伺服器端加密(每個部署金鑰)(SSE-S3)
MinIO 伺服器端加密 (SSE) 可在寫入操作過程中保護物件,讓用戶端能夠利用伺服器處理能力來保護儲存層的物件(靜態加密)。SSE 還為關於安全鎖定和清除的法規和合規性要求提供金鑰功能。
MinIO SSE 使用 MinIO 金鑰加密服務 (KES) 和外部金鑰管理服務 (KMS),以大規模執行安全的加密操作。MinIO 也支援客戶管理金鑰管理,其中應用程式全權負責建立和管理用於 MinIO SSE 的加密金鑰。
MinIO SSE-S3 使用金鑰管理系統 (KMS) 管理的外部金鑰 (EK) 加密/解密物件。您必須在使用 MinIO 伺服器啟動時使用 MINIO_KMS_KES_KEY_NAME
環境變數指定 EK。MinIO 對於所有 SSE-S3 加密操作都使用相同的 EK。
您可以使用 mc encrypt set
命令啟用 Bucket 預設的 SSE-S3 加密
mc encrypt set sse-s3 play/mybucket
將
play/mybucket
替換為alias
和您想要在其上啟用自動 SSE-KMS 加密的 Bucket。
MinIO SSE-S3 在功能上與 AWS S3 使用 Amazon S3 管理的金鑰進行伺服器端加密 相容,同時將支援擴展到包括下列 KMS 提供者
快速入門
重要
在 MinIO 部署上啟用 SSE 會使用預設加密金鑰自動加密該部署的後端資料。
MinIO 需要 存取 KES 和外部 KMS 才能解密後端並正常啟動。KMS 必須 維護並提供對 MINIO_KMS_KES_KEY_NAME
的存取權限。您稍後不能停用 KES 或「復原」稍後的 SSE 設定。
下列程序使用 play
MinIO KES 沙箱,以支援在評估和早期開發環境中使用 SSE-S3 的 SSE。
對於擴展的開發或生產環境,請使用下列其中一種支援的外部金鑰管理服務 (KMS)
重要
MinIO KES Play
沙箱是公開的,並授予對所有已建立的外部金鑰 (EK) 的根存取權限。可以隨時存取或銷毀儲存在 Play
沙箱上的任何 EK,導致受保護的資料變得易受攻擊或永久無法讀取。
切勿 使用
Play
沙箱來保護您無法承擔遺失或洩漏的資料。切勿 使用會洩漏您組織的私有、機密或內部命名慣例的名稱來產生 EK (外部金鑰)。
切勿 將
Play
沙箱用於生產環境。
此程序需要以下組件
在具有網際網路連線的機器上安裝 MinIO 金鑰加密服務 (KES)。請參閱 KES 的入門指南,以了解有關下載、安裝和設定 KES 的說明。
1) 為 SSE-S3 加密建立加密金鑰
使用 kes 命令列工具來建立一個新的外部金鑰 (EK),以用於 SSE-S3 加密。
以下命令會擷取連接到 KES play
沙箱的 KES 伺服器的根 身分。
curl -sSL --tlsv1.2 \
-O 'https://raw.githubusercontent.com/minio/kes/master/root.key' \
-O 'https://raw.githubusercontent.com/minio/kes/master/root.cert'
在終端機或 Shell 中設定以下環境變數
export KES_CLIENT_KEY=root.key
export KES_CLIENT_CERT=root.cert
|
KES 伺服器上 身分 的私密金鑰。該身分至少必須授權存取 |
---|---|
|
KES 伺服器上 身分 的對應憑證。此步驟使用 MinIO |
以下命令透過 KES CLI 建立一個新的 EK。
kes key create my-minio-sse-s3-key
本教學課程使用範例 my-minio-sse-s3-key
名稱以方便參考。請指定唯一的金鑰名稱,以防止與現有金鑰衝突。
2) 設定 MinIO 以進行 SSE-S3 物件加密
在部署中每個 MinIO 伺服器主機的 Shell 或終端機中指定以下環境變數
export MINIO_KMS_KES_ENDPOINT=https://play.min.io:7373
export MINIO_KMS_KES_API_KEY=<API-key-identity-string-from-KES> # Replace with the key string for your credentials
export MINIO_KMS_KES_KEY_NAME=my-minio-sse-s3-key
注意
API 金鑰是使用 KES 伺服器進行驗證的較佳方式,因為它提供與 KES 伺服器的簡化且安全的驗證程序。
或者,指定
MINIO_KMS_KES_KEY_FILE
和MINIO_KMS_KES_CERT_FILE
,而不是MINIO_KMS_KES_API_KEY
。API 金鑰與基於憑證的驗證互斥。指定 API 金鑰變數或金鑰檔案和憑證檔案變數其中之一。
本網站上的文件使用 API 金鑰。
MinIO |
|
對應於 KES 服務上身分的私密金鑰檔案。該身分必須授權建立、產生和解密金鑰的權限。請指定與先前步驟中 |
|
對應於 KES 服務上身分的公用憑證檔案。該身分必須授權建立、產生和解密金鑰的權限。請指定與先前步驟中 |
|
用於執行 SSE 加密操作的外部金鑰 (EK) 的名稱。KES 從已設定的金鑰管理系統 (KMS) 擷取 EK。請指定在上一步驟中建立的金鑰名稱。 |
3) 重新啟動 MinIO 部署以啟用 SSE-S3
您必須重新啟動 MinIO 部署,以套用組態變更。請使用 mc admin service restart
命令來重新啟動部署。
mc admin service restart ALIAS
將 ALIAS
取代為要重新啟動的部署的 別名。
4) 設定自動儲存貯體加密
選用
如果您只打算使用用戶端驅動的 SSE-S3,則可以跳過此步驟。
使用 mc encrypt set
命令,以啟用自動 SSE-S3 保護寫入特定儲存貯體的所有物件。
mc encrypt set sse-s3 ALIAS/BUCKET
安全抹除和鎖定
SSE-S3 使用在伺服器啟動時使用 MINIO_KMS_KES_KEY_NAME
環境變數指定的 EK 來保護物件。因此,MinIO 需要存取該 EK 才能解密該物件。
停用 EK 會暫時鎖定部署中經過 SSE-S3 加密的物件,使其無法讀取。您可以稍後啟用 EK 以恢復正常的讀取操作。
刪除 EK 會使部署中所有經過 SSE-S3 加密的物件永久無法讀取。如果 KMS 沒有或不支援 EK 的備份,則此過程是不可逆的。
EK 的範圍取決於
哪些儲存貯體指定了自動 SSE-S3 加密,以及
哪些寫入操作要求 SSE-S3 加密。
加密過程
注意
以下章節說明 MinIO 內部邏輯和功能。此資訊純粹是教育性質,並非設定或實作任何 MinIO 功能的必要資訊。
SSE-S3 使用已設定的金鑰管理系統 (KMS) 管理的外部金鑰 (EK) 來執行加密操作並保護物件。下表說明加密過程的每個階段
階段 |
說明 |
---|---|
啟用 SSE 的寫入操作 |
MinIO 收到要求 SSE-S3 加密的寫入操作。MinIO 使用 |
產生資料加密金鑰 (DEK) |
MinIO 使用 EK 產生資料加密金鑰 (DEK)。具體來說,MinIO 金鑰加密服務 (KES) 使用 EK 作為「根」金鑰,從 KMS 請求新的加密金鑰。 KES 會傳回純文字以及 DEK 的 EK 加密表示法。MinIO 將加密表示法儲存為物件中繼資料的一部分。 |
產生金鑰加密金鑰 (KEK) |
MinIO 使用確定性演算法來產生唯一的 256 位元金鑰加密金鑰 (KEK)。金鑰衍生演算法使用偽隨機函數,該函數會取得純文字 DEK、隨機產生的初始化向量,以及由儲存貯體和物件名稱等值組成的內容。 MinIO 會在每次加密或解密操作時產生 KEK,並且絕不會將 KEK 儲存到磁碟機。 |
產生物件加密金鑰 (OEK) |
MinIO 會產生隨機的 256 位元唯一物件加密金鑰 (OEK),並使用該金鑰來加密物件。MinIO 絕不會將 OEK 的純文字表示法儲存在磁碟機上。純文字 OEK 會在加密操作期間保留在 RAM 中。 |
加密物件 |
MinIO 會在將物件儲存到磁碟機之前,使用 OEK 來加密物件。然後,MinIO 會使用 KEK 來加密 OEK。 MinIO 會將 OEK 和 DEK 的加密表示法儲存為中繼資料的一部分。 |