Fix: Verhindert Datenverlust bei Master-Key-Backend-Wechsel und -Race

resolve_master_key() erzeugte bei vorübergehend nicht erreichbarem
OS-Keyring (z. B. unter systemd --user ohne D-Bus-Secret-Service)
stillschweigend einen NEUEN Datei-Schlüssel statt den zuvor genutzten
Keyring-Schlüssel weiterzuverwenden - bereits verschlüsselte
Zugangsdaten wurden dadurch dauerhaft unentschlüsselbar. Welches
Backend (Keyring oder Datei) genutzt wird, wird jetzt beim ersten
Aufruf in einer Marker-Datei festgehalten und danach konsistent
wiederverwendet.

Zusätzlich: sowohl die Datei- als auch die Keyring-Variante von
load_or_create() gingen bei zwei gleichzeitigen ersten Aufrufen
(Race) unterschiedliche, sich widersprechende Schlüssel ein - beide
lesen jetzt den tatsächlich persistierten Schlüssel zurück, statt
blind ihren eigenen zu verwenden.

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
Claude-Session: https://claude.ai/code/session_01LjyzpGWECyKSBWz5DtkTGz

src/crypto/key.rs

@@ -16,24 +16,60 @@ use crate::error::{Error, Result};
 const KEYRING_SERVICE: &str = "smart-mount";
 const KEYRING_USERNAME: &str = "master-key";
 const KEY_FILE_NAME: &str = "master.key";
+const KEY_BACKEND_MARKER_NAME: &str = "master.key.backend";
 const KEY_LEN: usize = 32;
 
 /// Ermittelt (und erzeugt bei Bedarf) den 256-Bit-Master-Schlüssel für die
 /// Zugangsdaten-Verschlüsselung, siehe Modul-Dokumentation für die Fallback-Reihenfolge.
+///
+/// Welcher Backend (Keyring oder Schlüsseldatei) für einen Nutzer verwendet wird, wird beim
+/// ersten Aufruf in einer Marker-Datei festgehalten und danach immer wieder verwendet. Ohne
+/// diese Festlegung würde eine vorübergehend nicht erreichbare Keyring (z. B. `systemd --user`
+/// ohne D-Bus-Secret-Service) sonst bei jedem Aufruf transparent einen *neuen* Datei-Schlüssel
+/// erzeugen und damit zuvor unter dem Keyring-Schlüssel verschlüsselte Zugangsdaten unwiderruflich
+/// unlesbar machen.
 pub fn resolve_master_key() -> Result<[u8; 32]> {
     if sudo_ctdra::is_run_as_root() {
         return file_key::load_or_create(&key_file_path());
     }
 
-    match keyring_key::load_or_create() {
-        Ok(key) => Ok(key),
+    let marker_path = key_backend_marker_path();
+    match fs::read_to_string(&marker_path) {
+        Ok(backend) => match backend.trim() {
+            "keyring" => keyring_key::load_or_create()
+                .map_err(|reason| Error::Crypto(format!("OS keyring not available ({reason})"))),
+            _ => file_key::load_or_create(&key_file_path()),
+        },
+        Err(_) => match keyring_key::load_or_create() {
+            Ok(key) => {
+                write_key_backend_marker(&marker_path, "keyring");
+                Ok(key)
+            }
             Err(reason) => {
                 logger_ctdra::warn(
                     "crypto",
                     &format!("OS keyring not available ({reason}), using key file"),
                 );
-            file_key::load_or_create(&key_file_path())
+                let key = file_key::load_or_create(&key_file_path())?;
+                write_key_backend_marker(&marker_path, "file");
+                Ok(key)
             }
+        },
+    }
+}
+
+fn write_key_backend_marker(marker_path: &Path, backend: &str) {
+    if let Some(dir) = marker_path.parent() {
+        let _ = fs::create_dir_all(dir);
+    }
+    if let Err(e) = fs::write(marker_path, backend) {
+        logger_ctdra::warn(
+            "crypto",
+            &format!(
+                "could not persist key backend marker '{}': {e}",
+                marker_path.display()
+            ),
+        );
     }
 }
 
@@ -45,6 +81,14 @@ fn key_file_path() -> PathBuf {
         .unwrap_or_else(|| PathBuf::from(KEY_FILE_NAME))
 }
 
+fn key_backend_marker_path() -> PathBuf {
+    let config_path = config_ctdra::get_config_path();
+    config_path
+        .parent()
+        .map(|dir| dir.join(KEY_BACKEND_MARKER_NAME))
+        .unwrap_or_else(|| PathBuf::from(KEY_BACKEND_MARKER_NAME))
+}
+
 mod file_key {
     use super::*;
 
@@ -89,14 +133,17 @@ mod file_key {
         #[cfg(not(unix))]
         let mut opts = OpenOptions::new();
 
-        let mut file = opts
-            .write(true)
-            .create_new(true)
-            .open(path)
-            .map_err(|e| Error::io(path, e))?;
+        match opts.write(true).create_new(true).open(path) {
+            Ok(mut file) => {
                 file.write_all(&key).map_err(|e| Error::io(path, e))?;
                 Ok(key)
             }
+            // Another process won the race and created the file first; use its key instead of
+            // silently generating our own (which would desynchronize the two processes' keys).
+            Err(e) if e.kind() == std::io::ErrorKind::AlreadyExists => read(path),
+            Err(e) => Err(Error::io(path, e)),
+        }
+    }
 
     fn fill_random(buf: &mut [u8]) -> Result<()> {
         ::getrandom::fill(buf)
@@ -115,10 +162,22 @@ mod keyring_key {
             Ok(hex_key) => decode(&hex_key),
             Err(keyring::Error::NoEntry) => {
                 let key = generate()?;
-                entry
-                    .set_password(&encode(&key))
-                    .map_err(|e| format!("Could not store key in keyring: {e}"))?;
-                Ok(key)
+                if let Err(e) = entry.set_password(&encode(&key)) {
+                    // A concurrent first run may have already created the entry; use its key
+                    // instead of failing outright.
+                    return match entry.get_password() {
+                        Ok(hex_key) => decode(&hex_key),
+                        Err(_) => Err(format!("Could not store key in keyring: {e}")),
+                    };
+                }
+                // Re-read the entry: a concurrent writer may have overwritten ours after our
+                // own `set_password` succeeded. Using whichever key ultimately "won" ensures
+                // both processes agree on the same key instead of one silently using a key
+                // that was never actually persisted.
+                match entry.get_password() {
+                    Ok(hex_key) => decode(&hex_key),
+                    Err(_) => Ok(key),
+                }
             }
             Err(e) => Err(format!("Keyring access failed: {e}")),
         }