Google uses AI technology to translate content into your preferred language. AI translations can contain errors.

Tôi muốn sử dụng tính năng mã hoá phía máy khách với một KMS trên đám mây

Tink cho phép bạn thực hiện tính năng mã hoá phía máy khách đối với một số dữ liệu và bảo vệ các khoá của bạn bằng Hệ thống quản lý khoá (KMS) trên đám mây. Cách hoạt động như sau:

Ứng dụng tạo Khoá mã hoá dữ liệu (DEK).
Dữ liệu được mã hoá bằng DEK của máy khách.
DEK được mã hoá bằng Khoá mã hoá khoá (KEK) được lưu trữ trong KMS trên đám mây.

Khi sử dụng KMS trên đám mây, KEK của bạn sẽ nằm an toàn trên đám mây, nơi bạn có thể xoay vòng, huỷ kích hoạt hoặc huỷ KEK, tuỳ theo nhu cầu.

Hãy tham khảo phần tổng quan về việc quản lý khoá để biết thêm thông tin về những gì Tink cần để tương tác với một KMS trên đám mây.

Với Tink, bạn có thể thực hiện tính năng mã hoá phía máy khách bằng KMS trên đám mây theo 2 cách:

Sử dụng nguyên tắc AEAD bao thư KMS (KmsEnvelopeAead) – Đối với mỗi hoạt động mã hoá, Tink sẽ tạo một DEK AEAD mới, mã hoá DEK đó bằng KEK KMS trên đám mây và lưu trữ DEK đó dưới dạng một phần của văn bản mã hoá, vì vậy, bạn không cần tự xử lý DEK. Do đó, văn bản mã hoá sẽ dài hơn một chút vì có chứa DEK đã mã hoá. Hơn nữa, mỗi khi bạn mã hoá hoặc giải mã, Tink sẽ thực hiện một RPC đến KMS (thao tác giải mã hoặc mã hoá dữ liệu thực tế được thực hiện cục bộ).
Sử dụng một nguyên tắc cơ bản khác và mã hoá bộ khoá bằng KMS trên đám mây – Cách này linh hoạt hơn vì bạn có thể sử dụng các nguyên tắc cơ bản khác ngoài AEAD và có thể giới hạn các lệnh gọi đến KMS trên đám mây.

AEAD phong bì KMS

Khi bạn mã hoá dữ liệu bằng nguyên thuỷ KmsEnvelopeAead, Tink sẽ thực hiện những việc sau cho bạn:

Tạo một DEK ngẫu nhiên và mã hoá dữ liệu của bạn bằng DEK đó.
Gửi yêu cầu đến KMS của bạn để mã hoá DEK bằng KEK của KMS.
Nối DEK mã hoá được mã hoá bằng KEK với dữ liệu đã mã hoá.

Cả loại DEK và KEK URI đều được chỉ định trong khoá KmsEnvelopeAead. Khi giải mã, Tink sẽ thực hiện các thao tác ngược lại:

Trích xuất khoá DEK được mã hoá bằng KEK.
Đưa ra yêu cầu cho KMS của bạn để giải mã DEK được mã hoá bằng KEK.
Giải mã văn bản mã hoá cục bộ bằng DEK.

Ví dụ sau đây minh hoạ cách bạn có thể sử dụng thành phần cơ bản KmsEnvelopeAead.

C++

Đối với ví dụ này, bạn cần có tiện ích Google Cloud KMS tink-cc-gcpkms.

// A command-line utility for testing Tink Envelope AEAD with Google Cloud KMS.
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <ostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <utility>

#include "absl/flags/parse.h"
#include "absl/flags/flag.h"
#include "absl/log/check.h"
#include "absl/log/log.h"
#include "absl/status/status.h"
#include "absl/status/statusor.h"
#include "absl/strings/str_cat.h"
#include "absl/strings/string_view.h"
#include "tink/aead.h"
#include "tink/aead/aead_config.h"
#include "tink/aead/aead_key_templates.h"
#include "tink/aead/kms_envelope_aead.h"
#include "tink/integration/gcpkms/gcp_kms_client.h"
#include "proto/tink.pb.h"

ABSL_FLAG(std::string, mode, "", "Mode of operation {encrypt|decrypt}");
ABSL_FLAG(std::string, kek_uri, "", "URI of the KMS Key Encryption Key to use");
ABSL_FLAG(std::string, input_filename, "", "Input file name");
ABSL_FLAG(std::string, output_filename, "", "Output file name");
ABSL_FLAG(std::string, credentials, "",
          "Optional Google Cloud KMS credentials file path; if not specified, "
          "use the default credentials");
ABSL_FLAG(std::string, associated_data, "", "Optional associated data");

namespace {

using ::crypto::tink::Aead;
using ::crypto::tink::AeadKeyTemplates;
using ::crypto::tink::integration::gcpkms::GcpKmsClient;
using ::google::crypto::tink::KeyTemplate;

constexpr absl::string_view kEncrypt = "encrypt";
constexpr absl::string_view kDecrypt = "decrypt";

void ValidateParams() {
  // ...
}

absl::StatusOr<std::string> ReadFile(absl::string_view filename) {
  // ...
}

absl::Status WriteToFile(absl::string_view data_to_write,
                         absl::string_view filename) {
  // ...
}

}  // namespace

namespace tink_cc_gcpkms_examples {

void KmsEnvelopAeadCli(absl::string_view mode, absl::string_view kek_uri,
                       absl::string_view input_filename,
                       absl::string_view output_filename,
                       absl::string_view credentials,
                       absl::string_view associated_data) {
  CHECK_OK(crypto::tink::AeadConfig::Register());
  // Obtain a remote Aead that can use the KEK.
  absl::StatusOr<std::unique_ptr<GcpKmsClient>> gcp_kms_client =
      GcpKmsClient::New(kek_uri, credentials);
  CHECK_OK(gcp_kms_client.status());
  absl::StatusOr<std::unique_ptr<Aead>> remote_aead =
      (*gcp_kms_client)->GetAead(kek_uri);
  CHECK_OK(remote_aead.status());
  // Define the DEK template.
  KeyTemplate dek_key_template = AeadKeyTemplates::Aes256Gcm();
  // Create a KmsEnvelopeAead instance.
  absl::StatusOr<std::unique_ptr<Aead>> aead =
      crypto::tink::KmsEnvelopeAead::New(dek_key_template,
                                         *std::move(remote_aead));
  CHECK_OK(aead.status());

  absl::StatusOr<std::string> input_file_content = ReadFile(input_filename);
  CHECK_OK(input_file_content.status());
  if (mode == kEncrypt) {
    // Generate the ciphertext.
    absl::StatusOr<std::string> encrypt_result =
        (*aead)->Encrypt(*input_file_content, associated_data);
    CHECK_OK(encrypt_result.status());
    CHECK_OK(WriteToFile(encrypt_result.value(), output_filename));
  } else {  // mode == kDecrypt.
    // Recover the plaintext.
    absl::StatusOr<std::string> decrypt_result =
        (*aead)->Decrypt(*input_file_content, associated_data);
    CHECK_OK(decrypt_result.status());
    CHECK_OK(WriteToFile(decrypt_result.value(), output_filename));
  }
}

}  // namespace tink_cc_gcpkms_examples

int main(int argc, char** argv) {
  absl::ParseCommandLine(argc, argv);

  ValidateParams();

  std::string mode = absl::GetFlag(FLAGS_mode);
  std::string kek_uri = absl::GetFlag(FLAGS_kek_uri);
  std::string input_filename = absl::GetFlag(FLAGS_input_filename);
  std::string output_filename = absl::GetFlag(FLAGS_output_filename);
  std::string credentials = absl::GetFlag(FLAGS_credentials);
  std::string associated_data = absl::GetFlag(FLAGS_associated_data);

  LOG(INFO) << "Using kek-uri " << kek_uri << " with "
            << (credentials.empty()
                    ? "default credentials"
                    : absl::StrCat("credentials file ", credentials))
            << " to envelope " << mode << " file " << input_filename
            << " with associated data '" << associated_data << "'." << '\n';
  LOG(INFO) << "The resulting output will be written to " << output_filename
            << '\n';

  tink_cc_gcpkms_examples::KmsEnvelopAeadCli(mode, kek_uri, input_filename,
                                             output_filename, credentials,
                                             associated_data);
  return 0;
}envelopeaead_cli.cc

Go

import (
	"fmt"
	"log"

	"github.com/tink-crypto/tink-go/v2/aead"
	"github.com/tink-crypto/tink-go/v2/testing/fakekms"
)

// The fake KMS should only be used in tests. It is not secure.
const keyURI = "fake-kms://CM2b3_MDElQKSAowdHlwZS5nb29nbGVhcGlzLmNvbS9nb29nbGUuY3J5cHRvLnRpbmsuQWVzR2NtS2V5EhIaEIK75t5L-adlUwVhWvRuWUwYARABGM2b3_MDIAE"

func Example_kmsEnvelopeAEAD() {
	// Get a KEK (key encryption key) AEAD. This is usually a remote AEAD to a KMS. In this example,
	// we use a fake KMS to avoid making RPCs.
	client, err := fakekms.NewClient(keyURI)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	kekAEAD, err := client.GetAEAD(keyURI)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Get the KMS envelope AEAD primitive.
	primitive := aead.NewKMSEnvelopeAEAD2(aead.AES256GCMKeyTemplate(), kekAEAD)

	// Use the primitive.
	plaintext := []byte("message")
	associatedData := []byte("example KMS envelope AEAD encryption")

	ciphertext, err := primitive.Encrypt(plaintext, associatedData)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	decrypted, err := primitive.Decrypt(ciphertext, associatedData)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Println(string(decrypted))
	// Output: message
}
kms_envelope_aead_example_test.go

Java

Đối với ví dụ này, bạn cần có tiện ích Google Cloud KMS tink-java-gcpkms.

package envelopeaead;

import static java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8;

import com.google.crypto.tink.Aead;
import com.google.crypto.tink.KmsClient;
import com.google.crypto.tink.aead.AeadConfig;
import com.google.crypto.tink.aead.KmsEnvelopeAead;
import com.google.crypto.tink.aead.PredefinedAeadParameters;
import com.google.crypto.tink.integration.gcpkms.GcpKmsClient;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.security.GeneralSecurityException;

/**
 * A command-line utility for encrypting small files with envelope encryption.
 *
 * <p>It requires the following arguments:
 *
 * <ul>
 *   <li>mode: Can be "encrypt" or "decrypt" to encrypt/decrypt the input to the output.
 *   <li>kek-uri: Use this Cloud KMS' key as the key-encrypting-key for envelope encryption.
 *   <li>gcp-credential-file: Use this JSON credential file to connect to Cloud KMS.
 *   <li>input-file: Read the input from this file.
 *   <li>output-file: Write the result to this file.
 *   <li>[optional] associated-data: Associated data used for the encryption or decryption.
 */
public final class EnvelopeAeadExample {
  private static final String MODE_ENCRYPT = "encrypt";
  private static final String MODE_DECRYPT = "decrypt";

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    if (args.length != 5 && args.length != 6) {
      System.err.printf("Expected 5 or 6 parameters, got %d\n", args.length);
      System.err.println(
          "Usage: java EnvelopeAeadExample encrypt/decrypt kek-uri gcp-credential-file"
              + " input-file output-file [associated-data]");
      System.exit(1);
    }
    String mode = args[0];
    String kekUri = args[1];
    String gcpCredentialFilename = args[2];
    byte[] input = Files.readAllBytes(Paths.get(args[3]));
    File outputFile = new File(args[4]);
    byte[] associatedData = new byte[0];
    if (args.length == 6) {
      System.out.println("Associated data!");
      associatedData = args[5].getBytes(UTF_8);
    }
    // Initialise Tink: register all AEAD key types with the Tink runtime
    AeadConfig.register();

    // Read the GCP credentials and create a remote AEAD object.
    Aead remoteAead = null;
    try {
      KmsClient kmsClient = new GcpKmsClient().withCredentials(gcpCredentialFilename);
      remoteAead = kmsClient.getAead(kekUri);
    } catch (GeneralSecurityException ex) {
      System.err.println("Error initializing GCP client: " + ex);
      System.exit(1);
    }

    // Create envelope AEAD primitive using AES256 GCM for encrypting the data
    Aead aead = KmsEnvelopeAead.create(PredefinedAeadParameters.AES256_GCM, remoteAead);

    // Use the primitive to encrypt/decrypt files.
    if (MODE_ENCRYPT.equals(mode)) {
      byte[] ciphertext = aead.encrypt(input, associatedData);
      try (FileOutputStream stream = new FileOutputStream(outputFile)) {
        stream.write(ciphertext);
      }
    } else if (MODE_DECRYPT.equals(mode)) {
      byte[] plaintext = aead.decrypt(input, associatedData);
      try (FileOutputStream stream = new FileOutputStream(outputFile)) {
        stream.write(plaintext);
      }
    } else {
      System.err.println("The first argument must be either encrypt or decrypt, got: " + mode);
      System.exit(1);
    }

    System.exit(0);
  }

  private EnvelopeAeadExample() {}
}EnvelopeAeadExample.java

Python

"""A command-line utility for encrypting small files using envelope encryption with GCP."""

from absl import app
from absl import flags
from absl import logging
import tink
from tink import aead
from tink.integration import gcpkms


FLAGS = flags.FLAGS

flags.DEFINE_enum(
    'mode', None, ['encrypt', 'decrypt'], 'The operation to perform.'
)
flags.DEFINE_string(
    'kek_uri', None, 'The Cloud KMS URI of the key encryption key.'
)
flags.DEFINE_string(
    'gcp_credential_path', None, 'Path to the GCP credentials JSON file.'
)
flags.DEFINE_string('input_path', None, 'Path to the input file.')
flags.DEFINE_string('output_path', None, 'Path to the output file.')
flags.DEFINE_string(
    'associated_data', None, 'Optional associated data used for the encryption.'
)


def main(argv):
  del argv  # Unused.

  associated_data = (
      b''
      if not FLAGS.associated_data
      else bytes(FLAGS.associated_data, 'utf-8')
  )

  # Initialise Tink
  aead.register()

  try:
    # Read the GCP credentials and setup client
    client = gcpkms.GcpKmsClient(FLAGS.kek_uri, FLAGS.gcp_credential_path)
  except tink.TinkError as e:
    logging.exception('Error creating GCP KMS client: %s', e)
    return 1

  # Create envelope AEAD primitive using AES256 GCM for encrypting the data
  try:
    remote_aead = client.get_aead(FLAGS.kek_uri)
    env_aead = aead.KmsEnvelopeAead(
        aead.aead_key_templates.AES256_GCM, remote_aead
    )
  except tink.TinkError as e:
    logging.exception('Error creating primitive: %s', e)
    return 1

  with open(FLAGS.input_path, 'rb') as input_file:
    input_data = input_file.read()
    if FLAGS.mode == 'decrypt':
      output_data = env_aead.decrypt(input_data, associated_data)
    elif FLAGS.mode == 'encrypt':
      output_data = env_aead.encrypt(input_data, associated_data)
    else:
      logging.error(
          'Unsupported mode %s. Please choose "encrypt" or "decrypt".',
          FLAGS.mode,
      )
      return 1

    with open(FLAGS.output_path, 'wb') as output_file:
      output_file.write(output_data)


if __name__ == '__main__':
  flags.mark_flags_as_required(
      ['mode', 'kek_uri', 'gcp_credential_path', 'input_path', 'output_path']
  )
  app.run(main)envelope_cli.py

Bước tiếp theo

Bạn có thể sử dụng tính năng mã hoá phía máy khách để mã hoá dữ liệu trước khi thêm dữ liệu đó vào cơ sở dữ liệu Cloud SQL.
Tìm hiểu thêm về cách sử dụng tính năng mã hoá phía máy khách bằng Tink và Cloud KMS để mã hoá dữ liệu trước khi tải dữ liệu đó lên Google Cloud Storage.

Tôi muốn sử dụng tính năng mã hoá phía máy khách với một KMS trên đám mây Sử dụng bộ sưu tập để sắp xếp ngăn nắp các trang Lưu và phân loại nội dung dựa trên lựa chọn ưu tiên của bạn.

AEAD phong bì KMS

C++

Go

Java

Python

Bước tiếp theo

Tôi muốn sử dụng tính năng mã hoá phía máy khách với một KMS trên đám mây