伺服器端加密(每個部署金鑰)(SSE-S3)
MinIO 伺服器端加密 (SSE) 在寫入操作過程中保護物件,讓用戶端能夠利用伺服器的處理能力,在儲存層(靜態加密)保護物件。SSE 還提供金鑰功能,以滿足有關安全鎖定和抹除的法規和合規要求。
MinIO SSE 使用 MinIO 金鑰加密服務 (KES) 和外部金鑰管理服務 (KMS),以大規模執行安全加密操作。MinIO 也支援客戶管理金鑰管理,應用程式完全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) 來加密/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
命令啟用儲存區預設 SSE-S3 加密
mc encrypt set sse-s3 play/mybucket
將
play/mybucket
替換為您想要在其上啟用自動 SSE-KMS 加密的alias
和儲存區。
MinIO SSE-S3 在功能上與 AWS S3 使用 Amazon S3 管理金鑰的伺服器端加密相容,同時擴展支援以包含以下 KMS 提供者
快速入門
重要
在 MinIO 部署中啟用 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 以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。您稍後無法停用 KES 或「還原」SSE 設定。
以下程序使用 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,請使用以下支援的外部金鑰管理服務 (KMS) 之一
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。任何儲存在 Play
沙箱上的 EK 都可能隨時被存取或銷毀,導致受保護的資料容易受到攻擊或永久無法讀取。
絕對不要使用
Play
沙箱來保護您無法承擔遺失或洩露的資料。絕對不要使用會洩露您組織的私人、機密或內部命名慣例的名稱來產生 EK。
絕對不要將
Play
沙箱用於生產環境。
此程序需要以下元件
在具有網際網路存取的機器上安裝 MinIO 金鑰加密服務 (KES)。請參閱 KES 入門指南,以取得下載、安裝和設定 KES 的說明。
1) 建立用於 SSE-S3 加密的加密金鑰
使用 kes 命令列工具來建立新的外部金鑰 (EK),以便與 SSE-S3 加密搭配使用。
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。該身分必須至少授予對 |
---|---|
|
KES 伺服器上 身分的對應憑證。此步驟使用 MinIO |
以下命令會透過 KES CLI 建立新的 EK
kes key create my-minio-sse-s3-key
本教學課程為了便於參考,使用範例名稱 my-minio-sse-s3-key
。指定唯一的金鑰名稱,以防止與現有金鑰發生衝突。
2) 設定 MinIO 以進行 SSE-S3 物件加密
在部署中每個 MinIO 伺服器主機上的 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 金鑰是與 KES 伺服器進行驗證的首選方式,因為它提供簡化且安全的 KES 伺服器驗證程序。
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是互斥的。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。指定與先前步驟中的 |
|
對應於 KES 服務上 身分的公開憑證檔案。該身分必須授權建立、產生和解密金鑰的權限。指定與先前步驟中的 |
|
用於執行 SSE 加密操作的外部金鑰 (EK) 名稱。KES 從已設定的金鑰管理系統 (KMS) 擷取 EK。指定先前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 部署才能套用組態變更。使用 mc admin service restart
命令來重新啟動部署。
mc admin service restart ALIAS
將 ALIAS
替換為要重新啟動的部署的 別名。
4) 設定自動儲存貯體加密
選擇性
如果您僅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
命令來啟用自動 SSE-S3 保護所有寫入特定儲存貯體的物件。
mc encrypt set sse-s3 ALIAS/BUCKET
安全清除和鎖定
SSE-S3 使用在伺服器啟動時透過 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。
暫時停用 EK 會使部署中經 SSE-S3 加密的物件無法讀取,進而鎖定它們。您稍後可以啟用 EK 以恢復正常的讀取操作。
刪除 EK 會使部署中所有經 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
哪些寫入操作要求了 SSE-S3 加密。
加密流程
注意
以下章節說明 MinIO 的內部邏輯和功能。此資訊純粹用於教育目的,並非設定或實作任何 MinIO 功能所必需。
SSE-S3 使用由已設定的金鑰管理系統 (KMS) 管理的外部金鑰 (EK) 來執行密碼編譯操作和保護物件。下表說明加密流程的每個階段
階段 |
描述 |
---|---|
啟用 SSE 的寫入操作 |
MinIO 接收寫入操作,要求使用 SSE-S3 加密。MinIO 使用指定的金鑰名稱,該名稱在 |
產生資料加密金鑰 (Data Encryption Key, 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,向 KMS 請求新的加密金鑰。 KES 會同時返回 DEK 的明文形式 *和* 以 EK 加密的表示形式。MinIO 將加密後的表示形式儲存為物件元數據的一部分。 |
產生金鑰加密金鑰 (Key Encryption Key, KEK) |
MinIO 使用確定性演算法產生一個 256 位元的唯一金鑰加密金鑰 (KEK)。金鑰推導演算法使用偽隨機函數,該函數採用明文的 DEK、隨機產生的初始化向量,以及由儲存桶和物件名稱等值組成的上下文。 MinIO 在每次加密或解密操作時產生 KEK,並且 *永遠不會* 將 KEK 儲存到硬碟。 |
產生物件加密金鑰 (Object Encryption Key, OEK) |
MinIO 產生一個隨機的 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 的明文形式儲存在硬碟上。在加密操作期間,明文 OEK 駐留在 RAM 中。 |
加密物件 |
MinIO 在將物件儲存到硬碟 *之前*,使用 OEK 加密物件。然後,MinIO 使用 KEK 加密 OEK。 MinIO 將 OEK 和 DEK 的加密表示形式儲存為元數據的一部分。 |