CrypVol — 加密分卷归档工具

CrypVol（Cryptographic Volume Package）是一个跨平台的加密分卷打包 / 还原工具，支持将任意文件或目录打包为带加密保护的 .cvp 数据卷，并提供配套的 .cvk 密钥文件管理。

✨ 特性

• 🔐 多层加密支持 — PlainKey / 密码（Argon2id + AES-GCM）/ 非对称（RSA/ECC）三种模式
• 📦 分卷存储 — 自动将大数据切分为指定大小的卷（.cvp），便于传输和存储
• 🗜️ GZip 压缩 — 可选数据压缩，减少存储空间
• 🛡️ 完整性校验 — 可选的块级 CRC32 校验，检测磁盘静默损坏，支持校验和修复
• ⚡ 并行处理 — 多线程并行压缩 / 加密 / 校验，充分利用多核 CPU
• 🔄 密钥轮换 — 支持在线重包装密钥信封（rekey）和块级密钥轮换（convert）
• 🖥️ GUI + CLI — 基于 Avalonia 的跨平台桌面界面 + 功能完整的命令行工具
• 🌐 跨平台 — Windows / macOS / Linux 全平台支持
• 🔍 内容浏览 — 无需完整解压即可浏览卷内文件列表
• 📋 灵活过滤 — 支持 Glob 模式的文件包含 / 排除规则

📥 安装

下载预编译版本

前往 Releases 页面下载对应平台的二进制包。

从源码构建

git clone https://github.com/LeeQianXi/CrypVol.git
cd CrypVol
dotnet build -c Release

🚀 快速开始

密钥管理

# 生成明文密钥
CrypVol genkey -o ./keys -n mykey

# 生成密码保护的密钥
CrypVol genkey -o ./keys -n mykey -m Password -p "your-password"

# 生成非对称密钥
CrypVol genkey -o ./keys -n mykey -m Asymmetric --public-key alice.pem

打包

# 基本打包（自动生成密钥）
CrypVol pack /path/to/data -m Password -p "your-password" -o /output

# 复用已有密钥
CrypVol pack /path/to/data --key-file ./keys/mykey.cvk -p "your-password" -o /output

# 压缩 + 分卷 (512MB) + 完整性校验
CrypVol pack /path/to/data -m Password -p "your-password" -s 512 -c --integrity Block

# 仅包含特定文件类型，预览不写入
CrypVol pack /path/to/data --include "**/*.jpg" --dry-run

还原

# 用密码还原
CrypVol extract ./output/data.1.cvp -p "your-password" -o /restore

# 用私钥还原（非对称模式）
CrypVol extract ./output/data.1.cvp --privkey-key ./alice.key -o /restore

# 过滤 + 覆盖已存在文件
CrypVol extract ./output/data.1.cvp --include "**/*.docx" -o /restore --overwrite

浏览

# 列出卷内文件
CrypVol browse ./output/data.1.cvp

# 长格式（含文件大小、跨卷分段）
CrypVol browse ./output/data.1.cvp -l

# 过滤
CrypVol browse ./output/data.1.cvp --include "**/*.jpg"

校验 & 修复

# 校验卷完整性
CrypVol verify ./output/data.1.cvp

# 快速模式（仅检查卷头结构）
CrypVol verify ./output/data.1.cvp --quick

# 生成损坏报告
CrypVol verify ./output/data.1.cvp --repair-report damage.txt

# 扫描并修复损坏块（零填充 + 有效 CRC32）
CrypVol repair ./output/data.1.cvp -k ./keys/mykey.cvk -o ./fixed

# 从损坏报告精确修复（跳过扫描）
CrypVol repair ./output/data.1.cvp -k ./keys/mykey.cvk -o ./fixed --verify-report damage.txt

# 修复前创建 .bak 备份
CrypVol repair ./output/data.1.cvp -k ./keys/mykey.cvk -o ./fixed --backup

密钥操作

# 查看密钥元数据
CrypVol info ./keys/mykey.cvk

# 查看密码保护的密钥（提供密码可看到 CEK 指纹）
CrypVol info ./keys/mykey.cvk -p "your-password"

# 重包装密钥信封（CEK 不变，更换保护方式）
CrypVol rekey ./keys/mykey.cvk --to-mode Password --new-password "better-password" -b

# 块级密钥轮换（.A 用旧 CEK 解 → 新 CEK 加密）
CrypVol convert ./output/data.1.cvp -k ./keys/old.cvk -p "oldpass" \
    --key-file ./keys/new.cvk -o ./converted

📖 加密模式

模式	说明	密钥存储
None	数据明文或仅 GZip 压缩，不生成 .cvk	—
PlainKey	CEK 明文存储在 .cvk 中	.cvk 文件即密钥
Password	CEK 经 Argon2id + AES-GCM 加密	需要密码解密 .cvk
Asymmetric	CEK 经 RSA/ECC 公钥加密	需要对应私钥解密 .cvk

🛡️ 完整性校验

级别	说明	开销
None	不嵌入校验数据	0
Block	每个数据块附带 CRC32 校验值	+4 字节 / 块 (~0.1%)
File	块级 + 每个文件附带 SHA256	预留（暂未实现）
Volume	上述全部 + 卷末尾附带整卷 SHA256	预留（暂未实现）

CRC32 校验值嵌入在加密数据块末尾，打包时自动计算，提取时自动验证。卷损坏时 verify 可精确定位损坏块，repair 可零填充损坏块以保留卷结构完整性。

📁 文件格式

• .cvp — 加密数据卷文件，命名格式：<前缀>.<卷号>.cvp
• .cvk — 密钥文件，命名格式：<前缀>.cvk

.cvp 卷结构

[FileEntryHeader]              ← 256B (plain) 或 284B (AES-GCM 加密)
  ├── Magic (0x48505643)
  ├── FileId (FNV-1a-64 路径哈希)
  ├── Flags (bits 0-1: 段类型, bit 2: 扩展头, bits 3-4: IntegrityLevel)
  ├── FragmentIndex
  ├── SizeOrTotal
  └── FilePath (UTF-8, 最多 231 字节)

[int32 BlockLen] [BlockData]   ← 数据块 = Nonce(12) + Ciphertext + Tag(16) + [CRC32(4)]
[int32 BlockLen] [BlockData]
...

.cvk 密钥文件结构

[Magic "KEY0"] [Version=1] [Mode] [PayloadLength] [Payload...] → Base64 编码

🛠️ 技术栈

组件	技术
运行时	.NET 10.0
GUI 框架	Avalonia UI 11.3
MVVM	ReactiveUI + CommunityToolkit.Mvvm
CLI 框架	System.CommandLine
依赖注入	Microsoft.Extensions.Hosting
加密	AES-256-GCM + Argon2id + RSA/ECC
CRC32	IEEE 802.3 (自定义实现)

📁 项目结构

CrypVol.sln
├── CrypVol/                 # 桌面应用入口
├── CrypVol.Core/            # 核心 GUI 逻辑 (ViewModels/Views)
├── CrypVol.Core.Abstract/   # 抽象层 (Services/Controls/ViewModels 接口)
├── CrypVol.Lib/             # 核心库
│   ├── Crypto/              # CVK 密钥信封读写
│   ├── Volume/              # 卷发现/分配/扫描
│   ├── Engine/              # 核心引擎 (Pack/Extract/Browse/Convert/Verify/Repair)
│   │   └── Models/          # 选项/结果记录
│   ├── Pipeline/            # 并行流水线 (Channel-based)
│   ├── Transforms/          # 块变换 (加密/解密/压缩/CRC32)
│   ├── IO/                  # 数据源/汇
│   │   ├── Sources/         # FileSource, CvpSource
│   │   └── Sinks/           # FileSink, CvpSink
│   ├── Extensions/          # LINQ 扩展
│   └── Utility/             # 引用池/单例工具
├── CrypVol.Cli/             # 命令行工具
└── CrypVol.Tests/           # 测试 (181 xUnit + 72 bash)

🤝 贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！请先阅读 CONTRIBUTING.md。

📄 许可证

本项目采用 GNU Lesser General Public License v2.1。