每个部署密钥的服务器端加密 (SSE-S3)
MinIO 服务器端加密 (SSE) 在写入操作期间保护对象,允许客户端利用服务器处理能力在存储层(静态加密)保护对象。SSE 还为围绕安全锁定和擦除的监管和合规性要求提供关键功能。
MinIO SSE 使用 MinIO 密钥加密服务 (KES) 和外部密钥管理服务 (KMS) 来大规模执行安全的加密操作。MinIO 还支持客户端管理的密钥管理,其中应用程序负责为与 MinIO SSE 一起使用创建和管理加密密钥。
MinIO SSE-S3 使用由密钥管理系统 (KMS) 管理的外部密钥 (EK) 对对象进行加密/解密。在启动 MinIO 服务器时,必须使用 MINIO_KMS_KES_KEY_NAME
环境变量指定 EK。MinIO 对所有 SSE-S3 加密操作使用相同的 EK。
您可以使用 mc encrypt set
命令启用存储桶默认的 SSE-S3 加密
mc encrypt set sse-s3 play/mybucket
将
play/mybucket
替换为您要启用自动 SSE-KMS 加密的别名
和存储桶。
MinIO SSE-S3 在功能上与 AWS S3 使用 Amazon S3 托管密钥的服务器端加密 兼容,同时扩展支持以包括以下 KMS 提供商
快速入门
重要提示
在 MinIO 部署中启用 SSE 会自动使用默认加密密钥加密该部署的后端数据。
MinIO *需要* 访问 KES 和外部 KMS 才能解密后端并正常启动。KMS **必须**维护并提供对 MINIO_KMS_KES_KEY_NAME
的访问权限。您以后无法禁用 KES 或“撤销”SSE 配置。
以下过程使用 play
MinIO KES 沙箱来支持评估和早期开发环境中的 SSE-S3 的 SSE。
对于扩展开发或生产环境,请使用以下支持的外部密钥管理服务 (KMS) 之一
重要提示
MinIO KES Play
沙箱是公开的,并授予对所有创建的外部密钥 (EK) 的 root 访问权限。存储在 Play
沙箱中的任何 EK 随时可能被访问或销毁,从而使受保护的数据变得脆弱或永久无法读取。
**切勿**使用
Play
沙箱来保护您无法承受丢失或泄露的数据。**切勿**使用可能泄露您组织的私有、机密或内部命名约定的名称生成 EK。
**切勿**将
Play
沙箱用于生产环境。
此过程需要以下组件
在具有互联网访问权限的机器上安装 MinIO 密钥加密服务 (KES)。有关下载、安装和配置 KES 的说明,请参阅 KES 入门指南。
1) 为 SSE-S3 加密创建加密密钥
使用 kes 命令行工具为 SSE-S3 加密创建一个新的外部密钥 (EK)。
以下命令检索连接到 KES play
沙箱的 KES 服务器的根 身份
curl -sSL --tlsv1.2 \
-O 'https://raw.githubusercontent.com/minio/kes/master/root.key' \
-O 'https://raw.githubusercontent.com/minio/kes/master/root.cert'
在终端或 shell 中设置以下环境变量
export KES_CLIENT_KEY=root.key
export KES_CLIENT_CERT=root.cert
|
KES 服务器上 身份 的私钥。该身份至少必须授予对 |
---|---|
|
KES 服务器上 身份 的相应证书。此步骤使用 MinIO |
以下命令通过 KES CLI 创建一个新的 EK
kes key create my-minio-sse-s3-key
本教程使用示例名称 my-minio-sse-s3-key
以便于参考。指定一个唯一的密钥名称以防止与现有密钥冲突。
2) 配置 MinIO 以进行 SSE-S3 对象加密
在部署中的每个 MinIO 服务器主机上的 shell 或终端中指定以下环境变量
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 密钥是使用 KES 服务器进行身份验证的首选方法,因为它为 KES 服务器提供了一个简化且安全的身份验证流程。
或者,指定
MINIO_KMS_KES_KEY_FILE
和MINIO_KMS_KES_CERT_FILE
而不是MINIO_KMS_KES_API_KEY
。API 密钥与基于证书的身份验证互斥。指定 *API 密钥变量* 或 *密钥文件* 和 *证书文件* 变量。
本网站上的文档使用 API 密钥。
MinIO |
|
与 KES 服务上的 身份 相对应的私钥文件。该身份必须授予创建、生成和解密密钥的权限。指定与上一步中的 |
|
与 KES 服务上的 身份 相对应的公钥证书文件。该身份必须授予创建、生成和解密密钥的权限。指定与上一步中的 |
|
用于执行 SSE 加密操作的外部密钥 (EK) 的名称。KES 从配置的密钥管理系统 (KMS) 中检索 EK。指定在上一步中创建的密钥的名称。 |
3) 重新启动 MinIO 部署以启用 SSE-S3
您必须重新启动 MinIO 部署才能应用配置更改。使用 mc admin service restart
命令重新启动部署。
mc admin service restart ALIAS
将 ALIAS
替换为要重新启动的部署的 别名。
4) 配置自动存储桶加密
可选
如果您打算仅使用客户端驱动的 SSE-S3,则可以跳过此步骤。
使用 mc encrypt set
命令启用对写入特定存储桶的所有对象的自动 SSE-S3 保护。
mc encrypt set sse-s3 ALIAS/BUCKET
安全擦除和锁定
SSE-S3 使用在服务器启动时使用 MINIO_KMS_KES_KEY_NAME
环境变量指定的 EK 来保护对象。因此,MinIO *需要* 访问该 EK 才能解密该对象。
禁用 EK 会通过使部署中的 SSE-S3 加密对象无法读取来暂时锁定它们。您可以稍后启用 EK 以恢复正常的读取操作。
删除 EK 会使部署中的所有 SSE-S3 加密对象 *永久* 无法读取。如果 KMS 没有或不支持 EK 的备份,则此过程 *不可逆*。
EK 的范围取决于
指定自动 SSE-S3 加密的存储桶,*以及*
请求 SSE-S3 加密的写入操作。
加密过程
注意
以下部分描述了 MinIO 的内部逻辑和功能。此信息纯粹是为了教育目的,配置或实现任何 MinIO 功能都不需要此信息。
SSE-S3 使用由配置的密钥管理系统 (KMS) 管理的外部密钥 (EK) 执行加密操作并保护对象。下表描述了加密过程的每个阶段
阶段 |
描述 |
---|---|
启用 SSE 的写入操作 |
MinIO 接收请求 SSE-S3 加密的写入操作。MinIO 使用指定给 |
生成数据加密密钥 (DEK) |
MinIO 使用EK生成数据加密密钥 (DEK)。具体来说,MinIO 密钥加密服务 (KES) 使用EK作为“根”密钥向 KMS 请求新的加密密钥。 KES 返回 DEK 的明文和EK加密表示。MinIO 将加密表示存储为对象元数据的一部分。 |
生成密钥加密密钥 (KEK) |
MinIO 使用确定性算法生成一个 256 位的唯一密钥加密密钥 (KEK)。密钥派生算法使用伪随机函数,该函数采用明文DEK、随机生成的初始化向量以及包含桶和对象名称等值的上下文。 MinIO 在每次加密或解密操作时生成 KEK,并且从不将 KEK 存储到驱动器上。 |
生成对象加密密钥 (OEK) |
MinIO 生成一个随机的 256 位唯一对象加密密钥 (OEK),并使用该密钥加密对象。MinIO 从不将 OEK 的明文表示存储到驱动器上。明文 OEK 在加密操作期间驻留在 RAM 中。 |
加密对象 |
MinIO 使用OEK在将对象存储到驱动器之前加密对象。然后,MinIO 使用KEK加密OEK。 MinIO 将OEK和DEK的加密表示存储为元数据的一部分。 |