Создаем безопасный IP мессенджер с помощью Virgil и Twilio за 30 минут

Привет!
Мы уже показывали вам код, с помощью которого можно легко и просто реализовать end-to-end шифрование. Давайте пойдем дальше и, используя сервисы Virgil Security, разработаем безопасный IP мессенджер. Реализация безопасного IP мессенджера со встроенной функцией шифрования – задача далеко не тривиальная. В этой статье мы хотим рассказать как, используя Virgil API и Тwilio IP Messaging API, сделать этот процесс намного проще.

Часть 1: подготовительная

Прежде чем приступать к реализации нашего мессенджера необходимо выполнить пару предварительных действий:

1. Создать аккаунт Twilio. Twilio — компания, предоставляющая в качестве сервиса средства коммуникации. С помощью Twilio задача разработки IP мессенджера сильно упрощается. Однако в этой статье наша цель гораздо более амбициозная. Напоминаем, что нам требуется безопасный(не путайте с анонимным) IP мессенджер с функцией end-to-end шифрования. Поэтому нам потребуется…
   
   
2. Создать аккаунт Virgil Security. Аккаунт открывает возможность зарегистрировать приложение и получить VIRGIL_ACCESS_TOKEN — секретный ключ, позволяющий пользоваться сервисами Virgil Security.

Часть 2: основная

Отправка и получение сообщений в Twilio IP мессенджере происходит с помощью каналов. Каждый канал представляет собой отдельный чат, в котором одновременно может находиться неограниченное число собеседников. Взяв за основу Twilio IP мессенджер, покажем ключевые моменты реализации функции шифрования сообщений.

Прежде всего отметим, что использование сервисов Virgil Security возможно практически с любой платформы и на любом языке программирования. Для разработчиков доступен широкий набор SDK(C#, C/C++, Objective-C, Python, Java), облегчающих работу с Virgil Services. Однако их использование невозможно без VIRGIL_ACCESS_TOKEN. Т.к. мы уже получили VIRGIL_ACCESS_TOKEN на предварительном этапе, переходим непосредственно к разработке.
Наш мессенджер будет иметь клиент серверную структуру. Но все самое интересное(шифрование, отправление и расшифровка сообщений) будет происходит на стороне клиента, на ней мы и сосредоточим большую часть нашего внимания.

1. Подключаем JavaScript SDK для Twilio и Virgil API:
   
   

   <script src="https://cdn.virgilsecurity.com/packages/javascript/sdk/1.4.6/virgil-sdk.min.js" 
           integrity="sha256-6gsCF73jFoEAcdAmVE8n+LCtUgzQ7j6svoCQxVxvmZ8=" 
           crossorigin="anonymous"></script>
   
   <script src="https://media.twiliocdn.com/sdk/js/common/v0.1/twilio-common.min.js"></script>
   <script src="https://media.twiliocdn.com/sdk/rtc/js/ip-messaging/v0.10/twilio-ip-messaging.min.js"></script>
   

   
   
2. Инициализируем работу с сервисами(токены для работы с API получаем от сервера):
   
   

   // Инициализация Twilio
   var accessManager = new Twilio.AccessManager('%TWILIO_TOKEN%');
   var messagingClient = new Twilio.IPMessaging.Client(accessManager);
   // Инициализация Virgil
   var virgil = new VirgilSDK("%VIRGIL_ACCESS_TOKEN%");
   

   
   
3. С помощью Virgil SDK создадим пару ключей для нового пользователя Алиса:
   
   

   var keyPair = virgil.crypto.generateKeyPair();
   

   
   
   И получим следующее:

   -----BEGIN PUBLIC KEY-----
   MFswFQYHKoZIzj0CAQYKKwYBBAGXVQEFAQNCAAQO8ohmBRyclmcfQ38Lwmvv4Cau
   jyX6vWn8kJrR0RRfFQAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
   -----END PUBLIC KEY-----
   ​
   -----BEGIN EC PRIVATE KEY-----
   MHkCAQEEIFB+lOUvbb4WX+e3zLkAcYpvZR3qpQI8Ru/tcnciCMkIoAwGCisGAQQB
   l1UBBQGhRANCAAQO8ohmBRyclmcfQ38Lwmvv4CaujyX6vWn8kJrR0RRfFQAAAAAA
   AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
   -----END EC PRIVATE KEY-----
   

   
   
4. Для того чтобы другие участники переписки могли отправлять Алисе зашифрованные сообщения, её публичный ключ должен быть размещен в хранилище ключей Virgil Keys Service. Процесс публикации ключа требует специального validation token, предотвращающего создание неподтвержденных ключей. Получить validation token можно с помощью нашего сервиса проверки личности Identity Service, либо сгенерировав его самостоятельно(на стороне сервера), используя VIRGIL_APP_PRIVATE_KEY:
   
   

   VirgilSDK.utils.generateValidationToken(
       'Alice', // значение идентификатора
       'username',    // тип идентификатора (любая строка)
       VIRGIL_APP_PRIVATE_KEY
   );
   

   
   Получив validation token загрузим публичный ключ пользователя в хранилище:
   
   

   var options = {
        public_key: keyPair.publicKey,
        private_key: keyPair.privateKey,
        identity: {
            type: 'username',
            value: 'Alice',
            validation_token: '%VALIDATION_TOKEN%'
        }
   };
   
   virgil.cards.create(options).then(function (card){
       myCard = card;
       console.log(card);
   });
   

   
   После выполнения вышеописанных шагов в хранилище ключей Virgil Keys Service будет создана специальная структура данных, доступная любому пользователю вашего приложения, называемая Virgil Card и включающая следующие поля:
   
   
   Пример созданной структуры данных Virgil Card:

   {  
      "id":"3e5a5d8b-e0b9-4be6-aa6b-66e3374c05b3",
      "authorized_by":"com.virgilsecurity.twilio-ip-messaging-demo",
      "hash":"QiWtZjZyIQhqZK7+3nZmIEWFBU+qI64EzSuqBcY+E7ZtKPwd4ZyU6gdfU/VzbTn6dHtfahCzHasN...",
      "created_at":"2016-05-03T14:34:08+0000",
      "public_key":{  
         "id":"359abe31-3344-453a-a292-fd98a83e500a",
         "public_key":"-----BEGIN PUBLIC KEY-----\nMFswFQYHKoZIzj0CAQYKKwYBBAGXVQEFAQNCAAQ...",
         "created_at":"2016-05-03T14:34:08+0000"
      },
      "identity":{  
         "id":"965ea277-ab78-442c-93fe-6bf1d70aeb4b",
         "type":"username",
         "value":"Alice",
         "created_at":"2016-05-03T14:34:08+0000"
      }
   }
   

   
   
5. Теперь пользователь Алиса готов к безопасному общению. Создадим для этого канал 'general':
   
   

   // Создаем новый канал
   twilioClient.createChannel({ friendlyName: 'general' }).then(function(channel) {
       generalChannel = channel;
   });
   

   
   
6. Любой желающий способен зайти в канал 'general' и отправить Алисе зашифрованное сообщение. Для этого находим в хранилище Virgil Keys Service публичный ключ Алисы и зашифровываем с его помощью секретное сообщение:
   
   

   // Получаем список участников канала
   Promise.all(generalChannel.getMembers().map(function(member) {
       // Ищем Virgil Card всех участников переписки
       return virgil.cards.search({ value: member.identity, type: 'username' })
           .then(function(cards){
               return { 
                   recipientId: cards[0].id, 
                   publicKey: cards[0].public_key.public_key
               };
       });
   }).then(function(recipients) {
       var message = $('#chat-input').val();
       var encryptedMessage = virgil.crypto.encryptStringToBase64(message, recipients);
   
       generalChannel.sendMessage(encryptedMessage);    
       console.log(encryptedMessage);
   });
   

   
   
   Зашифрованное сообщение имеет следующий вид:

   MIIDBQIBADCCAv4GCSqGSIb3DQEHA6CCAu8wggLrAgECMYICvDCCAVoCAQKgJgQkMDg3YjgwYmMtMzNjYi00MTI1LWI4YTgtYTE
   3OTEwM2Y3ZjRkMBUGByqGSM49AgEGCisGAQQBl1UBBQEEggEUMIIBEAIBADBbMBUGByqGSM49AgEGCisGAQQBl1UBBQEDQgAEcd
   8fhKqYlZxvcmmodg7Z3PNhE1LXLJqobouEcRfZaRMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAADAYBgcogYxxAgUCM
   A0GCWCGSAFlAwQCAgUAMEEwDQYJYIZIAWUDBAICBQAEMEaJMAvX7S+52BpI5hYyFOc0noIc+qdFFrQanNAtNGBAX/Pxeg5yJ2iA
   JijyZ8ut9zBRMB0GCWCGSAFlAwQBKgQQ81bklcNOyU/QTatCigSzoAQwHnAcbXk0daExIIS+sr6aIvVuF/o6j+1Rs5bvq2WVN41
   k/Oir5x7KZTSR7v3nx+fTMIIBWgIBAqAmBCRmNzM4YTUwNi1hMDYwLTQ1MDgtYTJkYS04NjY1NjZlYzg0ODMwFQYHKoZIzj0CAQ
   YKKwYBBAGXVQEFAQSCARQwggEQAgEAMFswFQYHKoZIzj0CAQYKKwYBBAGXVQEFAQNCAARJ5C3hsYuI2Sf14k60Dz5Mv5yD/AsVA
   zPfsmlreGTC2gAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAMBgGByiBjHECBQIwDQYJYIZIAWUDBAICBQAwQTANBglg
   hkgBZQMEAgIFAAQwhu7WM1rff9RYsQ+dmfX9Os3Irwm4cm5bIvUlcGXlCfmEsrjTyTg5MGjYLtxbYtL9MFEwHQYJYIZIAWUDBAE
   qBBCfKdP/gZnkVwJvv4Hdf2eWBDC3czBjV/yPGeGTqBIilHSsrqwK7lVMTBuKR+mR3eNdh+yBIAcOk4rveSUbDuWagDIwJgYJKo
   ZIhvcNAQcBMBkGCWCGSAFlAwQBLgQMfjkCvK3UgXdorcYUmtCHHuSm4yfBacMsniMADAeos7qN7OmNsFU1
   
   
   При этом не стоит забывать, что несмотря на то, что речь в данной статье идет о текстовых сообщения, таким же образом вы сможете зашифровать любые бинарные данные: изображение, аудио или видео.
   
   
7. Чтобы расшифровать адресованное ей сообщение, Алиса должна воспользоваться приватным ключом, который хранится только у нее:
   
   

   // Прослушиваем канал и получаем новое сообщение
   generalChannel.on('messageAdded', function(message) {
   
       // Расшифровываем сообщение, используя Card Id и секретный ключ
       var decryptedMessage = virgil.crypto.decryptStringFromBase64(
           message.body, 
           myCard.id, 
           keyPair.privateKey
       );
   
       console.log(message.author + ': ' + decryptedMessage);
   });
   

   
   
   И получит текст сообщения

   Bob: Привет, Алиса!
   
   
   

Часть 3: заключительная

Как видите, создать IP мессенджер со встроенной функцией end-to-end шифрования достаточно просто. Разумеется, ваш мессенджер может быть написан на любом языке программирования и для любой платформы, при этом реализация шифрования всегда останется такой же простой.

Посмотреть демо версию мессенжера с возможностью создавать новые каналы и шифровать сообщения можно по ссылке.

Исходный код демо версии Virgil+Twilio IP мессенжера можно найти на GitHub.

Все наши тьюториалы по работе с Virgil Security под различными языками программирования доступны тут.

UPD
По просьбам трудящихся перечислим несколько вариантов использования описанного мессенджера:

1. Встраивание системы мгновенных сообщение в ваше собственное приложение. Это позволит пользователям общаться без привлечения стороннего приложения.
   
   
2. Добавление мессенджера на веб сайт для прямого общения со службой продаж или тех. поддержкой.
   
   
3. Добавление мессенджера в любой инструмент используемый организацией(к примеру система документооборота). Это позволит избежать необходимости использовать дополнительные инструменты для общения внутри компании.