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，其中应用程序全面负责创建和管理用于 MinIO SSE 的加密密钥。

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 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

在 MinIO 部署上启用 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“撤消”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。

对于扩展的开发或生产环境，请使用以下支持的外部密钥管理服务 (KMS) 之一

重要

MinIO KES 的 Play 沙箱是公开的，并授予所有创建的外部密钥 (EK) 的 root 访问权限。存储在 Play 沙箱上的任何 EK 都可能随时被访问或销毁，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。
切勿使用泄露您组织的私有、机密或内部命名约定的名称来生成 EK。
切勿将 Play 沙箱用于生产环境。

此过程需要以下组件

在具有网络访问源部署权限的机器上安装 mc。有关下载和安装 mc 的说明，请参阅 mc 的安装快速入门。
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 的入门指南。

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_CLIENT_KEY`	KES 服务器上身份的私钥。该身份必须至少授予对 `/v1/create`、`/v1/generate` 和 `/v1/list` API 端点的访问权限。此步骤使用 MinIO `play` KES 沙箱的 `root` 身份，该身份提供对 KES 服务器上所有操作的访问权限。
`KES_CLIENT_CERT`	KES 服务器上身份的相应证书。此步骤使用 MinIO `play` KES 沙箱的 `root` 身份，该身份提供对 KES 服务器上所有操作的访问权限。

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。指定唯一的密钥名称以避免与现有密钥冲突。

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式，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_KMS_KES_ENDPOINT`	MinIO `Play` KES 服务的端点。
`MINIO_KMS_KES_KEY_FILE`	与 KES 服务上的身份对应的私钥文件。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 `KES_KEY_FILE` 环境变量相同的身份密钥文件。
`MINIO_KMS_KES_CERT_FILE`	与 KES 服务上的身份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 `KES_CERT_FILE` 环境变量相同的身份证书。
`MINIO_KMS_KES_KEY_NAME`	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 部署以应用配置更改。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

将 ALIAS 替换为已在其中启用 SSE-S3 的 MinIO 部署的 别名。
将 BUCKET 替换为您想要在其中启用自动 SSE-S3 的存储桶或存储桶前缀的完整路径。

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，则此过程是不可逆的。

EK 的范围取决于

指定了自动 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 内部逻辑和功能。此信息仅供教育目的，配置或实现任何 MinIO 功能不需要此信息。

SSE-S3 使用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 `MINIO_KMS_KES_KEY_NAME` 的密钥名称作为外部密钥 (EK)。
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，该函数接收明文DEK、随机生成的初始化向量以及包含存储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，并且绝不将 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 绝不将 OEK 的明文表示形式存储到驱动器上。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的加密表示形式作为元数据的一部分存储。