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,允許客戶利用伺服器處理能力在儲存層 (靜態加密) 保護物件。SSE 還為圍繞安全鎖定和清除的法規和合規性要求提供關鍵功能。
MinIO SSE 使用 MinIO 金鑰加密服務 (KES) 和外部金鑰管理服務 (KMS) 來大規模執行安全的加密操作。MinIO 還支援客戶管理的金鑰管理,其中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 使用由金鑰管理系統 (KMS) 管理的外部金鑰 (EK) 來加密/解密物件。您必須在使用啟動 MinIO 伺服器時,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
命令啟用儲存桶預設 SSE-S3 加密
mc encrypt set sse-s3 play/mybucket
將
play/mybucket
替換為您要啟用自動 SSE-KMS 加密的alias
和儲存桶。
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,同時擴展支援以包含以下 KMS 提供者
快速入門
重要事項
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 必須 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。您稍後無法停用 KES,也無法在稍後「還原」SSE 設定。
以下程序使用 play
MinIO KES 沙箱,以在評估和早期開發環境中支援使用 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)
重要事項
MinIO KES Play
沙箱是公開的,並授予對所有建立的外部金鑰 (EK) 的根存取權。儲存在 Play
沙箱上的任何 EK 都可能隨時被存取或銷毀,導致受保護的資料變得脆弱或永久無法讀取。
切勿使用
Play
沙箱來保護您無法承受遺失或洩漏的資料。切勿使用會洩漏您組織的私人、機密或內部命名慣例的名稱來產生 EK。
切勿將
Play
沙箱用於生產環境。
此程序需要下列元件
在可網路存取網際網路的機器上安裝 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) 為 SSE-S3 加密建立加密金鑰
使用 kes 命令列工具來建立新的外部金鑰 (EK),以用於 SSE-S3 加密。
以下命令會擷取連線至 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 中設定下列環境變數
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 |
以下命令透過 KES CLI 建立新的 EK
kes key create my-minio-sse-s3-key
本教學課程使用範例名稱 my-minio-sse-s3-key
以便於參考。指定唯一的金鑰名稱,以避免與現有金鑰衝突。
2) 為 SSE-S3 物件加密設定 MinIO
在部署中每個 MinIO 伺服器主機上的 shell 或終端機中指定下列環境變數
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 金鑰是向 KES 伺服器進行驗證的慣用方式,因為它為 KES 伺服器提供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是互斥的。指定 API 金鑰變數或金鑰檔案和憑證檔案變數。
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。該身分必須授予建立、產生和解密金鑰的權限。指定與上一個步驟中的 |
|
對應於 KES 服務上 身分的公開憑證檔案。該身分必須授予建立、產生和解密金鑰的權限。指定與上一個步驟中的 |
|
要用於執行 SSE 加密操作的外部金鑰 (EK) 的名稱。KES 從設定的金鑰管理系統 (KMS) 擷取 EK。指定在上一個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
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,以啟用寫入特定儲存貯體的所有物件的自動 SSE-S3 保護。
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使用 MINIO_KMS_KES_KEY_NAME
環境變數指定的 EK 來保護物件。因此,MinIO 必須存取該 EK 才能解密該物件。
停用 EK 會使 SSE-S3 加密物件暫時鎖定在部署中,使其無法讀取。您稍後可以啟用 EK 以恢復正常讀取操作。
刪除 EK 會使部署中所有 SSE-S3 加密物件永久無法讀取。如果 KMS 沒有或不支援 EK 的備份,則此程序是不可逆的。
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。
加密程序
注意
以下章節描述 MinIO 內部邏輯和功能。此資訊純粹是教育性質,對於設定或實作任何 MinIO 功能並非必要。
SSE-S3 使用由設定的金鑰管理系統 (KMS) 管理的外部金鑰 (EK),以執行密碼編譯操作並保護物件。下表描述加密程序的每個階段
階段 |
描述 |
---|---|
啟用 SSE 的寫入操作 |
MinIO 接收要求 SSE-S3 加密的寫入操作。MinIO 使用指定給 |
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 要求新的密碼編譯金鑰。 KES 會傳回 DEK 的純文字和 EK 加密表示法。MinIO 會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一個 256 位元的唯一金鑰加密金鑰 (KEK)。金鑰推導演算法使用一個偽隨機函數,該函數接受明文的 資料加密金鑰 (DEK)、一個隨機產生的初始化向量,以及一個包含儲存桶和物件名稱等值的上下文。 MinIO 在每次加密或解密操作時產生 KEK,並且絕不將 KEK 儲存到磁碟機。 |
產生物件加密金鑰 (OEK) |
MinIO 產生一個隨機的 256 位元唯一物件加密金鑰 (OEK),並使用該金鑰加密物件。MinIO 絕不將 OEK 的明文表示形式儲存在磁碟機上。明文 OEK 在加密操作期間駐留在 RAM 中。 |
加密物件 |
MinIO 使用 OEK 在將物件儲存到磁碟機之前對物件進行加密。然後,MinIO 使用 KEK 加密 OEK。 MinIO 將 OEK 和 DEK 的加密表示形式儲存為中繼資料的一部分。 |