Lição 55: Segurança Avançada (Cryptography, Secure Coding)

1. Narrativa

Na guerra cibernética, os mechas inimigos tentam interceptar comunicações, corromper dados e invadir sistemas. Segurança Avançada é o escudo digital da Academia Æther — criptografia protege mensagens, hashing garante integridade, e práticas de código seguro bloqueiam vulnerabilidades. O piloto que domina segurança não apenas sobrevive — ele garante que a esquadra inteira permaneça impenetrável.

2. Conceito

Segurança em Rust combina a segurança de memória da linguagem com práticas de criptografia:

• Hashing: Função unidirecional que gera fingerprint dos dados (DJB2, SHA-256)
• Criptografia simétrica: Mesma chave para cifrar e decifrar (César simplificado)
• Validação de senha: Verificação contra políticas de complexidade
• Sanitização: Remoção de caracteres perigosos de entrada do usuário
• Análise de vulnerabilidades: Detecção de SQL Injection, Buffer Overflow, etc.

3. Requisitos

• Implementar hash DJB2 para verificação de integridade
• Implementar cifra de César para criptografia simplificada
• Validar senhas contra políticas configuráveis
• Detectar vulnerabilidades em entradas
• Sanitizar entradas removendo padrões perigosos

4. Design de Dados

graph LR
    A[Dados] --> B[calcular_hash]
    B --> C[u64: fingerprint]
    A --> D[criptografar_cesar]
    D --> E[String cifrada]
    E --> F[descriptografar_cesar]
    F --> A
    G[Entrada] --> H[sanitizar_entrada]
    H --> I[Entrada segura]
    G --> J[analisar_vulnerabilidades]
    J --> K[Vec de Vulnerabilidade]

5. Diagrama de Fluxo

flowchart TD
    A[Entrada Recebida] --> B[Analisar Vulnerabilidades]
    B --> C{Vulnerabilidades?}
    C -->|Sim| D[Classificar Ameaça]
    D --> E[Gerar Relatório]
    E --> F{Ameaça Critica?}
    F -->|Sim| G[Bloquear + Alertar]
    F -->|Não| H[Sanitizar + Prosseguir]
    C -->|Não| I[Processar Normalmente]

6. Funções

Função	Descrição
calcular_hash	Calcula hash DJB2 de uma string
verificar_hash	Verifica se dados correspondem ao hash
criptografar_cesar	Cifra de César para criptografia
descriptografar_cesar	Inverte a cifra de César
validar_senha	Valida senha contra política
analisar_vulnerabilidades	Detecta padrões perigosos
classificar_ameaca	Classifica nível de ameaça
gerar_relatorio_seguranca	Gera relatório completo
sanitizar_entrada	Remove caracteres perigosos

7. Exemplo

let hash = calcular_hash("dados_secretos");
assert!(verificar_hash("dados_secretos", hash));

let cifrada = criptografar_cesar("MENSAGEM", 3);
assert_eq!(cifrada, "PHQVDJHP");
let decifrada = descriptografar_cesar(&cifrada, 3);
assert_eq!(decifrada, "MENSAGEM");

let relatorio = gerar_relatorio_seguranca(&["DROP TABLE users"]);
assert_eq!(relatorio.nivel_ameaca, NivelAmeaca::Alta);

Hashing criptográfico com SHA-256

Para integridade criptográfica, o crate sha2 fornece SHA-256 — um hash unidirecional de 32 bytes, muito mais forte que o DJB2 (que serve apenas para verificação rápida):

use sha2::{Digest, Sha256};

let digest = Sha256::digest(b"dados_secretos");
assert_eq!(digest.len(), 32);

// O mesmo dado sempre produz o mesmo digest
assert_eq!(Sha256::digest(b"dados_secretos"), digest);
// Dados diferentes produzem digests diferentes
assert_ne!(Sha256::digest(b"dados_alterados"), digest);

8. Missão

1. Implementar calcular_hash com algoritmo DJB2 (hash * 33 + byte)
2. Implementar verificar_hash comparando hash calculado com esperado
3. Implementar criptografar_cesar deslocando caracteres no alfabeto
4. Implementar descriptografar_cesar revertendo o deslocamento
5. Implementar validar_senha verificando cada requisito da política
6. Implementar analisar_vulnerabilidades detectando padrões suspeitos
7. Implementar classificar_ameaca usando o nível mais grave encontrado
8. Implementar gerar_relatorio_seguranca e sanitizar_entrada

9. Como Executar

cargo build
cargo test
cargo clippy -- -D warnings
cargo fmt --check

10. Dicas

• DJB2: let mut hash = 5381u64; for byte in dados.bytes() { hash = hash * 33 + byte as u64; }
• Cifra de César: (ch - base + deslocamento) % 26 + base para wrap-around
• Para sanitização: use .replace() múltiplas vezes ou um loop
• SQL Injection: detecte DROP, DELETE, INSERT, UPDATE, ;, --
• Buffer overflow: dados maiores que 1024 bytes são suspeitos