limited(client_ip(request)):
            _audit(request, "-", 429, (time.monotonic() - started) * 1000)
            return JSONResponse(
                {"detail": "Zbyt wiele żądań — spróbuj za chwilę."},
                status_code=429, headers={"Retry-After": "60"},
            )

        from app import features

        user, who = "", None
        if auth_enabled():
            who = principal(request.headers.get("authorization"))
            if who is None:
                _audit(request, "-", 401, (time.monotonic() - started) * 1000)
                return HTMLResponse(
                    "<h1>401 — wymagane logowanie</h1>", status_code=401,
                    headers={"WWW-Authenticate": 'Basic realm="astrololo"'},
                )
            user = who.login
        else:
            # Bez kont ochrona jest wyłączona (dev), więc widać wszystko — inaczej
            # deweloper zobaczyłby pustą aplikację i szukałby błędu tam, gdzie go nie ma.
            who = Principal("", _admin_permissions(), True)

        request.state.user = user
        request.state.principal = who

        # 404, NIE 403. Odmowa z powodem jest informacją, że coś tam jest —
        # a konto ograniczone ma widzieć program kompletny, tylko mniejszy.
        need = features.required(request.method, request.url.path)
        if not features.can(who.permissions, need):
            _audit(request, user, 404, (time.monotonic() - started) * 1000)
            return HTMLResponse("<h1>404 — nie znaleziono</h1>", status_code=404)
        response = await call_next(request)
        _audit(request, user, response.status_code, (time.monotonic() - started) * 1000)
        return response