引言
笔记工具里存了我们最敏感的信息——银行账号、密码、身份证号、医疗记录、私密日记。你可能认为这些数据已经"加密"了，但传统加密方案存在一个根本性问题：它假设你永远不会更换密码。
当你修改主密码时，传统方案需要用新密码重新加密每一条笔记。如果你有 1000 条笔记，就要执行 1000 次重加密。不仅耗时，更危险的是——一旦中间出错，数据可能永久丢失。
信封加密（Envelope Encryption）正是为解决这个难题而生。
什么是信封加密
信封加密的核心思想来自一个简单的类比：你不会把每封信都锁进不同的保险箱，而是把信放进信封，再用一个保险箱锁住所有信封的钥匙。
在技术实现上，它采用两层密钥模型：
- 数据加密密钥（DEK）：每条数据拥有一个独立的随机密钥，用于加密数据本身。
- 密钥加密密钥（KEK）：由用户主密码派生而来，仅用于加密 DEK，从不直接加密数据。
被 KEK 加密后的 DEK 就像被封在信封里——"信封加密"因此得名。
为什么不直接用主密码加密
直接用主密码加密所有数据看似简单，但会带来三个严重问题：
- 换密码就要重加密所有数据：修改密码后，必须用新密钥重加密每一条笔记。数百条笔记意味着数百次加密操作，任何一个失败都可能导致数据不可恢复。
- 密钥管理困难：所有数据共享同一把密钥，一旦泄露，全部数据同时暴露。没有隔离，没有止损。
- 无法灵活支持多密钥场景：如果你需要对不同笔记设置不同的访问权限（例如共享部分笔记），单一密钥模型根本无法支持。
信封加密的优势
- 换密码只需重加密 DEK：修改密码时，只需要用新 KEK 重新加密那条 256-bit 的 DEK，而不是整条笔记。无论笔记内容多长，重加密操作都是微秒级的。
- 每条笔记独立密钥隔离风险：即使某条笔记的 DEK 被攻破，攻击者也无法解密其他笔记。就像酒店每间房都有独立的房卡，丢一张卡不会暴露所有房间。
- 与 AWS KMS 同级别架构：信封加密不是小众方案。AWS KMS、Google Cloud KMS、Azure Key Vault 都采用信封加密作为核心密钥管理模型。DeepSeal 将企业级安全架构带给了个人用户。
DeepSeal 的实现
在 DeepSeal 中，信封加密的具体实现如下：
- KEK 派生：主密码通过 PBKDF2 算法，经过 100,000 次迭代派生出 KEK。高迭代次数确保暴力破解在计算上不可行。
- DEK 生成：每条笔记创建时，系统使用密码学安全随机数生成器生成一个 256-bit 的 DEK。
- 加密流程：笔记内容由 DEK 使用 AES-256-GCM 算法加密（提供认证加密，防止篡改），然后 DEK 由 KEK 加密后存储在数据库中。
这意味着你的主密码永远不会直接接触笔记内容，即使数据库文件被盗，没有主密码也无法解密任何 DEK，自然无法读取任何笔记。
结语
信封加密不是锦上添花，而是密码学工程中的最佳实践。它从根本上解决了密钥管理中最棘手的问题——密码轮换、密钥隔离、最小权限。当你的笔记里存着人生中最重要的信息时，值得用最可靠的架构去守护。
DeepSeal 选择信封加密，是因为我们相信：安全不该是妥协，而该是默认。