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# Jumphost Gateway — Implementierung
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Umsetzung des Konzepts `Jumphost_Konzept.md` (v0.2): browserbasiertes
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SSH/RDP-Gateway mit TOTP-Pflicht, Gruppen-/Hostgruppen-RBAC, manipulationssicherem
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Audit-Log, SQLite/Python-Backend, browserbasierter Admin-Oberflaeche und
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Ansible-Deployment (mit/ohne nginx, mehrere TLS-Modi).
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## Verzeichnisstruktur
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```
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app/ Backend (FastAPI, Python 3.11+)
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security/ Crypto, Passwoerter, TOTP, Sessions, Audit-Hash-Chain, AV-Scan, API-Tokens
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auth/ Login-Flow, RBAC-/Token-Dependencies
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admin/ Admin-API (User/Gruppen/Hosts/Hostgruppen/Rollen/SSH-Keys/API-Tokens)
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catalog/ Sicht fuer normale Nutzer (direkt und ueber Gruppen zugewiesene Hosts)
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ssh_proxy/ SSH-Terminal-WebSocket + SFTP-Filetransfer
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rdp_proxy/ Guacamole-Protokoll-Tunnel zu guacd
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recordings/ Hash-verkettete Session-Aufzeichnung
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db/ SQLite-Migrationen (0001-0005, laufen automatisch beim Start)
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static/, templates/ Frontend (Vanilla JS, xterm.js, guacamole-common-js, Admin-Oberflaeche, API-Doku)
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scripts/ Betriebs-/Hilfsskripte (Admin anlegen, Assets bauen)
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ansible/ Deployment (Rollen, systemd-Unit-Templates)
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tests/ pytest-Suite
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```
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## Lokale Entwicklung / Ausprobieren
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```bash
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python3 -m venv .venv && source .venv/bin/activate
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pip install -r requirements-dev.txt
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bash scripts/fetch_frontend_assets.sh # vendored xterm.js / guacamole-common-js
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export JUMPHOST_ENV=development
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export JUMPHOST_DATA_DIR=/tmp/jumphost-dev
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export JUMPHOST_DEV_KEK=$(python3 -c "import secrets;print(secrets.token_hex(32))")
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export JUMPHOST_DEV_SESSION_SECRET=$(python3 -c "import secrets;print(secrets.token_hex(32))")
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uvicorn app.main:app --reload --port 8000
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python scripts/create_admin.py --username admin # in zweitem Terminal
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```
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Danach `http://127.0.0.1:8000/` oeffnen, anmelden, TOTP einrichten (QR-Code
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scannen). Auf dem Dashboard erscheint fuer Admin-Konten oben rechts der Link
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**"Admin-Bereich"** (`/admin`) — darueber lassen sich Benutzer, Benutzergruppen,
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Hostgruppen/Hosts/SSH-Keys/RDP-Zugangsdaten, Rollenzuweisungen (direkt und
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gruppenweise) sowie API-Tokens vollstaendig ueber die Oberflaeche anlegen und
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verwalten; ein manueller Umweg ueber die rohe JSON-API ist dafuer nicht mehr
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noetig. Fuer RDP muss zusaetzlich ein laufender `guacd` erreichbar sein (siehe
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`JUMPHOST_GUACD_HOST`/`_PORT`).
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Die SQLite-Migrationen 0004 (`user_groups`) und 0005 (`api_tokens`) werden
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beim naechsten Start automatisch angewendet (`app/db.py`, `_apply_migrations`)
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— kein manueller Migrationsschritt noetig, auch nicht bei einem bestehenden
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Datenbestand.
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## Admin-Oberflaeche, Gruppen-RBAC, API-Tokens und API-Dokumentation
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In dieser Session wurde die bis dahin nur per JSON-API bedienbare Verwaltung
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um eine vollstaendige, CSP-konforme Web-Oberflaeche unter `/admin` erweitert
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(`templates/admin.html`, `static/js/admin.js`), erreichbar nur fuer Admin-
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Konten. Tabs: Benutzer, Benutzergruppen, Hosts & Verbindungen (inkl.
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Connection-Anlage: Hostgruppe, Host, SSH-Key bzw. RDP-Zugangsdaten in einem
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Formular), Rollen, API-Tokens, Audit-Log.
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**Gruppen-RBAC (Migration `0004_user_groups.sql`)**: Neu sind
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*Benutzergruppen* (`user_groups`/`user_group_members`) als Teams von
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Personen, unabhaengig von den bestehenden *Hostgruppen* (Server-Gruppen).
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Eine Rolle kann einer Benutzergruppe auf eine Hostgruppe gewaehrt werden
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(`group_hostgroup_roles`) — das ist das "Sharen einer Verbindung mit einer
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Gruppe". Es gilt **volle Rollen-Vererbung**: jedes Mitglied einer Gruppe hat
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automatisch alle Rollen, die dieser Gruppe gewaehrt wurden, zusaetzlich zu
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seinen individuell zugewiesenen (`user_hostgroup_roles`, unveraendert
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bestehen geblieben). `app/rbac.py::user_has_role()` prueft dafuer beide
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Zuweisungswege (UNION-Query); `app/catalog/routes.py` (Host-Liste fuer
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normale Nutzer) beruecksichtigt beide ebenso.
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**API-Tokens (Migration `0005_api_tokens.sql`, `app/security/api_tokens.py`)**:
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Jeder Admin kann unter dem Tab "API-Tokens" persoenliche Tokens erzeugen
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(`Authorization: Bearer <token>`), mit granularen **Read/Write-Scopes pro
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Ressource** (z. B. `hosts:ro`, `hosts:rw`, `users:ro`, `groups:rw`, ...
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vollstaendige Liste unter `GET /admin/scopes`). Tokens werden nur gehasht
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gespeichert (Klartext ist nur einmal direkt nach dem Anlegen sichtbar) und
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koennen jederzeit widerrufen werden. `app/auth/deps.py::require_admin_or_scope()`
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akzeptiert entweder eine gueltige Admin-Session (Cookie, wie bisher) oder
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einen Token mit passendem Scope — **niemals beides vermischt**: sobald ein
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`Authorization`-Header vorhanden ist, wird ausschliesslich er geprueft, ein
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evtl. noch gueltiges Session-Cookie wird dabei ignoriert. Aus Gruenden der
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Rechte-Eskalation sind die Token-Verwaltungs-Endpunkte selbst
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(`/admin/tokens/*`) bewusst **nicht** per Token nutzbar, sondern ausschliesslich
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per Admin-Session (`require_global_admin`) — ein geleaktes Token kann also nie
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weitere Tokens anlegen, auflisten oder widerrufen. Tokens sind ausschliesslich
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fuer die Management-API vorgesehen; SSH-/RDP-/SFTP-Sitzungen bleiben
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Session-Cookie-authentifiziert.
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**API-Dokumentation (`/docs`, `/openapi.json`)**: Nur fuer eingeloggte Admins
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sichtbar (`Depends(require_global_admin)` auf beiden Routen in `app/main.py`)
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— das bestehende Haertungskonzept, `/docs`/`/redoc`/`/openapi` nicht oeffentlich
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per FastAPI-Default auszuliefern (`docs_url=None, redoc_url=None,
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openapi_url=None`), bleibt unangetastet. Die Ansicht selbst
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(`templates/api_docs.html`, `static/js/api-docs.js`) ist bewusst **kein**
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vendored/CDN-bezogenes Swagger-UI-Bundle, sondern ein selbstgebauter,
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CSP-konformer Viewer ohne jede Laufzeit-Abhaengigkeit zu Drittanbietern: er
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liest `/openapi.json` per `fetch()` (`credentials: "same-origin"`) und
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rendert Endpunkte gruppiert nach Tag, ausschliesslich per
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`document.createElement`/`textContent` (kein `innerHTML`, keine Inline-
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Styles/-Scripts, siehe `tests/test_csp_compliance.py`).
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## Tests
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```bash
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pytest -q
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```
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46 Tests (vorher 27) decken ab: Argon2id/TOTP-Grundfunktionen, Audit-Hash-Chain
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(inkl. Manipulationserkennung und Trigger-Durchsetzung), RBAC-Logik inkl.
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Ablaufdaten, den vollstaendigen Login-Flow (Passwort -> TOTP-Enrollment ->
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Session-Cookie -> geschuetzte Endpunkte) gegen die echte FastAPI-App, 17
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dedizierte Security-/Pentest-Tests (`tests/test_pentest_security.py`), 5
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CSP-Regressionstests (`tests/test_csp_compliance.py`, inkl. `/admin` und
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`/docs`) sowie 14 neue Tests zu Gruppen-RBAC-Vererbung, Admin-Oberflaeche und
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API-Tokens (`tests/test_admin_groups_tokens.py`): Rollen-Vererbung ueber
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Gruppenmitgliedschaft, dass Gruppenrollen NICHT auf Nicht-Mitglieder wirken,
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Admin-only-Durchsetzung fuer alle neuen Endpunkte, Token-Scope-Durchsetzung
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(read/write/implizites read-bei-write/widerrufen/abgelaufen/unbekannter
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Scope), dass ein Token niemals andere Tokens verwalten kann (Rechte-
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Eskalationsschutz), sowie Admin-Gating von `/docs` und `/openapi.json`.
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Details, Vorgehen und Ergebnisse der urspruenglichen 27 Tests: siehe
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`Pentest_Report.md`.
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> **Hinweis:** Die 19 in dieser Session neu hinzugekommenen Tests (5 CSP +
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> 14 Admin/Gruppen/Token) konnten in der verwendeten Cloud-Sandbox nicht
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> mit `pytest -q` ausgefuehrt werden, da diese Sandbox keinen Netzwerkzugriff
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> auf PyPI hat und `fastapi`/`aiosqlite` dort nicht vorinstalliert sind.
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> Stattdessen wurden alle neuen/gaenderten SQL-Queries gegen eine echte
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> `sqlite3`-Instanz mit allen 5 Migrationen (inkl. der beiden neuen) manuell
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> durchgespielt, `app/security/api_tokens.py` und die neuen Pydantic-Schemas
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> direkt importiert und mit echten Assertions verifiziert, und alle
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> geaenderten Python-/JS-Dateien mit `py_compile`/`node --check` auf
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> Syntaxfehler geprueft. Bitte `pytest -q` lokal ausfuehren und Ergebnis
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> melden.
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Manuell zusaetzlich verifiziert (siehe Entwicklungs-Log dieser Session):
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Server-Start, Static-/Template-Auslieferung, Security-Header, vollstaendiger
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Login+TOTP-Flow per curl, Admin-CRUD (Hostgruppe/Host anlegen), Audit-Log-
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Chain-Verifikation per `/admin/audit-log/verify`.
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## Security-Tests & Haertungs-Nachweis
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- **SAST**: `bandit -r app -c .bandit.yml` sowie `pip-audit` (Dependency-CVE-
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Scan) liefen zu Beginn dieser Implementierung sauber durch (0 Findings, 0
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bekannte Schwachstellen) — Details inkl. vorher/nachher-Tabellen und der
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dabei gefundenen und gefixten Starlette-Regression in `Pentest_Report.md`.
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Fuer die in dieser Session neu hinzugekommenen Dateien (Admin-Oberflaeche,
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Gruppen-RBAC, API-Tokens) steht ein erneuter `bandit`/`pip-audit`-Lauf noch
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aus (keine neuen Fremdabhaengigkeiten hinzugekommen).
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- **DAST**: `tests/test_pentest_security.py` (17 Tests) sowie
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`tests/test_admin_groups_tokens.py` (14 Tests, s.o.) simulieren konkrete
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Angriffsmuster gegen die laufende ASGI-App.
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- **OS-Haertung (CIS/STIG)**: die `ansible/roles/os_hardening`-Rolle wurde
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in einer frueheren Session um ~10 zusaetzliche Task-Dateien vertieft
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(Kernel-Module, sysctl, PAM/Passwort-Policy, erweiterte auditd-Regeln,
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AIDE, rkhunter, Banner, cron/at-Restriktion, Dateirechte/sudo-Logging,
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SSHD-Haertung). Vollstaendiges Mapping auf CIS-Controls inkl. bewusst
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nicht automatisierter Punkte (mit Begruendung, z.B. Partitionslayout,
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Bootloader-Passwort, Volltextverschluesselung, physische Sicherheit) und
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bekannter Einschraenkungen: `ansible/roles/os_hardening/CIS_STIG_MAPPING.md`.
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- Abhaengigkeiten sind in `requirements.txt`/`requirements-dev.txt` exakt
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auf gegen `pip-audit` gepruefte Versionen gepinnt (u.a. fastapi 0.141.1,
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starlette 1.6.0, cryptography 50.0.0) — bewusste Reproduzierbarkeits-/
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Haertungsmassnahme, siehe `Pentest_Report.md` Abschnitt 2.
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## Deployment
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```bash
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cd ansible
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cp inventory/production.ini.example inventory/production.ini # anpassen
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cp inventory/group_vars/jumphost_with_nginx.yml.example inventory/group_vars/jumphost_with_nginx.yml
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ansible-vault encrypt inventory/group_vars/vault.yml # vorher aus vault.yml.example befuellen
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ansible-playbook -i inventory/production.ini site.yml --ask-vault-pass
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```
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`enable_nginx_proxy` und `tls_mode` (`internal_pki` / `external_reverse_proxy`
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/ `acme_public`) steuern Proxy- und TLS-Verhalten, siehe Konzept Kap. 7.2/7.2a
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und `ansible/inventory/group_vars/all.yml`.
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`ansible-playbook site.yml --syntax-check` laeuft sauber durch (in einer
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frueheren Session verifiziert); ein voller `--check`-Lauf gegen eine echte
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Testumgebung (inkl. `apt`, `systemd`, `guacd`-Paketverfuegbarkeit auf der
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Zieldistribution) steht noch aus. Ein Neustart des Dienstes (`systemctl
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restart jumphost`) reicht aus, damit die Migrationen 0004/0005 angewendet
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werden.
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## Was bewusst noch offen ist
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Diese Implementierung ist ein funktionsfaehiges, getestetes und in einer
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frueheren Session per SAST+DAST geprueftes Grundgeruest, aber weiterhin
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**kein fertig auditiertes Produktivsystem**. Der vollstaendige Befund inkl.
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Methodik, Vorgehen und Restrisikobewertung steht in `Pentest_Report.md` — die
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dortige Abschnitt-4-Tabelle ("Restrisiko / vor Produktivbetrieb noch zu tun")
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ist die massgebliche, aktuelle Fassung dieser Liste. Kurzfassung:
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1. **Echter Netzwerk-Penetrationstest** gegen eine laufende Instanz
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(Portscan, TLS-Konfiguration live, Session-Isolation unter Last,
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Guacamole-Protokoll-Fuzzing) — in dieser Sandbox ohne Netzwerkzugriff auf
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ein reales Zielsystem nicht durchfuehrbar. Was stattdessen gemacht wurde:
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SAST (bandit, pip-audit) und ein DAST-Testlauf gegen die App im Prozess
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(17+14 Security-/Admin-Tests, siehe `Pentest_Report.md` bzw. oben).
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2. **RDP/guacd-Integrationstest gegen echte Zielsysteme** — die
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Guacamole-Protokoll-Implementierung (`app/rdp_proxy/guacd_client.py`) wurde
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gegen die Protokollspezifikation implementiert und die Handshake-Logik
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lokal auf Korrektheit der Kodierung geprueft, aber NICHT gegen einen
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laufenden `guacd` + FreeRDP + Windows-Ziel end-to-end getestet (keine
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RDP-Zielumgebung in dieser Sitzung verfuegbar). Parameter-Namen/-Reihenfolge
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sollten gegen die tatsaechlich eingesetzte guacd-Version verifiziert werden.
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3. **Ansible-Rollout gegen ein reales Zielsystem** (`--check`-Dry-Run und
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echter Rollout in einer Staging-Umgebung) — bisher nur
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`ansible-playbook site.yml --syntax-check` sowie YAML-/Jinja2-Parsing
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verifiziert, siehe `ansible/roles/os_hardening/CIS_STIG_MAPPING.md`.
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4. **OpenSCAP-Compliance-Scan** (`oscap xccdf eval`) gegen das zutreffende
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CIS/STIG-Profil — die `os_hardening`-Rolle wurde in einer frueheren
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Session um ca. 10 Task-Dateien vertieft (siehe CIS_STIG_MAPPING.md fuer
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das vollstaendige Mapping inkl. bewusst nicht automatisierter Punkte),
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ersetzt aber keinen zertifizierten Benchmark-Scan.
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5. **Verteiltes Rate-Limiting** — der aktuelle Login-Rate-Limiter ist
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In-Memory/Single-Process (siehe `app/security/rate_limit.py`); bei
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horizontaler Skalierung durch einen geteilten Store ersetzen.
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6. **fail2ban-Filter** setzt strukturierte Access-Logs mit `client_ip=`-Feld
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voraus, die die App aktuell nicht schreibt — vor Produktivbetrieb ein
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Access-Log-Middleware ergaenzen oder auf das Audit-Log umstellen.
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7. **CSRF**: SameSite=Strict-Cookies mindern das Risiko bereits deutlich;
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ein expliziter CSRF-Token fuer zustandsaendernde JSON-Requests ist als
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zusaetzliche Haertungsstufe vorgesehen, aber noch nicht implementiert.
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8. Alle in Konzept Kap. 12 genannten Erweiterungen (LDAP/AD, WebAuthn,
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PostgreSQL-Migrationspfad, Just-in-Time-Zugriff, HA) sind noch nicht
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umgesetzt.
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9. **Social Engineering / physische Sicherheit / Lastest (DoS)** wurden
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nicht getestet — ausserhalb des Scopes eines Code-/Konfigurations-Reviews
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in dieser Sandbox-Umgebung.
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10. **API-Token-Rotation/-Ablaufrichtlinien**: Tokens koennen zwar mit
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optionalem Ablaufdatum erzeugt und jederzeit widerrufen werden, aber es
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gibt noch keine erzwungene maximale Laufzeit, keine automatische
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Benachrichtigung vor Ablauf und keine "Token zuletzt benutzt vor X Tagen
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-> automatisch deaktivieren"-Routine.
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11. Ein erneuter `bandit`/`pip-audit`-Lauf ueber die in dieser Session neu
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hinzugekommenen Dateien (Admin-Oberflaeche, Gruppen-RBAC, API-Tokens)
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steht noch aus (siehe oben).
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</content>
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