omy-core 0.0.1

omy 加密文件格式的核心实现:格式读写、密钥体系、分块 AEAD。零 FFmpeg 依赖。
Documentation
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
//! 真正的密钥轮换:换掉 FEK 并重新加密载荷。
//!
//! # 与 [`crate::keyslot`] 的分工
//!
//! [`keyslot::rewrite_slots`](crate::keyslot::rewrite_slots) 改的是「谁能打开
//! 这个文件」,FEK 与载荷密文一字节不变。这有一个用户很容易误解的后果:
//! **移除一个密码只影响这一份文件**。攻击者若留有旧副本,仍能用被移除的密码
//! 打开那个副本——因为那份副本的 slot 区还是旧的,里面包裹的还是同一个 FEK。
//!
//! 本模块解决的正是这件事:换一个全新的 FEK、全新的 `file_uuid` 与
//! `base_nonce`,把载荷整个重新加密一遍。此后旧密码不但打不开这个文件,
//! 旧密码派生出的 KEK 也不再对应任何有效的 FEK。
//!
//! # 代价必须如实告知
//!
//! 成本与文件大小成正比(文档 03 §4.3),不是毫秒级:
//!
//! - 全部密文字节都变了。对外部观察者是一个全新文件,增量备份要重传整份,
//!   跨文件去重失效;
//! - 大文件是数分钟到数小时的读写。
//!
//! 所以这**不能**做成密码管理的默认行为,只能是用户明确选择的另一个操作。
//!
//! # 它仍然挡不住什么
//!
//! 轮换只保证「今后拿到这一份文件的人」用旧密码打不开。已经流出去的旧副本
//! 是一份独立的密文,它的 FEK 早已被旧密码包裹好,本操作对它无能为力。
//! 唯一诚实的表述是:轮换让这份文件从此与旧密码无关,**但不能收回已经泄露
//! 的副本**。UI 不能把它说成「彻底作废旧密码」。

use crate::crypto::{Fek, Kek, header_mac};
use crate::error::{Error, Result};
use crate::file::{EncryptOptions, EncryptedFile, RandomMaterial};
use crate::header::{FixedHeader, HEADER_MAC_LEN, SLOT_AREA_LEN, SLOT_AREA_OFFSET, flags};
use crate::payload::ProgressFn;
use crate::tlv::types;

/// 轮换的结果。
#[derive(Debug)]
pub struct RotateOutcome {
    /// 重新加密后的完整文件字节。
    pub bytes: Vec<u8>,
    /// 解开原文件时命中的 slot 下标。
    pub opened_slot: u16,
    /// 轮换后占用的 slot 数量。
    pub slot_used: usize,
    /// 明文字节数,供调用方展示「重写了多少数据」。
    pub plaintext_size: u64,
}

/// 外部编辑后需要随新内容重建的媒体附加信息。
///
/// 三个字段使用 `Option` 表示“新文件没有该信息”,而不是“沿用旧值”。
/// 外部编辑可能把视频改成文本;沿用旧缩略图或 moov 会让头部描述另一份内容。
#[derive(Debug, Clone, Default)]
pub struct ReplacementMetadata {
    /// 新内容的缩略图。
    pub thumbnail: Option<Vec<u8>>,
    /// 新内容的媒体元信息。
    pub media_meta: Option<Vec<u8>>,
    /// 新内容的 MP4 moov 副本。
    pub moov_cache: Option<Vec<u8>>,
}

/// 用新明文替换单文件载荷,同时逐字节保留原槽区。
///
/// 这是外部编辑回写用的格式操作。它与 [`rotate_fek`] 的目标相反:轮换要让旧
/// FEK/旧密码失效,这里必须让原有密码、设备密钥、恢复码全部继续有效。因此保留
/// `file_uuid`、FEK 和完整 slot area,只生成新的 `base_nonce` 并重建载荷、内容
/// 哈希及媒体 TLV。新 nonce 是硬约束;同一 `(FEK, file_uuid)` 下复用旧 nonce
/// 加密不同明文会破坏 AEAD 安全性。
///
/// 目录容器不能走这条路径:第三方编辑器拿到的是一个普通文件,无法表达容器索引
/// 与多文件载荷的同步修改。
///
/// # Errors
///
/// 原文件打不开、是目录容器、槽区或头部截断,以及重新加密失败时返回错误。
pub fn replace_plaintext_preserving_slots(
    data: &[u8],
    unlock: &[Kek],
    plaintext: &[u8],
    metadata: &ReplacementMetadata,
    new_base_nonce: [u8; 7],
) -> Result<EncryptedFile> {
    let opened = crate::file::open(data, unlock)?;
    if opened.is_container() {
        return Err(Error::MalformedHeader {
            reason: "container payload cannot be replaced as a single file",
        });
    }
    let old = FixedHeader::parse(data)?;
    let slot_end = SLOT_AREA_OFFSET.saturating_add(SLOT_AREA_LEN);
    let old_slots = data
        .get(SLOT_AREA_OFFSET..slot_end)
        .ok_or(Error::Truncated {
            context: "key slot area",
            need: slot_end,
            got: data.len(),
        })?;

    let mut opts = rebuild_options(&opened, &old, 1)?;
    // FEK 没变,槽位目录也必须逐字节保留原类型;不能像轮换那样按 keep 重建。
    opts.slot_directory = if opened.is_slot_managed() {
        Some(opened.raw_slot_directory()?)
    } else {
        None
    };
    opts.thumbnail = metadata.thumbnail.clone();
    opts.media_meta = metadata.media_meta.clone();
    opts.moov_cache = metadata.moov_cache.clone();

    // encrypt_with_fek 需要一个 KEK 来造临时槽区;该槽区马上会被原槽区覆盖。
    // 使用实际命中的 KEK,避免传入一个不相关候选使中间产物不可自检。
    let keeper = unlock
        .get(opened.kek_index)
        .ok_or(Error::NoMatchingSlot)?
        .duplicate();
    let rnd = RandomMaterial {
        file_uuid: old.file_uuid,
        base_nonce: new_base_nonce,
        slot_padding: None,
    };
    let mut out = crate::file::encrypt_with_fek(
        plaintext,
        &[keeper],
        &old.vault_salt,
        &opts,
        &rnd,
        opened.fek(),
    )?;

    let new_header = FixedHeader::parse(&out.bytes)?;
    let new_slot_end = SLOT_AREA_OFFSET.saturating_add(SLOT_AREA_LEN);
    let output_len = out.bytes.len();
    let dst = out
        .bytes
        .get_mut(SLOT_AREA_OFFSET..new_slot_end)
        .ok_or(Error::Truncated {
            context: "replacement key slot area",
            need: new_slot_end,
            got: output_len,
        })?;
    dst.copy_from_slice(old_slots);

    // 槽区属于 header MAC 覆盖范围,换回原字节后必须重算。MAC 本身位于
    // header_len 末尾,covered 恰好是它之前的全部固定头、槽区与 TLV。
    let mac_pos = (new_header.header_len as usize).saturating_sub(HEADER_MAC_LEN);
    let covered = out.bytes.get(..mac_pos).ok_or(Error::Truncated {
        context: "replacement header",
        need: mac_pos,
        got: out.bytes.len(),
    })?;
    let mac_key = opened.fek().derive_header_mac_key(&old.file_uuid);
    let mac = header_mac(&mac_key, covered);
    let total_len = out.bytes.len();
    let mac_dst = out
        .bytes
        .get_mut(mac_pos..new_header.header_len as usize)
        .ok_or(Error::Truncated {
            context: "replacement header mac",
            need: new_header.header_len as usize,
            got: total_len,
        })?;
    mac_dst.copy_from_slice(&mac);
    out.header = new_header;
    Ok(out)
}

/// 换掉 FEK 并重新加密整个载荷。
///
/// `unlock` 用于解开现有文件(其中一个命中即可);`keep` 是轮换后应当能打开
/// 该文件的全部 KEK。`rnd` 提供新的 `file_uuid` 与 `base_nonce`——**必须是
/// 新生成的**,复用旧值会让 nonce 在两份不同密文间重复。
///
/// # 保留了什么
///
/// 文件名、明文后缀、缩略图、媒体元信息、`moov` 缓存、容器索引、压缩设置、
/// 分块大小、AEAD 算法、Argon2 参数全部按原样重建,所以轮换前后**打开后看到
/// 的东西完全一样**,只有密钥和密文变了。
///
/// 这里逐项搬运而不是走 `EncryptOptions::default()`:漏掉任何一项都会静默
/// 丢数据——丢了容器索引,一个加密文件夹会变成一堆拼接的字节;丢了 Argon2
/// 参数,头部记录的参数与派生 KEK 用的参数不一致,文件当场打不开。
///
/// # Errors
///
/// - [`Error::NoMatchingSlot`]:`unlock` 里没有能解开该文件的 KEK
/// - [`Error::HeaderMacMismatch`]:原文件头部已被篡改
/// - [`Error::ContentHashMismatch`]:原文件载荷已损坏
/// - [`Error::MalformedHeader`]:`keep` 为空
/// - [`Error::TooManySlots`]:`keep` 超过 8 个
pub fn rotate_fek(
    data: &[u8],
    unlock: &[Kek],
    keep: &[Kek],
    rnd: &RandomMaterial,
) -> Result<RotateOutcome> {
    rotate_fek_with_progress(data, unlock, keep, rnd, None, None)
}

/// 与 [`rotate_fek`] 相同,但分别回报解密与加密两个阶段的进度。
///
/// 分成两个回调而不是合成一条总进度:轮换要把载荷**读一遍再写一遍**,
/// 合成一条会让进度条在中点莫名减速,用户以为卡住了。
///
/// # Errors
///
/// 与 [`rotate_fek`] 一致。
pub fn rotate_fek_with_progress(
    data: &[u8],
    unlock: &[Kek],
    keep: &[Kek],
    rnd: &RandomMaterial,
    decrypting: Option<ProgressFn<'_>>,
    encrypting: Option<ProgressFn<'_>>,
) -> Result<RotateOutcome> {
    if keep.is_empty() {
        return Err(Error::MalformedHeader {
            reason: "refusing to leave a file with zero key slots; it could never be opened again",
        });
    }

    // 完整 open:验头部 MAC。跳过的话会把篡改后的字段连同新 MAC 一起签进去。
    let opened = crate::file::open(data, unlock)?;
    let header = FixedHeader::parse(data)?;

    // decrypt_all 会在文件写有内容哈希时自动校验。这一步必须在换 FEK 之前
    // 做:若原文件载荷已经坏了,重新加密只会把损坏的明文用新密钥固定下来,
    // 而且旧密文被覆盖后再也无从追查。
    let plain = opened.decrypt_all_with_progress(data, decrypting)?;

    let opts = rebuild_options(&opened, &header, keep.len())?;

    // 新 FEK。file_uuid 与 base_nonce 由调用方通过 rnd 传入新值——
    // 载荷密钥是 HKDF(FEK, file_uuid),两者都换才能保证新旧密文之间
    // 不共用任何 (key, nonce)
    let fek = Fek::random();
    let enc: EncryptedFile = crate::file::encrypt_with_fek_and_progress(
        &plain,
        keep,
        &header.vault_salt,
        &opts,
        rnd,
        &fek,
        encrypting,
    )?;

    Ok(RotateOutcome {
        bytes: enc.bytes,
        opened_slot: opened.slot_index,
        slot_used: keep.len(),
        plaintext_size: plain.len() as u64,
    })
}

/// 从已打开的文件里把加密选项原样重建出来。
///
/// # 为什么不能只挑「重要的几项」
///
/// 每一项漏掉都是静默的数据丢失,而且症状离原因很远:
///
/// - 丢 `folder_index`:加密文件夹变成一堆拼接字节,且 `CONTAINER` flag 没了,
///   解密方不会报错,只会解出一个内容诡异的「文件」;
/// - 丢 `argon2`:头部记录的参数与 KEK 实际派生用的参数不一致,文件当场
///   打不开(`encrypt.rs` 里有同一个坑的记录);
/// - 丢 `chunk_size` / `cipher`:能打开,但与原文件的可比性没了,
///   分片、远程播放的偏移假设也随之失效。
fn rebuild_options(
    opened: &crate::file::OpenedFile,
    header: &FixedHeader,
    kept: usize,
) -> Result<EncryptOptions> {
    // 文件名:有 FILENAME TLV 才取。注意不能用「解不出来就算没有」——
    // 解不出来说明文件坏了或密钥不对,那时应该报错而不是悄悄丢掉文件名
    let filename = if header.has_flag(flags::FILENAME_ENCRYPTED) {
        Some(opened.filename()?)
    } else {
        None
    };

    let thumbnail = if opened.has_thumbnail() {
        Some(opened.thumbnail()?)
    } else {
        None
    };
    let media_meta = if opened.has_media_meta() {
        Some(opened.media_meta()?)
    } else {
        None
    };
    let moov_cache = if opened.has_moov_cache() {
        Some(opened.moov_cache()?)
    } else {
        None
    };
    let folder_index = if opened.is_container() {
        // 取解密后的原始字节而不是 parse 再 encode:后者会把索引重新
        // 序列化一遍,任何编码差异都会变成「轮换后容器打不开」
        Some(opened.raw_folder_index()?)
    } else {
        None
    };

    // 槽位目录要**按 keep 重建**,不能原样搬。
    //
    // 轮换换掉了 FEK,旧槽全部作废,能打开新文件的只有 keep 里那些。
    // 原样搬过去会让目录说「恢复码还在 slot 2」,而它其实已经废了——
    // 用户据此不再另存恢复码,等真忘密码那天才发现兜底早没了。实测过。
    //
    // 不带目录也不行:那会让文件从可管理模式静默退回可否认模式,
    // 用户收不到提示,只在下次想精确删协作者时发现能力没了。
    //
    // 顺序与 build_area 一致:前 n 个槽对应 keep[0..n]。类型一律记成
    // Vault——这一层拿不到「哪个是恢复码」的信息,调用方(key recovery
    // 等)若需要更准的类型,应在轮换后自己改写目录。宁可少说一点,
    // 也不能凭猜写一个可能是错的类型
    let slot_directory = if opened.is_slot_managed() {
        let mut dir = crate::slotdir::SlotDirectory::new();
        for i in 0..kept.min(crate::header::SLOT_COUNT) {
            dir.set(
                i,
                crate::slotdir::SlotEntry::of(crate::slotdir::SlotKind::Vault),
            )?;
        }
        Some(dir.encode())
    } else {
        None
    };

    Ok(EncryptOptions {
        filename,
        slot_directory,
        preserve_extension: header.has_flag(flags::EXT_PRESERVED),
        compress: header.has_flag(flags::COMPRESSED),
        // 压缩级别无法从文件里读出来(格式不记录它,只记录压缩后的块索引)。
        // 用默认值:级别只影响体积,不影响可解密性与还原结果
        zstd_level: EncryptOptions::default().zstd_level,
        chunk_size: header.chunk_size,
        cipher: header.cipher_id,
        argon2: header.argon2_params(),
        // 原文件写了哈希就继续写。不能一律写:那会让「原本没有自检」的
        // 文件在轮换后多出一个 TLV,破坏「除密钥外内容等价」
        write_content_hash: opened.tlvs.find(types::CONTENT_HASH).is_some(),
        thumbnail,
        media_meta,
        moov_cache,
        folder_index,
    })
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    #![allow(clippy::unwrap_used, clippy::indexing_slicing, clippy::panic)]

    use super::*;
    use crate::container::EntryMeta;
    use crate::crypto::Argon2Params;
    use crate::file::{RandomMaterial, encrypt};

    fn kek(pw: &str, salt: &[u8; 16]) -> Kek {
        Kek::from_password(pw.as_bytes(), salt, Argon2Params::TEST_WEAK).unwrap()
    }

    /// 造一个带尽量多元数据的文件,用来验证轮换不丢东西。
    fn sample(salt: &[u8; 16], pw: &[&str], plain: &[u8]) -> Vec<u8> {
        let keks: Vec<Kek> = pw.iter().map(|p| kek(p, salt)).collect();
        let opts = EncryptOptions {
            filename: Some(String::from("报告.txt")),
            preserve_extension: true,
            argon2: Argon2Params::TEST_WEAK,
            // 各不相同的字节:若按错误偏移拼接更容易被测出来
            thumbnail: Some((0..64u32).map(|i| (i % 251) as u8).collect()),
            media_meta: Some(br#"{"w":1920}"#.to_vec()),
            ..EncryptOptions::default()
        };
        encrypt(plain, &keks, salt, &opts, &RandomMaterial::generate())
            .unwrap()
            .bytes
    }

    #[test]
    fn rotated_file_opens_with_kept_password_and_returns_same_plaintext() {
        // 不这样会怎样:轮换若把明文写错(例如漏了解压、或用错 payload key),
        // 文件仍然「能打开」,但内容是垃圾——只断言能打开抓不到
        let salt = [0x31u8; 16];
        let plain = b"rotate me".repeat(500);
        let data = sample(&salt, &["pw-old"], &plain);

        let out = rotate_fek(
            &data,
            &[kek("pw-old", &salt)],
            &[kek("pw-new", &salt)],
            &RandomMaterial::generate(),
        )
        .unwrap();

        let re = crate::file::open(&out.bytes, &[kek("pw-new", &salt)]).unwrap();
        assert_eq!(
            re.decrypt_all(&out.bytes).unwrap(),
            plain,
            "轮换后必须还原出原明文"
        );
        assert_eq!(out.plaintext_size, plain.len() as u64);
    }

    #[test]
    fn rotation_replaces_fek_and_uuid_so_old_ciphertext_is_gone() {
        let salt = [0x32u8; 16];
        let data = sample(&salt, &["pw-old"], b"payload bytes here");

        let before = FixedHeader::parse(&data).unwrap();
        let out = rotate_fek(
            &data,
            &[kek("pw-old", &salt)],
            &[kek("pw-old", &salt)],
            &RandomMaterial::generate(),
        )
        .unwrap();
        let after = FixedHeader::parse(&out.bytes).unwrap();

        assert_ne!(before.file_uuid, after.file_uuid, "必须换 file_uuid");
        assert_ne!(before.base_nonce, after.base_nonce, "必须换 base_nonce");
        assert_ne!(
            data.get(before.header_len as usize..),
            out.bytes.get(before.header_len as usize..),
            "载荷密文必须全部改变,否则等于没轮换"
        );
    }

    #[test]
    fn old_fek_cannot_derive_new_payload_key() {
        // 这条才是轮换与 keyslot 改写的**实质区别**,也是整个模块的意义。
        //
        // 不这样会怎样:上面那条测试的三个断言全部由调用方传入的 rnd 决定
        // ——即使实现复用旧 FEK,file_uuid / base_nonce / 密文照样都会变
        // (载荷密钥是 HKDF(FEK, file_uuid),uuid 换了密文自然全变)。变异
        // 测试确认「复用旧 FEK」这个缺陷能从那条测试下存活。
        //
        // 而复用旧 FEK 是真漏洞:攻击者用旧副本 + 旧密码解出 FEK_old,
        // 新文件头里的 file_uuid 是明文,于是 HKDF(FEK_old, uuid_new) 就是
        // 新文件的载荷密钥——他不需要新密码就能解开新文件。
        //
        // 断言写成「攻击不成立」而不是「FEK 字节变了」:比字节只能证明
        // 变了,写成攻击才能证明旧的用不了。
        let salt = [0x3Eu8; 16];
        let data = sample(&salt, &["pw-old"], b"payload bytes here");

        let old_opened = crate::file::open(&data, &[kek("pw-old", &salt)]).unwrap();
        let out = rotate_fek(
            &data,
            &[kek("pw-old", &salt)],
            &[kek("pw-new", &salt)],
            &RandomMaterial::generate(),
        )
        .unwrap();
        let new_opened = crate::file::open(&out.bytes, &[kek("pw-new", &salt)]).unwrap();

        let forged = old_opened
            .fek()
            .derive_payload_key(&new_opened.header.file_uuid);
        assert_ne!(
            forged.as_bytes(),
            new_opened.payload_key().as_bytes(),
            "旧 FEK 不得能推出新文件的载荷密钥,否则持有旧副本的人不需要新密码就能解开新文件"
        );
    }

    #[test]
    fn old_password_cannot_open_rotated_file() {
        let salt = [0x33u8; 16];
        let data = sample(&salt, &["pw-old"], b"secret");
        let out = rotate_fek(
            &data,
            &[kek("pw-old", &salt)],
            &[kek("pw-new", &salt)],
            &RandomMaterial::generate(),
        )
        .unwrap();
        assert!(crate::file::open(&out.bytes, &[kek("pw-old", &salt)]).is_err());
    }

    #[test]
    fn rotation_preserves_filename_thumbnail_and_media_meta() {
        // 不这样会怎样:rebuild_options 漏一项就静默丢数据。文件照样能打开、
        // 明文照样正确,只是缩略图不见了——最容易漏、也最难发现
        let salt = [0x34u8; 16];
        let data = sample(&salt, &["pw"], b"x");
        let out = rotate_fek(
            &data,
            &[kek("pw", &salt)],
            &[kek("pw", &salt)],
            &RandomMaterial::generate(),
        )
        .unwrap();

        let re = crate::file::open(&out.bytes, &[kek("pw", &salt)]).unwrap();
        assert_eq!(re.filename().unwrap(), "报告.txt");
        assert_eq!(re.plain_extension().as_deref(), Some("txt"));
        assert_eq!(
            re.thumbnail().unwrap(),
            (0..64u32).map(|i| (i % 251) as u8).collect::<Vec<u8>>()
        );
        assert_eq!(re.media_meta().unwrap(), br#"{"w":1920}"#.to_vec());
        assert!(
            re.header.has_flag(flags::HAS_THUMBNAIL),
            "flag 也要跟着保留"
        );
    }

    #[test]
    fn rotation_preserves_format_parameters() {
        let salt = [0x35u8; 16];
        let data = sample(&salt, &["pw"], b"y");
        let before = FixedHeader::parse(&data).unwrap();
        let out = rotate_fek(
            &data,
            &[kek("pw", &salt)],
            &[kek("pw", &salt)],
            &RandomMaterial::generate(),
        )
        .unwrap();
        let after = FixedHeader::parse(&out.bytes).unwrap();

        assert_eq!(before.chunk_size, after.chunk_size);
        assert_eq!(before.cipher_id, after.cipher_id);
        assert_eq!(
            before.vault_salt, after.vault_salt,
            "同一个 vault,salt 不能变"
        );
        // Argon2 参数错了文件当场打不开,且症状极具迷惑性(见 encrypt.rs 的记录)
        assert_eq!(before.argon2_m_kib, after.argon2_m_kib);
        assert_eq!(before.argon2_t, after.argon2_t);
        assert_eq!(before.argon2_p, after.argon2_p);
        assert_eq!(before.flags, after.flags, "flags 整体必须一致");
    }

    #[test]
    fn rotation_can_change_password_set_at_the_same_time() {
        // 轮换和改密码是一次操作:先轮换再改密码等于把载荷写两遍
        let salt = [0x36u8; 16];
        let data = sample(&salt, &["pw-a"], b"z");
        let out = rotate_fek(
            &data,
            &[kek("pw-a", &salt)],
            &[kek("pw-b", &salt), kek("pw-c", &salt)],
            &RandomMaterial::generate(),
        )
        .unwrap();

        assert_eq!(out.slot_used, 2);
        for p in ["pw-b", "pw-c"] {
            assert!(
                crate::file::open(&out.bytes, &[kek(p, &salt)]).is_ok(),
                "{p} 应能打开"
            );
        }
        assert!(crate::file::open(&out.bytes, &[kek("pw-a", &salt)]).is_err());
    }

    #[test]
    fn empty_keep_is_rejected() {
        let salt = [0x37u8; 16];
        let data = sample(&salt, &["pw"], b"w");
        assert!(rotate_fek(&data, &[kek("pw", &salt)], &[], &RandomMaterial::generate()).is_err());
    }

    #[test]
    fn wrong_unlock_password_fails() {
        let salt = [0x38u8; 16];
        let data = sample(&salt, &["pw"], b"v");
        assert!(
            rotate_fek(
                &data,
                &[kek("nope", &salt)],
                &[kek("pw", &salt)],
                &RandomMaterial::generate()
            )
            .is_err()
        );
    }

    #[test]
    fn tampered_header_is_rejected_before_rewriting() {
        // 不这样会怎样:跳过 MAC 校验就会给篡改后的头部算一个新的有效 MAC,
        // 等于替攻击者洗白
        let salt = [0x39u8; 16];
        let mut data = sample(&salt, &["pw"], b"u");
        data[64] ^= 0xFF; // plaintext_size 所在偏移
        assert!(
            rotate_fek(
                &data,
                &[kek("pw", &salt)],
                &[kek("pw", &salt)],
                &RandomMaterial::generate()
            )
            .is_err()
        );
    }

    #[test]
    fn rotation_preserves_compression() {
        let salt = [0x3Au8; 16];
        let keks = [kek("pw", &salt)];
        // 高度可压缩的数据,确保压缩确实生效
        let plain = b"aaaaaaaaaaaaaaaa".repeat(4096);
        let opts = EncryptOptions {
            compress: true,
            argon2: Argon2Params::TEST_WEAK,
            ..EncryptOptions::default()
        };
        let data = encrypt(&plain, &keks, &salt, &opts, &RandomMaterial::generate())
            .unwrap()
            .bytes;
        assert!(
            FixedHeader::parse(&data)
                .unwrap()
                .has_flag(flags::COMPRESSED)
        );

        let out = rotate_fek(&data, &keks, &keks, &RandomMaterial::generate()).unwrap();
        let after = FixedHeader::parse(&out.bytes).unwrap();
        assert!(after.has_flag(flags::COMPRESSED), "压缩设置必须保留");
        // 压缩块索引也必须重建,否则解密时无法定位块边界
        let re = crate::file::open(&out.bytes, &keks).unwrap();
        assert_eq!(re.decrypt_all(&out.bytes).unwrap(), plain);
    }

    #[test]
    fn rotation_preserves_container_flag_and_index() {
        // 丢了容器索引不会报错,只会把加密文件夹解成一堆拼接字节——
        // 这是最隐蔽的一种丢失
        let salt = [0x3Bu8; 16];
        let keks = [kek("pw", &salt)];
        let idx_bytes = {
            let mut b = crate::container::ContainerBuilder::new("folder");
            b.add_file(vec![String::from("a.txt")], 3, None, EntryMeta::default())
                .unwrap();
            b.finish().unwrap().encode()
        };
        let opts = EncryptOptions {
            folder_index: Some(idx_bytes.clone()),
            argon2: Argon2Params::TEST_WEAK,
            ..EncryptOptions::default()
        };
        let data = encrypt(b"abc", &keks, &salt, &opts, &RandomMaterial::generate())
            .unwrap()
            .bytes;

        let out = rotate_fek(&data, &keks, &keks, &RandomMaterial::generate()).unwrap();
        let re = crate::file::open(&out.bytes, &keks).unwrap();
        assert!(re.is_container(), "CONTAINER flag 必须保留");
        assert_eq!(
            re.raw_folder_index().unwrap(),
            idx_bytes,
            "索引字节必须逐字节一致"
        );
    }

    #[test]
    fn rotation_keeps_content_hash_absent_when_original_had_none() {
        // 不能一律写哈希:那会让原本没有自检的文件多出一个 TLV,
        // 破坏「除密钥外内容等价」
        let salt = [0x3Cu8; 16];
        let keks = [kek("pw", &salt)];
        let opts = EncryptOptions {
            write_content_hash: false,
            argon2: Argon2Params::TEST_WEAK,
            ..EncryptOptions::default()
        };
        let data = encrypt(b"t", &keks, &salt, &opts, &RandomMaterial::generate())
            .unwrap()
            .bytes;

        let out = rotate_fek(&data, &keks, &keks, &RandomMaterial::generate()).unwrap();
        let re = crate::file::open(&out.bytes, &keks).unwrap();
        assert!(
            re.stored_content_hash().is_err(),
            "原文件没有哈希,轮换后也不该有"
        );
    }

    #[test]
    fn replacement_preserves_all_slots_and_uses_new_plaintext() {
        // 不这样会怎样:外部编辑一次就可能让另一个密码或恢复码失效,用户直到
        // 真需要兜底时才发现;或者复用旧 nonce,让两版不同明文使用同一 AEAD nonce。
        let salt = core::array::from_fn(|i| (i as u8).wrapping_mul(11) ^ 0x4D);
        let keys = [kek("pw-a", &salt), kek("pw-b", &salt)];
        let opts = EncryptOptions {
            filename: Some(String::from("报告.txt")),
            argon2: Argon2Params::TEST_WEAK,
            ..EncryptOptions::default()
        };
        let original = encrypt(b"before", &keys, &salt, &opts, &RandomMaterial::generate())
            .unwrap()
            .bytes;
        let before = FixedHeader::parse(&original).unwrap();
        let slots_before = original
            .get(SLOT_AREA_OFFSET..SLOT_AREA_OFFSET + SLOT_AREA_LEN)
            .unwrap()
            .to_vec();
        let nonce = core::array::from_fn(|i| (i as u8).wrapping_mul(17) ^ 0xA3);

        let replaced = replace_plaintext_preserving_slots(
            &original,
            &keys,
            b"after external edit",
            &ReplacementMetadata::default(),
            nonce,
        )
        .unwrap();
        let after = FixedHeader::parse(&replaced.bytes).unwrap();

        assert_eq!(
            before.file_uuid, after.file_uuid,
            "槽位派生依赖 file_uuid,不能变"
        );
        assert_eq!(after.base_nonce, nonce, "必须采用新 nonce");
        assert_ne!(before.base_nonce, after.base_nonce, "不得复用旧 nonce");
        assert_eq!(
            replaced
                .bytes
                .get(SLOT_AREA_OFFSET..SLOT_AREA_OFFSET + SLOT_AREA_LEN)
                .unwrap(),
            slots_before,
            "所有已知和未知槽都必须逐字节保留",
        );
        for key in &keys {
            let opened = crate::file::open(&replaced.bytes, &[key.duplicate()]).unwrap();
            assert_eq!(
                opened.decrypt_all(&replaced.bytes).unwrap(),
                b"after external edit",
                "每把旧钥匙都要能打开修改后的新内容",
            );
            assert_eq!(opened.filename().unwrap(), "报告.txt");
        }
    }

    #[test]
    fn replacement_rejects_container() {
        let salt = core::array::from_fn(|i| (i as u8).wrapping_mul(5) ^ 0x71);
        let keys = [kek("pw", &salt)];
        let mut b = crate::container::ContainerBuilder::new("folder");
        b.add_file(vec![String::from("a.txt")], 3, None, EntryMeta::default())
            .unwrap();
        let opts = EncryptOptions {
            folder_index: Some(b.finish().unwrap().encode()),
            argon2: Argon2Params::TEST_WEAK,
            ..EncryptOptions::default()
        };
        let original = encrypt(b"abc", &keys, &salt, &opts, &RandomMaterial::generate())
            .unwrap()
            .bytes;
        assert!(
            replace_plaintext_preserving_slots(
                &original,
                &keys,
                b"flat file",
                &ReplacementMetadata::default(),
                [9; 7],
            )
            .is_err(),
            "容器不能被第三方单文件编辑静默拍平",
        );
    }

    #[test]
    fn corrupted_payload_is_rejected_instead_of_being_re_signed() {
        // 载荷坏了还去重新加密,等于用新密钥把损坏内容固定下来,
        // 而且覆盖原文件后再也无从追查
        let salt = [0x3Du8; 16];
        let keks = [kek("pw", &salt)];
        let mut data = sample(&salt, &["pw"], &b"payload".repeat(100));
        let last = data.len().saturating_sub(1);
        data[last] ^= 0xFF;
        assert!(rotate_fek(&data, &keks, &keks, &RandomMaterial::generate()).is_err());
    }
}