sv-vault 2.0.0

분산 시크릿 관리 — AES-256-GCM + Argon2id + Shamir's Secret Sharing

SV01 Binary Format Specification

SecureVault Encrypted Blob Format — Version 1

Overview

SV01은 sv-vault의 암호화 데이터 저장 포맷이다. AES-256-GCM 인증 암호화된 데이터를 단일 바이너리 파일로 직렬화한다. 다른 구현체가 이 스펙만 보고 호환 가능하도록 설계.

Binary Layout

Offset  Size    Type        Field           Description
──────  ────    ────        ─────           ───────────
0       4       bytes       magic           매직 넘버 "SV01" (0x53 0x56 0x30 0x31)
4       1       uint8       version         포맷 버전 (현재 1)
5       32      bytes       salt            Argon2id KDF salt
37      12      bytes       nonce           AES-256-GCM nonce
49      2       uint16 BE   ctx_len         context 문자열 길이
51      N       utf-8       context         암호화 컨텍스트 (예: "master-key", "vault-export")
51+N    2       uint16 BE   ts_len          timestamp 문자열 길이
53+N    M       utf-8       created_at      ISO 8601 타임스탬프
53+N+M  4       uint32 BE   cipher_len      ciphertext 길이
57+N+M  L       bytes       ciphertext      AES-256-GCM 암호문 + 16바이트 auth tag

Total size

57 + ctx_len + ts_len + cipher_len bytes

Cryptographic Parameters

Key Derivation — Argon2id

Parameter	Value	Note
Algorithm	Argon2id	Hybrid (side-channel + GPU resistant)
Time cost	3	iterations
Memory cost	65536	64 MB
Parallelism	4	threads
Hash length	32	AES-256 key size
Salt	32 bytes	random, stored in blob

패스워드 → argon2id(password, salt, t=3, m=64MB, p=4) → 32-byte key

Direct key mode (encrypt_with_key)에서는 KDF를 건너뛰고 salt는 0으로 채움.

Encryption — AES-256-GCM

Parameter	Value	Note
Algorithm	AES-256-GCM	Authenticated Encryption
Key size	256 bits (32 bytes)
Nonce	96 bits (12 bytes)	random
Tag size	128 bits (16 bytes)	appended to ciphertext

GCM auth tag는 ciphertext 끝에 자동 포함됨 (cryptography 라이브러리 기본 동작).

AAD (Additional Authenticated Data)

선택적. 사용 시 복호화에도 동일한 AAD를 전달해야 한다. AAD는 blob에 저장되지 않음 — 호출자가 관리.

Shamir's Secret Sharing

마스터 키 (32 bytes)를 N개 share로 분할, K개면 복원 가능.

Parameter	Value
Field	GF(2^8)
Irreducible polynomial	0x11D (x^8+x^4+x^3+x^2+1)
Generator	2 (primitive root, order 255)
Share index	1-based (x=1,2,...,N)
Per-byte	독립 다항식

주의: AES의 0x11B와 다르다. 0x11B에서 2의 order는 51로 Shamir에 부적합.

Share Format

각 share는 (index: int, data: bytes) 쌍. data 길이 = 원본 secret 길이 (32 bytes for master key).

File Extensions

Extension	Content
.vault	SV01 encrypted blob (파일/시크릿)
.bin	Shamir share (raw bytes)

Vault Directory Structure

~/.sv-vault/
├── vault.meta.json      # 메타데이터 (vault_id, shamir 설정, share 맵)
├── vault.data           # SV01 blob — 마스터 키로 암호화된 시크릿 DB
├── vault.key.enc        # SV01 blob — 패스워드로 암호화된 마스터 키
└── audit.jsonl          # 감사 로그 (append-only)

vault.meta.json Schema

{
  "vault_id": "26f0d008921c",
  "version": 2,
  "shamir_n": 5,
  "shamir_k": 3,
  "share_map": [
    {
      "share_index": 1,
      "node": "d2",
      "remote_path": "/opt/sv-vault/shares/share_26f0d008921c_1.bin",
      "stored_at": "2026-03-14T08:00:00+00:00",
      "verified": true,
      "hash": "8bfd47a2878aa1b7"
    }
  ],
  "entry_count": 7,
  "backup_targets": ["s1", "s2"],
  "created_at": "2026-03-14T08:00:00+00:00",
  "last_modified": "2026-03-14T08:00:00+00:00"
}

Security Properties

1. 인증 암호화 — GCM은 기밀성 + 무결성 + 인증을 동시에 제공. CBC+HMAC 불필요.
2. 메모리 하드 KDF — Argon2id 64MB. GPU brute-force 비용 극대화.
3. 정보 이론적 보안 — Shamir SSS는 k-1개 share로는 secret에 대해 아무 정보도 얻을 수 없음.
4. Transport-agnostic — vssh (Wire/Tailscale/LAN 무관)로 share 전송. SSH fallback 없음.
5. 룰 기반 전용 — AI/LLM이 보안 결정 안 함. 패스워드 위치는 사람이 정함.

Compatibility Notes

• Python 3.9+ 필요
• cryptography >= 41.0 (AES-GCM)
• argon2-cffi >= 23.1 (Argon2id)
• Big-endian (network byte order) for multi-byte integers
• UTF-8 for all strings
• No padding — GCM은 패딩 불필요