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Auth Module

Sichere Authentifizierungs- und Autorisierungskomponenten für das Custom PHP Framework.

Überblick

Das Auth Module bietet umfassende Sicherheitsfeatures für Benutzerauthentifizierung, Passwort-Management und Session-Verwaltung. Es integriert sich nahtlos mit dem Cryptography Module für maximale Sicherheit.

Kernkomponenten

PasswordHasher Service

Sichere Passwort-Hashing und -Verifizierung mit automatischem Rehashing.

use App\Framework\Auth\PasswordHasher;
use App\Framework\Cryptography\KeyDerivationFunction;

$passwordHasher = new PasswordHasher(
    kdf: $keyDerivationFunction,
    defaultAlgorithm: 'argon2id',
    defaultSecurityLevel: PasswordHasher::LEVEL_STANDARD
);

// Passwort hashen
$hashedPassword = $passwordHasher->hash('userPassword123');

// Passwort verifizieren
$isValid = $passwordHasher->verify('userPassword123', $hashedPassword);

// Passwort-Stärke validieren
$validation = $passwordHasher->validatePasswordStrength('userPassword123');
if (!$validation->isValid) {
    echo implode(', ', $validation->errors);
}

HashedPassword Value Object

Immutables Value Object für gehashte Passwörter mit Metadaten.

use App\Framework\Auth\HashedPassword;
use App\Framework\Auth\PasswordStrength;

// Aus DerivedKey erstellen
$hashedPassword = HashedPassword::fromDerivedKey($derivedKey);

// Eigenschaften abrufen
$algorithm = $hashedPassword->getAlgorithm();           // 'argon2id'
$parameters = $hashedPassword->getParameters();        // ['memory_cost' => 65536, ...]
$strength = $hashedPassword->getStrength();            // PasswordStrength::STRONG
$createdAt = $hashedPassword->getCreatedAt();          // DateTimeImmutable

// Rehashing-Prüfung
$needsRehash = $hashedPassword->needsRehash('argon2id', [
    'memory_cost' => 131072,  // Höhere Sicherheitsanforderungen
    'time_cost' => 6
]);

// Sicherheits-Bewertung
$assessment = $hashedPassword->assessSecurity();
echo $assessment->getSummary(); // "Strong security with Argon2ID (2024 standards)"

AuthenticationService

Zentrale Authentifizierungslogik mit erweiterten Sicherheitsfeatures.

use App\Framework\Auth\AuthenticationService;
use App\Framework\Http\IpAddress;

$authService = new AuthenticationService(
    passwordHasher: $passwordHasher,
    sessionIdGenerator: $sessionIdGenerator,
    repository: $authRepository
);

// Benutzer authentifizieren
$result = $authService->authenticate(
    identifier: 'user@example.com',
    password: 'userPassword123',
    ipAddress: IpAddress::from('192.168.1.1'),
    remember: true
);

if ($result->isSuccess()) {
    $user = $result->getUser();
    $session = $result->getSession();
    $rememberToken = $result->getRememberToken(); // nullable
}

// Mit Session authentifizieren
$result = $authService->authenticateWithSession(
    $sessionId,
    IpAddress::from('192.168.1.1')
);

// Mit Remember Token authentifizieren
$result = $authService->authenticateWithRememberToken(
    $tokenValue,
    IpAddress::from('192.168.1.1')
);

PasswordValidationResult Value Object

Detaillierte Passwort-Validierungsergebnisse.

use App\Framework\Auth\PasswordValidationResult;

$validation = $passwordHasher->validatePasswordStrength('weakpass');

// Validierungsstatus prüfen
$isValid = $validation->isValid;                    // false
$errors = $validation->errors;                      // ['Password must be at least 8 characters long']
$warnings = $validation->warnings;                  // ['Consider using more character types']
$score = $validation->strengthScore;                // 45
$strength = $validation->strength;                  // PasswordStrength::WEAK

// Sicherheitslevel prüfen
$meetsMinimum = $validation->meetsMinimumRequirements(); // false
$isRecommended = $validation->isRecommended();           // false

// Zusammenfassung
echo $validation->getSummary();
// "Password does not meet requirements: Password must be at least 8 characters long"

// API-Response Format
$apiResponse = $validation->toArray();

Sicherheitsfeatures

Rate Limiting & Account Lockout

Schutz vor Brute-Force-Angriffen durch intelligente Rate-Limitierung.

// Automatisches Rate Limiting in AuthenticationService
const MAX_LOGIN_ATTEMPTS = 5;
const LOCKOUT_DURATION = 900;      // 15 Minuten
const RATE_LIMIT_WINDOW = 300;     // 5 Minuten

// Rate Limiting wird automatisch angewendet
$result = $authService->authenticate($email, $password, $ipAddress);

if ($result->isRateLimited()) {
    $retryAfter = $result->getRetryAfter();
    echo "Rate limit exceeded. Retry after {$retryAfter} seconds.";
}

if ($result->isAccountLocked()) {
    $expiresAt = $result->getLockoutExpiresAt();
    echo "Account locked until {$expiresAt->format('Y-m-d H:i:s')}";
}

Session-Sicherheit

Sichere Session-Verwaltung mit IP-Tracking und automatischer Rotation.

// Sessions werden automatisch erstellt und verwaltet
const SESSION_TIMEOUT = 3600;              // 1 Stunde
const REMEMBER_TOKEN_LENGTH = 32;          // 256-bit Token

// Session-Features:
// - Automatische IP-Konsistenz-Prüfung
// - Session-Timeout-Management  
// - Aktivitäts-Tracking
// - Sichere Session-IDs über SessionIdGenerator

Token-Hashing mit Hash Value Object

Sichere Token-Behandlung mit typisierter Hash-Verwaltung.

// Remember Tokens werden sicher gehasht
private function hashToken(string $token): Hash
{
    return Hash::sha256($token);
}

// Vorteile:
// - Typsicherheit für Hash-Werte
// - Explizite Algorithmus-Angabe (SHA-256)
// - Timing-safe Vergleiche mit hash_equals()
// - Framework-konsistente Hash-Behandlung
// - Automatische Hash-Validierung

Passwort-Sicherheit

Umfassende Passwort-Validierung und -Bewertung.

// Automatische Passwort-Stärke-Bewertung
$validation = $passwordHasher->validatePasswordStrength($password);

// Validierungsregeln:
// - Minimale Länge (8+ Zeichen)
// - Komplexitätsanforderungen (2+ Zeichentypen)
// - Häufige Muster-Erkennung
// - Sequenzielle Zeichen-Prüfung
// - Exzessive Wiederholungen

// Sichere Passwort-Generierung
$securePassword = $passwordHasher->generateSecurePassword(
    length: 16,
    includeUppercase: true,
    includeLowercase: true,
    includeNumbers: true,
    includeSpecialChars: true,
    excludeChars: '0O1l'  // Mehrdeutige Zeichen ausschließen
);

Integration mit Framework

Abhängigkeiten

Das Auth Module nutzt vorhandene Framework-Komponenten:

• Cryptography Module: Für sichere Key Derivation Functions
• SessionId/SessionIdGenerator: Für Session-Management
• IpAddress Value Object: Für IP-basierte Sicherheitsfeatures
• Hash Value Object: Für typisierte Hash-Operationen

Repository Pattern

Flexible Datenpersistierung durch Repository-Abstraktion.

interface AuthenticationRepository
{
    public function findUserByIdentifier(string $identifier): ?User;
    public function findUserById(string $userId): ?User;
    public function updateUserPassword(string $userId, HashedPassword $password): bool;
    
    public function storeSession(AuthenticationSession $session): void;
    public function findSessionById(SessionId $sessionId): ?AuthenticationSession;
    public function updateSessionActivity(SessionId $sessionId, ?IpAddress $ipAddress): void;
    public function deleteSession(SessionId $sessionId): bool;
    public function deleteAllUserSessions(string $userId): void;
    
    public function storeRememberToken(RememberToken $token): void;
    public function findRememberToken(Hash $tokenHash): ?RememberToken;
    public function deleteRememberToken(Hash $tokenHash): bool;
    public function deleteAllUserRememberTokens(string $userId): void;
    
    public function getFailedLoginAttempts(string $userId): int;
    public function incrementFailedLoginAttempts(string $userId): void;
    public function clearFailedLoginAttempts(string $userId): void;
    public function getLastFailedAttemptTime(string $userId): ?\DateTimeImmutable;
}

Best Practices

Sichere Implementation

// ✅ Sensitive Parameter verwenden
public function authenticate(
    string $identifier,
    #[SensitiveParameter] string $password,
    ?IpAddress $ipAddress = null
): AuthenticationResult

// ✅ Automatisches Rehashing
if ($this->passwordHasher->needsRehash($user->getHashedPassword())) {
    $newHash = $this->passwordHasher->hash($password);
    $this->repository->updateUserPassword($user->getId(), $newHash);
}

// ✅ Timing-safe Token-Vergleiche
$tokenHash = $this->hashToken($tokenValue);
$rememberToken = $this->repository->findRememberToken($tokenHash);

Error Handling

// ✅ Generische Fehlermeldungen für Sicherheit
if (!$user || !$this->passwordHasher->verify($password, $user->getHashedPassword())) {
    return AuthenticationResult::failed('Invalid credentials');
}

// ✅ Security Event Logging
$this->recordSecurityEvent('authentication_failed', [
    'identifier' => $identifier,
    'ip_address' => $ipAddress ? (string) $ipAddress : null,
    'reason' => $reason
]);

Performance Optimierung

// ✅ Konfigurierbare Sicherheitslevel
$passwordHasher = new PasswordHasher(
    kdf: $keyDerivationFunction,
    defaultAlgorithm: 'argon2id',
    defaultSecurityLevel: PasswordHasher::LEVEL_STANDARD  // vs HIGH für höhere Sicherheit
);

// ✅ Bulk-Operationen für bessere Performance
$this->repository->deleteAllUserSessions($userId);
$this->repository->deleteAllUserRememberTokens($userId);

Nächste Schritte

• AuthenticationRepository Interface implementieren
• Authentication Exceptions definieren
• Unit Tests für alle Komponenten schreiben
• Rate Limiting Service implementieren
• Integration Tests für Authentication Flow
• Performance Benchmarks für Passwort-Hashing