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nexus/docs/architecture-board-first-orchestration.md
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# Nexus Board-First Orchestration & Sichere OpenClaw-Integration
> Gegenprüfung: Architekt, 2026-06-22
> Gegenstand: Sicherster Pfad für Board-first-Agent-Orchestrierung und MCP-artige/strukturierte
> OpenClaw-Integration im Nexus-Backend
> Kein Frontend-direkter MCP-Pfad. Kein Deploy.
## 1. Executive Summary
### 1.1 Prüfergebnis
Der eingeschlagene Pfad ist **architektonisch korrekt und sicher**. Das Board-first-Modell mit
Nexus-Backend als zentraler Brücke zwischen Benutzer, Board und OpenClaw-Gateway ist der richtige
Ansatz. Das Backend fungiert bereits als sichere Schicht zwischen allen Akteuren.
### 1.2 Kernbewertung
| Aspekt | Status | Bewertung |
|--------|--------|-----------|
| Board-first Architektur | ✅ Umsetzung läuft | Parent/Child-Modell korrekt implementiert |
| Kein Frontend-direkter Gateway-Zugriff | ✅ Eingehalten | Frontend spricht NUR mit Nexus-Backend |
| Backend als sichere Brücke | ✅ Eingehalten | API-Container proxyt alle Gateway-Calls |
| Auth-/Rechte-Modell | ✅ Solide | JWT + ApiKey + X-Agent-Id Enforcement |
| Gateway-Security | ⚠️ Verbesserbar | `loopback`-Bind muss auf `lan` für Docker |
| Migration-Reihenfolge | 📋 Vorgeschlagen | (siehe Abschnitt 8) |
## 2. Ist-Architektur: Wer spricht mit wem?
```
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Browser (Bao/Iris) │
│ auth.ts → JWT Access Token (15m) + HttpOnly Refresh Cookie │
│ api.ts → fetch /api/v1/* → Authorization: Bearer <JWT> │
└───────────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
│ HTTPS :443 (Traefik/npm)
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Nexus web (nginx container) │
│ location /api/ → proxy_pass http://api:8080 │
│ location / → SPA (index.html) │
│ CSP: connect-src 'self' — kein externer Gateway-Call möglich │
└───────────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
│ HTTP :8080 (internal network)
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Nexus API (.NET 10 Container) ← SICHERE BRÜCKE │
│ │
│ Auth-Middleware (JWT → Controller) │
│ ApiKey-Middleware (X-Nexus-Api-Key → Role=Service) │
│ SecurityHeaders-Middleware (HSTS, CSP, XFO) │
│ Rate Limiter (auth: 5/min/caller, agents: 30/min/caller) │
│ │
│ IOpenClawGatewayClient │
│ ├─ InvokeToolAsync("session_status", ...) │
│ ├─ InvokeToolAsync("sessions_list", ...) │
│ ├─ InvokeToolAsync("sessions_history", ...) │
│ ├─ InvokeToolAsync("memory_search", ...) │
│ ├─ InvokeToolAsync("sessions_send", ...) │
│ └─ InvokeToolAsync("cron", ...) │
│ │
│ GatewayBridgeController (/api/bridge/*) <- NEU (2026-06-22) │
│ └─ ITaskBridgeService │
│ create_task / create_child_task / update_status / │
│ append_activity / handoff / get_board / get_agent_overview │
│ │
│ IAgentRuntime (OpenClawRuntime) │
│ └─ POST /v1/chat/completions (OpenAI-compat) │
│ │
│ ALLE Gateway-Calls → Authorization: Bearer <Gateway-Password> │
└──────────────┬──────────────────────────────┬────────────────────┘
│ openclaw-gateway-bao:18789 │
│ (internes Docker-DNS) │
▼ │
┌──────────────────────────────┐ │
│ OpenClaw Gateway Container │ │
│ Port 18789 │ │
│ Auth: password │ │
│ Bind: loopback (127.0.0.1) │ │
│ │ │
│ HTTP Deny-List (default): │ │
│ exec, spawn, shell, │ │
│ fs_write, fs_delete, │ │
│ fs_move, apply_patch, │ │
│ sessions_spawn, sessions_send│ │
│ cron, gateway, nodes, │ │
│ whatsapp_login │ │
└───────────────────────────────┴──────────────┘
```
### 2.1 Wichtig: Das Frontend sieht den Gateway NICHT
```
Browser ─── [Nexus API] ─── Gateway
+─ Gateway-Passwort lebt NUR im Backend
+─ CSP: connect-src 'self' blockiert jeden Direktzugriff
+─ Gateway HTTP Deny-List blockiert alle RCE-Tools
```
**Das ist die korrekte Architektur.** Kein Frontend-komponenten-direkter MCP-Pfad existiert
und keiner sollte eingeführt werden.
## 3. Board-First Orchestrierung: Ist-Stand & Bewertung
### 3.1 Das Parent/Child-Task-Modell (Phase 3)
```
Parent-Task (Owner: Iris)
├── Child-Task A (AssignedTo: programmer)
├── Child-Task B (AssignedTo: reviewer)
└── Child-Task C (AssignedTo: architekt)
```
**Status:** ✅ Implementiert (2026-06-21)
**Datenmodell (WorkTask):**
- `ParentTaskId` (Guid?) — verknüpft Child mit Parent
- `IsAgentTask` (bool) — markiert programmatisch erstellte Agent-Tasks
- `ExpectedFrom` (string?) — wer als nächstes antworten soll
- `AssignedTo` (string?) — operativer Owner der Task
**State Machine:**
```
Parent: Backlog → InProgress → Review → Done
↘ Blocked → Backlog
Child: Backlog → InProgress → Done
↘ Blocked → Backlog
```
**Rules (aus TaskStateHelper.CanChangeState):**
- **Nur Iris & Bao** dürfen State-Änderungen vornehmen
- Sub-Agenten (programmer, reviewer, architekt, researcher, executor) **niemals**
- `nexus-system` als technischer Fallback für Cron/Reset-Stale
### 3.2 Bewertung: Architektonisch korrekt
| Kriterium | Bewertung | Begründung |
|-----------|-----------|------------|
| Board als Single Source of Truth | ✅ | Task Board = sichtbare Aufgabenwahrheit |
| Delegation sichtbar | ✅ | Child-Tasks statt unsichtbarem Delegations-Status |
| Feingliedrige Berechtigung | ✅ | State-Change nur durch Iris/Bao |
| Agenten arbeiten gegen Child-Tasks | ✅ | Klare Ownership durch `AssignedTo` |
| Parent bleibt bei Iris | ✅ | Parent in `InProgress` während Koordination |
| Review-Gate für Bao | ✅ | Parent erst in `Review`, dann Bao-Entscheidung |
### 3.3 Offene Punkte im Board-Modell
1. **Keine automatische Child-Task-Erstellung** — Das Board-Modell setzt voraus, dass Iris manuell
Child-Tasks anlegt. Ein strukturierter Workflow für automatische Child-Task-Erstellung bei
`spawn`/Subagent-Aufrufen fehlt.
2. **Keine Task→Session-Verknüpfung** — Es gibt keine direkte Verknüpfung zwischen einer
Child-Task und der OpenClaw-Subagent-Session, die sie bearbeitet. Der `AgentService` kennt
Sessions, `TaskService` kennt Tasks — aber sie sind nicht verknüpft.
3. **Reset-Stale ist ungeschützt**`POST /api/v1/tasks/reset-stale` hat `[AllowAnonymous]`
und kann von jedem aufgerufen werden (siehe Risiko #1).
## 4. Auth- und Rechte-Modell
### 4.1 Authentifizierungsebenen
```
Ebene 1: Browser-JWT (Access Token 15m, Refresh Token HttpOnly Cookie)
Ebene 2: X-Nexus-Api-Key (Service-zu-Service, Role=Service)
Ebene 3: Gateway-Password (Backend → Gateway, Bearer Authorization)
Ebene 4: X-Agent-Id Header (Agent-Identität für Task-State-Enforcement)
```
### 4.2 Berechtigungsmatrix
| Aktion | Bao | Iris | Sub-Agent | nexus-system | Service (ApiKey) |
|--------|-----|------|-----------|--------------|-------------------|
| Task State ändern | ✅ | ✅ | ❌ | ✅ (intern) | ❌ |
| Task Inhalt editieren | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| Agent-Config lesen | ✅ | ✅ | ❌ | ❌ | ✅ |
| Gateway-Tool aufrufen | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✅ (intern) |
| Dashboard-Metriken sehen | ✅ | ✅ | ❌ | ❌ | ✅ |
### 4.3 Bewertung
**Positiv:**
- JWT-Sicherheit entspricht Best Practices (PBKDF2-SHA256, 210k Iterationen, Rotating Refresh Tokens)
- Refresh-Token-Reuse-Detection verhindert Token-Theft
- Rate-Limiting auf Login und Refresh
- CSRF-Protection via `X-CSRF-TOKEN` + `nexus-csrf` Cookie
- Security Headers (HSTS, CSP, XFO, Referrer-Policy)
**Kritisch:**
- `[AllowAnonymous]` auf `/tasks/board` und `/tasks/reset-stale` — siehe Risiko-Analyse
- Kein Scoped-ApiKey — der `X-Nexus-Api-Key` gibt volle Service-Rechte
- Keine Audit-Protokollierung für ApiKey-Nutzung
## 5. Gateway-Integration: Sicherheitsanalyse
### 5.1 Tool-Invoke-Pfad (Ist-Stand)
```
POST /api/v1/operations/snapshot
→ DashboardService → OpenClawGatewayClient.InvokeToolAsync()
→ POST http://openclaw-gateway-bao:18789/tools/invoke
Authorization: Bearer <Gateway-Password>
```
**Aufgerufene Tools (durch Nexus-Backend):**
- `session_status` — Agent-Status abfragen (read-only)
- `sessions_list` — Session-Liste (read-only)
- `sessions_history` — Chat-Verlauf (read-only)
- `memory_search` — Memory-Suche (read-only)
- `sessions_send` — Chat-Nachricht senden (write, aber kontrolliert)
- `cron` — Cron-Jobs verwalten (write)
**Gateway HTTP Deny-List blockiert:**
- Alle Exec-Tools (exec, spawn, shell)
- Alle Filesystem-Tools (fs_write, fs_delete, fs_move, apply_patch)
- Gateway-Control-Plane (gateway)
- Node-Relay (nodes)
- Session-Orchestrierung (sessions_spawn, sessions_send)
### 5.2 Docker-Netzwerk & Gateway-Bind
**Aktueller Stand (2026-07-09):**
```
compose.yaml:
api:
extra_hosts:
- host.docker.internal:host-gateway
networks:
- nexus
- openclaw_default
Gateway-Konfiguration:
gateway.bind: "lan"
Nexus-Konfiguration:
OPENCLAW_BASE_URL=http://openclaw-gateway-bao:18789
```
**Ergebnis:**
- Nexus erreicht das Gateway direkt über Docker-DNS im gemeinsamen `openclaw_default`-Netz.
- Der Umweg über einen nicht veröffentlichten Host-Port entfällt.
- Der produktive Aggregat-Healthcheck prüft neben PostgreSQL auch die Runtime-Verbindung.
Der frühere Pfad `host.docker.internal:18789` war auf dem VPS nicht erreichbar und ist obsolet.
Produktive Einstellung:
```yaml
Integrations__OpenClaw__BaseUrl: http://openclaw-gateway-bao:18789
```
Beide Container müssen Mitglied im `openclaw_default`-Netzwerk sein.
### 5.3 MCP-artige Integration: Bewertung
**Das Gateway `/tools/invoke` ist bereits MCP-artig:**
- JSON-RPC-ähnliche Aufrufe mit `tool` + `args` + `sessionKey`
- Strukturierte Responses mit `{ ok, result, error }`
- Tool-Discovery via Policy (Deny/Allow-List)
- Request/Response mit eindeutiger Fehlersemantik
**Was fehlt für ein vollständiges MCP-Interface:**
- Keine Tool-Listing/Discovery über API (kein `tools/list`)
- Keine Schema-Validierung für Tool-Arguments
- Keine Structured Outputs (function-calling-ähnliches Format)
**Empfehlung: NICHT ein MCP-Protokoll zwischen Nexus und Gateway einführen.**
Stattdessen den bestehenden `/tools/invoke`-Pfad weiter nutzen und strukturieren.
### 5.4 Neue Backend-Bridge (Implementiert 2026-06-22)
Der Nexus-eigene strukturierte Kommando-Adapter wurde eingeführt:
```
Nexus Backend
├─ GatewayToolClient (bestehender OpenClawGatewayClient)
│ └─ POST /tools/invoke (Gateway)
├─ GatewayBridgeController (NEU — /api/bridge/)
│ ├─ POST /api/bridge/tasks (create_task)
│ ├─ POST /api/bridge/tasks/{id}/children (create_child_task)
│ ├─ PATCH /api/bridge/tasks/{id}/status (update_status)
│ ├─ POST /api/bridge/tasks/{id}/activity (append_activity)
│ ├─ POST /api/bridge/tasks/{id}/handoff (handoff)
│ ├─ GET /api/bridge/board (get_board)
│ ├─ GET /api/bridge/tasks/{id} (get_task)
│ ├─ GET /api/bridge/tasks/{id}/children (get_children)
│ ├─ GET /api/bridge/tasks/{id}/activity (get_activity)
│ └─ GET /api/bridge/agent-overview (get_agent_overview)
├─ ITaskBridgeService / TaskBridgeService (NEU)
│ └─ Typisierte TaskBridgeResult<T> mit Outcome: Success/NotFound/InvalidState/Unauthorized/ValidationError
├─ BoardOrchestrationService (offen)
│ ├─ Tasks erstellen/aktualisieren
│ ├─ Session-Status abfragen
│ └─ Agent-Progress berechnen
└─ AgentDelegationService (offen)
├─ Subagent-Task anlegen
├─ Session verfolgen
└─ Ergebnis integrieren
```
**Auth-Modell für /api/bridge:**
- Primär: `X-Agent-Id` Header (Agent-Identität vom Gateway)
- Fallback: JWT (Browser-authenticated user → bao)
- Fallback: `X-Nexus-Api-Key` (Backend-zu-Backend Service-Identität)
- Rate-Limiting: 30 Requests/Minute (agents-Policy)
**Das Frontend sieht /api/bridge NICHT.** Der Pfad ist ausschließlich für Agent-zu-Backend-Kommunikation.
## 6. Risikoanalyse
### 6.1 KRITISCH — `[AllowAnonymous]` auf Board-Endpunkten ✅ BEHOBEN (2026-06-22)
**Betroffen (vorher):**
```csharp
// TasksController.cs
[AllowAnonymous]
[HttpGet("board")] // Gab ALLE Tasks zurück — inkl. Detail-Texte
[AllowAnonymous]
[HttpPost("reset-stale")] // Konnte Tasks zurücksetzen — datenändernd
```
**Fix angewandt:**
- `[AllowAnonymous]` entfernt
- Inline-Auth-Check: `X-Agent-Id` Header, ApiKey-Rolle, oder JWT erforderlich
- `reset-stale` erfordert zusätzlich `X-Agent-Id: iris` Identität (nur Iris darf)
- Neuer `/api/bridge/` Pfad als sauberer Agent-zu-Backend-Adapter
- Rate-Limiting (agents-Policy: 30/min) auf Bridge-Endpunkte
### 6.2 MITTEL — Keine Task→Session-Verknüpfung
Wenn ein Subagent eine Child-Task bearbeitet, gibt es keine technische Verknüpfung zwischen
der Child-Task und der OpenClaw-Session. Das bedeutet:
- Keine automatische Status-Aktualisierung bei Session-Abschluss
- Keine Sitzungs-Historie direkt von der Task aus erreichbar
- Iris muss manuell prüfen, ob ein Agent fertig ist
**Empfehlung:**
- `WorkTask` um `SessionKey` (string?) erweitern
- Bei Child-Task-Erstellung Session-Key speichern
- Status-Polling: Wenn Session inaktiv, Child-Task auf Done/Blocked prüfen
### 6.3 MITTEL — Gateway-Passwort in Config-Dateien
Das Gateway-Passwort `ieDmOjBiVfbbDM0ibrEebPAg` ist:
- In `.env` auf dem Host (OK)
- In `gateway-api-research.md` (maskiert: `ieDm...PAg`)
- Im `openclaw.json` auf dem Host (OK)
- In der API-Container-Umgebungsvariable (notwendig)
**Empfehlung:**
- Gateway-Rate-Limiting aktiv halten (10 attempts/60s → 5min lockout)
- Gateway-Bind auf `lan` ändern (nicht öffentlich exponiert)
- `gateway-api-research.md` aus dem öffentlichen Repo entfernen oder Passwort entfernen
### 6.4 NIEDRIG — Keine Scoped API-Keys
Der `X-Nexus-Api-Key` gibt volle Service-Rechte. Es gibt keine Möglichkeit, verschiedene
API-Keys mit unterschiedlichen Rechten zu vergeben.
**Empfehlung (spätere Phase):**
- API-Key-Scopes einführen (read, write, admin)
- Rate-Limiting pro API-Key
- Audit-Log für ApiKey-Nutzung
### 6.5 NIEDRIG — Kein Structured Output vom Gateway
Die `/tools/invoke`-Responses sind JSON, aber ohne Schema-Garantie. Die Backend-Logik
extrahiert Felder mit vielen Fallbacks (`??`-Kettenantworten).
**Empfehlung:**
- Response-Typen für jedes Tool definieren (DTOs)
- Deserialisierung mit Schema-Validierung
- Fallback-Logik zentralisieren
## 7. Migrationsreihenfolge (Vorschlag)
### Phase 3b — Sichere Board-Grundlage (JETZT)
```
1. [AllowAnonymous] auf /tasks/board und /tasks/reset-stale fixen
→ ApiKey-Auth plus X-Agent-Id-Validierung
→ README/Iris-Doku aktualisieren
2. Gateway-Bind von loopback auf lan ändern
→ API-Container über openclaw_default Netzwerk ansprechen
→ host.docker.internal-Fallback entfernen
```
### Phase 4 — Strukturierte Orchestrierung
```
3. Task→Session-Verknüpfung einführen
→ WorkTask.SessionKey (string?)
→ Bei Child-Task-Erstellung Session speichern
4. AgentDelegationService
→ Zentralisierte Subagent-Task-Erstellung
→ Session-Status-Monitoring
→ Automatische Status-Propagation (Session done → Task done)
5. BoardOrchestrationService
→ Refresh-Intervall für Agent-Progress
→ Stale-Erkennung mit Session-Status
→ Priorisierung nach Workload
```
### Phase 5 — Erweiterte Integration
```
6. Structured Tool Responses
→ DTOs für jedes Gateway-Tool
→ Schema-Validierung
→ Caching für häufige Abfragen
7. API-Key-Scopes
→ read/write/admin Scopes
→ Audit-Log für ApiKey-Nutzung
8. Automatische Child-Task-Erstellung
→ Bei spawn/subagent-Aufrufen automatisch Child-Task anlegen
→ Session-Key verknüpfen
→ Activity-Feed erweitern
```
## 8. Sichere Brücke: Architekturprinzipien
### 8.1 Das Backend ist die einzige Brücke
```
Browser ←→ Nexus API ←→ OpenClaw Gateway
↑ ↑
JWT Auth Gateway Password
(pro User) (nur im Backend)
```
**Niemals:**
- Gateway-Passwort im Frontend
- Direkter Browser→Gateway API-Call
- MCP-Protokoll zwischen Frontend und Gateway
- Agent-Sessions direkt aus dem Frontend steuern
### 8.2 Prinzipien für jede neue Integration
1. **Neue Endpunkte immer im Nexus-Backend**
2. **Auth über bestehendes JWT/ApiKey-System**
3. **Gateway-Calls immer serverseitig mit Gateway-Passwort**
4. **Kein Gateway-Tool direkt aus dem Frontend aufrufen**
5. **State-Änderungen nur durch Iris/Bao (via Backend-Enforcement)**
6. **Activity/Audit für jede State-Änderung**
### 8.3 Strukturierte OpenClaw-Integration (MCP-artig)
Der Gateway `/tools/invoke`-Endpunkt ist bereits strukturell MCP-artig. Eine formale
MCP-Implementierung zwischen Nexus und Gateway ist **nicht notwendig**. Stattdessen:
```
Nexus.Backend.Services
├── IOpenClawGatewayClient (Gateway-Tool-Abstraktion)
│ └── InvokeToolAsync(tool, args) → JsonNode?
├── IBoardOrchestrationService (NEU)
│ ├── CreateDelegateTask(agentId, title, detail) → WorkTask
│ ├── WatchAgentSession(agentId) → SessionWatcher
│ └── SyncAgentProgress() → Progress[]
└── IAgentDelegationService (NEU)
├── DelegateToAgent(parentTaskId, agentId, instruction)
├── CollectResult(subTaskId) → AgentResult
└── HandleBlocker(subTaskId, reason) → void
```
## 9. Zusammenfassung
### Was gut ist (nicht ändern):
- Board-first-Ansatz mit Parent/Child-Tasks
- Backend als einzige Gateway-Brücke
- JWT + Gateway-Password-Trennung
- State-Change-Restriktion auf Iris/Bao
- HTTP Deny-List des Gateways
- CSP im Frontend (kein externer Connect)
### Was verbessert werden muss:
- `[AllowAnonymous]` auf Board-Endpunkten → ApiKey-Auth
- Gateway-Bind loopback → lan (oder Netzwerk-Routing korrigieren)
- Task→Session-Verknüpfung fehlt
### Was später kommen kann:
- Automatische Child-Task-Erstellung bei Subagent-Aufrufen
- Structured Gateway Responses mit Schema-Validierung
- API-Key-Scopes und Audit
- Session-gesteuertes Progress-Tracking
### Was niemals kommen darf:
- Gateway-Passwort im Frontend
- Direkter MCP-Pfad Browser→Gateway
- Agent-Session-Steuerung aus dem Frontend
- Task-State-Änderung durch Sub-Agenten