Какой лучший способ зашифровать и сохранить текст в базе данных MongoDB?

Вопрос или проблема

{
    "name": string,
    "content": string,
    "owner": number    <-- ID пользователя
}

Ответ или решение

Оптимальные методы шифрования и хранения текста в базе данных MongoDB

Ваша задача по шифрованию содержимого текстовых файлов, хранимых в базе данных MongoDB, требует внимательного подхода к выбору алгоритма шифрования, а также безопасного хранения ключей шифрования. Данная статья соберет лучшие практики, улучшая общую безопасность вашего приложения.

Шаг 1: Выбор алгоритма шифрования

Для шифрования текста рекомендуется использовать симметричные алгоритмы, такие как AES (Advanced Encryption Standard) с длиной ключа не менее 256 бит. Это обеспечит высокий уровень безопасности ваших данных:

• AES-256: является стандартом шифрования, рекомендованным для большинства приложений, требующих надежности и скорости.
• Обратите внимание на режим шифрования. Для защиты от атак выберите режим, такой как GCM (Galois/Counter Mode), который обеспечивает как конфиденциальность, так и целостность данных.

Шаг 2: Использование Web Crypto API

Вы можете интегрировать Web Crypto API для шифрования данных непосредственно в вашем приложении на Next.js. Это позволит шифровать контент до отправки его в MongoDB:

async function encryptData(content, encryptionKey) {
    const iv = window.crypto.getRandomValues(new Uint8Array(12)); // Генерация IV
    const encodedContent = new TextEncoder().encode(content);

    const encryptedContent = await window.crypto.subtle.encrypt(
        {
            name: "AES-GCM",
            iv: iv,
        },
        encryptionKey,
        encodedContent
    );

    return { iv: Array.from(iv), content: Array.from(new Uint8Array(encryptedContent)) };
}

Шаг 3: Безопасное хранение ключей шифрования

Ключи шифрования должны храниться в безопасном месте. Рассмотрите следующие методы:

1. Секреты облачных провайдеров: Используйте такие решения, как AWS Secrets Manager или Azure Key Vault, для управления доступом к ключам.
2. Шифрование ключа: Вы можете шифровать ключи с помощью другого ключа и хранить их в конфигурации вашего приложения или в среде исполнения.
3. Создание ключа на стороне сервера: Генерируйте ключи на серверной стороне и никогда не храните их в открытом виде.

Шаг 4: Хранение зашифрованных данных в MongoDB

При сохранении зашифрованного содержимого в MongoDB, вам нужно будет структуру документа сохранить так, чтобы она оставляла место для хранения как зашифрованных данных, так и виртуального вектора (IV):

{
    "name": "example.txt",
    "content": {
        "iv": [/* IV Values */],
        "data": [/* Encrypted Data Values */]
    },
    "owner": 123
}

Шаг 5: Разграничение прав доступа

Убедитесь, что права доступа к зашифрованным данным ограничены и доступны только авторизованным пользователям. Используйте JWT (JSON Web Tokens) для обеспечения безопасной аутентификации пользователей.

Шаг 6: MongoDB Queryable Encryption

MongoDB анонсировала поддержку Queryable Encryption, функция, позволяющая шифровать данные в приложении перед их отправкой в базу данных, сохраняя возможность выполнения запросов к зашифрованным данным. Это может быть полезно, если планируется высоконагруженное приложение с необходимостью частого поиска.

Тем не менее, используйте эту функцию с осторожностью. Следует учитывать возможность использования уязвимостей, связанных с управлением ключами и их сильной зависимостью от правильной конфигурации.

Заключение

При реализации шифрования данных необходимо учитывать не только выбор надежного алгоритма, но и безопасность ключей, структурирование данных в базе и ограничения прав доступа. Интеграция предложенных методов не только повысит защиту ваших данных, но и улучшит общую безопасность вашего приложения.