Usar chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente (CMEK)

Esta página descreve como realizar tarefas relacionadas a chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente (CMEK) para o Bigtable. Para obter mais informações sobre CMEK, em geral, como quando e por que ativar, consulte a documentação do Cloud KMS.

Recomendamos que você use o Console do Google Cloud para todas as tarefas de gerenciamento de chaves. Se você pretende usar a CLI do Google Cloud, instale a CLI para o Bigtable.

Preparar suas chaves CMEK

Antes de criar um recurso Bigtable protegido por CMEK, é necessário concluir as etapas a seguir para criar uma chave CMEK para cada região em que os clusters da instância estarão:

1. Crie (ou recupere) um agente de serviço do Biqtable.
2. Crie uma chave CMEK.
3. Defina as configurações do IAM para essa chave.

Observação: nesta página, os comandos gcloud mostram marcadores para dois projetos do Google Cloud: o projeto que contém os recursos do Bigtable, CBT_PROJECT, e o projeto que contém a(s) chave(s) CMEK, KMS_PROJECT. No entanto, é possível usar o mesmo projeto para os recursos do Bigtable e as chaves CMEK.

Crie um agente de serviço do Bigtable

Antes de criar uma chave CMEK, é necessário ter um agente de serviço do Bigtable, que o Bigtable usa para acessar a chave.

Console

Não é possível criar um agente de serviço no Console do Google Cloud. No entanto, se você criar sua chave no Console do Google Cloud, receberá uma solicitação para conceder o papel de Criptografador/Descriptografador do Cloud KMS, e o agente de serviços será criado nesse momento, caso ainda não exista.

gcloud

1. Execute o comando gcloud services identity create para visualizar o agente de serviço que o Bigtable usa para acessar a chave CMEK em seu nome. Esse comando cria a conta de serviço, se ela ainda não existir, e depois a exibe.

   gcloud beta services identity create \
       --service=bigtableadmin.googleapis.com \
       --project CBT_PROJECT
   

   Substitua CBT_PROJECT pelo projeto que contém os recursos do Bigtable.

   O comando exibe o código do agente de serviço, que está formatado como um endereço de e-mail. Registre a string de e-mail de saída, porque você a usará em uma etapa posterior.

   Service identity created:
   [e-mail]
   

Crie uma chave

É possível usar uma chave criada diretamente no Cloud KMS ou uma chave gerenciada externamente que você disponibiliza com o Cloud External Key Manager.

1. No projeto do Google Cloud em que você quer gerenciar suas chaves:

   1. Ative a API Cloud KMS.

   2. Crie um keyring e uma chave usando uma das seguintes opções:

      • Crie o keyring e a chave diretamente no Cloud KMS.
      • Use uma chave com gerenciamento externo. Crie a chave externa e depois crie uma chave do Cloud EKM para disponibilizá-la por meio do Cloud KMS.

      O local da chave do Cloud KMS precisa ser o mesmo que o cluster do Bigtable com que será usado. Por exemplo, se você criar um keyring em us-central1 (Iowa), os clusters em us-central1-a, us-central1-b e us-central1-c poderão ser protegidos pelas chaves do keyring.

Como definir as configurações do IAM da chave

Console

Para conceder um papel do Cloud KMS ao seu agente de serviço, faça o seguinte. Também é possível conceder permissão no nível da chave ou do keyring para a granularidade mais baixa.

1. No console do Google Cloud, abra a página IAM.

   Acessar a página IAM

2. Clique em Add.

3. Insira o ID com formato de e-mail para o agente de serviço do Bigtable.

4. Selecione o papel Criptografador/Descriptografador de CryptoKey do Cloud KMS.

5. Clique em Save.

gcloud

1. Conceda o papel cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter ao seu agente de serviço:

   gcloud kms keys add-iam-policy-binding KMS_KEY \
       --keyring KMS_KEYRING\
       --location KMS_LOCATION \
       --member serviceAccount:SERVICE_ACCOUNT_EMAIL \
       --role roles/cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter \
       --project KMS_PROJECT
   

   Preencha o seguinte:

   • KMS_KEY: nome atribuído à chave;
   • KMS_KEYRING: keyring do KMS que contém a chave;
   • KMS_LOCATION : região que contém o keyring;
   • SERVICE_ACCOUNT_EMAIL: identificador formatado pelo e-mail do agente de serviço a que você está concedendo acesso;
   • KMS_PROJECT: projeto que contém a chave.

Criar uma instância ativada para CMEK

Depois que as chaves de CMEK forem criadas e configuradas, será possível criar uma instância protegida por CMEK. As atuais instâncias do Cloud Bigtable que estão protegidas pela criptografia padrão do Google não podem ser convertidas para usar CMEK; é possível escolher apenas um tipo de criptografia e uma chave no momento da criação.

Siga as etapas em Criar uma instância para criar uma instância protegida por CMEK.

Ver a chave em uso

As informações sobre versões de chave são do campo encryption_info.

Observação: quando a versão de chave de uma instância é alterada, ela não é imediatamente propagada para as informações de criptografia da tabela. Pode haver um atraso entre o momento em que a alteração ocorre e quando ela é exibida.

Para visualizar as informações da versão de chave CMEK de uma tabela, conclua as etapas a seguir:

Console

1. Acesse a página "Instâncias do Bigtable" no console do Google Cloud.

   Abrir a lista de instâncias

2. Clique no nome da instância que contém a tabela para abrir a página Detalhes da instância e ver a lista de clusters na instância.

3. Ao lado de um ID do cluster, clique no nome da chave em Chave de criptografia para visualizar a página Versões da chave do cluster.

gcloud

Para cada cluster, é possível confirmar a configuração de CMEK da seguinte maneira:

    gcloud bigtable clusters describe CLUSTER_ID \
        --instance INSTANCE_ID --project CBT_PROJECT

Preencha o seguinte:

• CLUSTER_ID: identificador permanente do cluster;
• INSTANCE_ID: identificador permanente da instância;
• CBT_PROJECT: o projeto que contém os recursos do Bigtable.

O comando exibe uma resposta semelhante a esta:

    defaultStorageType: SSD
    encryptionConfig:
      kmsKeyName: projects/cloud-kms-project/locations/us-central1/keyRings/cloud-bigtable-keys/cryptoKeys/my-cmek-key
    location: projects/cloud-bigtable-project/locations/us-central1-a
    name: projects/cloud-bigtable-project/instances/cmek-test-instance/clusters/my-cluster
    serveNodes: 1
    state: READY

Desativar uma chave

A desativação de uma versão de chave CMEK suspende o acesso a todos os dados protegidos por ela. Como destruir uma versão de chave é a contraparte permanente (após 24 horas) dessa ação. Sempre desative todas as chaves de uma instância em vez de desativar apenas as chaves de um ou alguns clusters.

Observação: os recursos do Bigtable protegidos por uma versão de chave que você ou outro administrador deixaram inacessíveis serão excluídos automaticamente após 30 dias consecutivos. Destruir uma chave ou revogar o papel criptografador/descriptografador também aciona o time to live (TTL, na sigla em inglês) de 30 dias.

Importante: sempre desative todas as versões de chave, não apenas a versão principal atual, ao desativar uma chave. Como o Bigtable é um sistema distribuído, várias versões de chave podem estar em uso a qualquer momento, inclusive durante o processo de alternância de chaves. Por esse motivo, desativar a versão de chave principal atual pode não impedir o acesso a todos os dados que você pretende restringir.

Console

Este é o método recomendado. Usando o Console do Google Cloud, é possível desativar todas as versões de uma chave de uma só vez.

Siga estas instruções para cada versão de chave.

gcloud

É recomendável usar o Console do Google Cloud para desativar as chaves. Se você quiser usar a CLI do Google Cloud, execute os comandos a seguir.

1. Liste todas as versões de chave CMEK:

   gcloud kms keys versions list --key KMS_KEY \
       --keyring KMS_KEYRING --location KMS_LOCATION \
       --project KMS_PROJECT
   

   Preencha o seguinte:

   • KMS_KEY: nome da chave CMEK;
   • KMS_KEYRING: keyring do KMS que contém a chave;
   • KMS_LOCATION: região que contém o keyring;
   • KMS_PROJECT: projeto que contém a chave.

   A resposta será semelhante a:

   NAME                                  STATE
   KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/1      ENABLED
   KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/2      ENABLED
   KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/3      ENABLED
   KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/4      ENABLED
   

2. Desativar todas as versões:

   for $KV in 1 2 3 4;
   do
   gcloud kms keys versions disable KV --key KMS_KEY \
       --keyring KMS_KEYRING --location KMS_LOCATION \
       --project KMS_PROJECT;
   done
   

   Preencha o seguinte:

   • 1 2 3 4: versões que você está desativando;
   • KMS_KEY: nome da chave CMEK;
   • KMS_KEYRING: keyring do KMS que contém a chave;
   • KMS_LOCATION: região que contém o keyring;
   • KMS_PROJECT: projeto que contém a chave.

   Ao listar todas as versões de chave novamente, o estado alterado para DISABLED será exibido; no entanto, poderá levar até quatro horas para que o Bigtable aja de acordo com essa alteração de estado.

3. [Opcional] Para confirmar o status de uma CMEK desativada depois de esperar quatro horas, execute o seguinte comando:

    gcloud bigtable instances tables describe TABLE_ID \
        --instance INSTANCE_ID --view ENCRYPTION \
        --project CBT_PROJECT
   

   Preencha o seguinte:

   • TABLE_ID: identificador permanente da tabela;
   • INSTANCE_ID: identificador permanente da instância;
   • CBT_PROJECT: o projeto que contém os recursos do Bigtable.

   O comando exibe uma resposta semelhante a esta:

   clusterStates:
     CLUSTER:
       encryptionInfo:
       - encryptionStatus:
           code: 9
           details:
           - '@type': type.googleapis.com/google.rpc.PreconditionFailure
             violations:
             - subject: KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/<int>
               type: KEY_DISABLED
           message: KMS_KEY_NAME is not enabled, current state is: DISABLED.
         encryptionType: CUSTOMER_MANAGED_ENCRYPTION
         kmsKeyVersion: KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/<int>
   name: projects/CBT_PROJECT/instances/INSTANCE/tables/TABLE
   

4. [Opcional] Para verificar se os clusters na instância estão desativados, execute o seguinte comando:

   gcloud bigtable clusters list --instances INSTANCE_ID
       --project CBT_PROJECT
   

   Preencha o seguinte:

   • INSTANCE_ID: identificador permanente da instância;
   • CBT_PROJECT: o projeto que contém os recursos do Bigtable.

   O comando exibe uma resposta semelhante a esta:

   NAME              ZONE           NODES  STORAGE    STATE
   my-cluster        us-central1-a  1      SSD        DISABLED
   my-other-cluster  us-central1-b  1      SSD        DISABLED
   

Ativar uma chave

Se uma versão de chave tiver sido desativada, você poderá reativá-la para recuperar o acesso aos recursos do Bigtable. Essa opção fica disponível por 30 dias a partir do momento em que a versão de chave é desativada.

Importante: como o Bigtable é um sistema distribuído, várias versões de chave podem estar sendo usadas a qualquer momento; por exemplo, quando uma chave é alternada automaticamente para uma nova versão. Para evitar comportamento inesperado ou não intencional e garantir que todos os recursos estejam ativados corretamente, sempre ative todas as versões de chave, não apenas a versão principal atual, ao ativar uma chave.

Console

Este é o método recomendado. Usando o Console do Google Cloud, é possível ativar todas as versões de uma chave de uma só vez.

Siga estas instruções para cada versão de chave.

gcloud

É recomendável usar o Console do Google Cloud para ativar as chaves. Se quiser usar a CLI do Google Cloud, execute os comandos a seguir.

1. Veja a lista de versões para identificar todas as versões da chave:

   gcloud kms keys versions list --key KMS_KEY \
       --keyring KMS_KEYRING --location KMS_LOCATION \
       --project KMS_PROJECT
   

   Preencha o seguinte:

   • KMS_KEY: nome da chave CMEK;
   • KMS_KEYRING: keyring do KMS que contém a chave;
   • KMS_LOCATION: região que contém o keyring;
   • KMS_PROJECT: projeto que contém a chave.

   O comando exibe uma resposta semelhante a esta:

   NAME                                  STATE
   KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/1      DISABLED
   KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/2      DISABLED
   KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/3      DISABLED
   KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/4      DISABLED
   

   Execute o comando kms keys versions enable, fornecendo todas as versões listadas. Usando o exemplo de saída, o comando será semelhante a este:

   for $KV in 1 2 3 4;
   do
   gcloud kms keys versions enable KV --key KMS_KEY \
       --keyring KMS_KEYRING --location KMS_LOCATION \
       --project KMS_PROJECT;
   done
   

   Preencha o seguinte:

   • 1 2 3 4: versões que você está desativando;
   • KMS_KEY: nome da chave CMEK;
   • KMS_KEYRING: keyring do KMS que contém a chave;
   • KMS_LOCATION: região que contém o keyring;
   • KMS_PROJECT: projeto que contém a chave.

   Ao listar as versões de chave novamente, o estado alterado para ENABLED será exibido.

Visualizar registros de auditoria para chave do Cloud KMS

Antes de ativar os registros de auditoria de acesso a dados do Cloud KMS, familiarize-se com os registros de auditoria do Cloud.

Os registros de auditoria de acesso a dados do Cloud KMS mostram quando o Bigtable ou qualquer outro produto configurado para usar a chave CMEK faz chamadas de criptografia/descriptografia para o Cloud KMS. O Bigtable não emite uma chamada de criptografia/descriptografia em todas as solicitações de dados, mas mantém um aplicativo de pesquisa que verifica a chave periodicamente. Os resultados da pesquisa aparecem nos registros de auditoria.

É possível configurar e interagir com os registros de auditoria no Console do Google Cloud:

1. Verifique se a geração de registros está ativada para a API Cloud KMS no seu projeto.

2. Acesse o Cloud Logging no Console do Google Cloud.

   Acesse o Cloud Logging

3. Limite as entradas de registro na chave do Cloud KMS adicionando as seguintes linhas ao criador de consultas:

   resource.type="cloudkms_cryptokey"
   resource.labels.key_ring_id = KMS_KEYRING
   resource.labels.crypto_key_id = KMS_KEY
   

   Preencha o seguinte:

   • KMS_KEY: nome da chave CMEK;
   • KMS_KEYRING: keyring do KMS que contém a chave;

   O registro mostra algumas entradas de registro a cada cinco minutos por tabela em cada cluster. As entradas de registro serão semelhantes a estes exemplos:

   Info 2021-03-20 08:02:24.869 EDT Cloudkms.googleapis.com Decrypt projects/cloud-kms-project/locations/us-central1/keyRings/cloud-bigtable-keys/cryptoKeys/my-cmek-key [e-mail]
   audit_log, method: "Decrypt", principal_email: "[e-mail]"
   
   Info 2021-03-20 08:02:24.913 EDT Cloudkms.googleapis.com Encrypt projects/cloud-kms-project/locations/us-central1/keyRings/cloud-bigtable-keys/cryptoKeys/my-cmek-key [e-mail]
   audit_log, method: "Encrypt", principal_email: "[e-mail]"
   

Consulte Noções básicas sobre registros de auditoria para detalhes sobre como interpretar registros de auditoria.

Ver uso da chave

O Cloud KMS permite visualizar as informações a seguir sobre os recursos do Bigtable que as chaves protegem.

• Resumo do uso da chave: inclui informações sobre o número de projetos e recursos protegidos que usam a chave.
• Detalhe do uso da chave: identifica os recursos que uma chave protege e os recursos que dependem dela.

Os seguintes recursos do Bigtable são compatíveis:

• bigtableadmin.googleapis.com/Backup
• bigtableadmin.googleapis.com/Cluster
• bigtableadmin.googleapis.com/Table

Para mais informações sobre como ver o uso da chave, consulte Ver informações de uso da chave.

Visualizar o status de criptografia de uma tabela

Console

Não é possível visualizar o status de criptografia de uma tabela no Console do Google Cloud.

gcloud

Para visualizar os detalhes da CMEK em uma tabela, defina view como ENCRYPTION ou FULL. A resposta inclui a versão de chave em uso e seu status, conforme visto pelo Bigtable.

    gcloud alpha bigtable instances tables describe TABLE_ID \
        --instance INSTANCE_ID --view ENCRYPTION \
        --project CBT_PROJECT

Preencha o seguinte:

• TABLE_ID: identificador permanente do cluster;
• INSTANCE_ID: identificador permanente da instância que contém o backup;
• CBT_PROJECT: o projeto que contém os recursos do Bigtable.

O comando exibe uma resposta semelhante a esta:

    clusterStates:
      my-cluster:
        encryptionInfo:
        - encryptionStatus: {}
          encryptionType: CUSTOMER_MANAGED_ENCRYPTION
          kmsKeyVersion: KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/4
      my-other-cluster:
        encryptionInfo:
        - encryptionStatus: {}
          encryptionType: CUSTOMER_MANAGED_ENCRYPTION
          kmsKeyVersion: KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/4
      name: projects/cloud-bigtable-project/instances/cmek-test-instance/tables/my-table

Visualizar os detalhes de criptografia de um backup

Um backup permanece fixado à versão original da chave. As rotações de versão de chave no Cloud KMS não alternam as versões usadas para descriptografar os backups.

Console

1. Acesse a página "Instâncias do Bigtable" no console do Google Cloud.

   Abrir a lista de instâncias

2. Clique no nome da instância para abrir a página de Detalhes da instância.

3. No painel de navegação à esquerda, clique em Backups.

O nome e a versão de chave para cada backup são listados em Chave gerenciada pelo cliente.

gcloud

Execute o seguinte comando para visualizar as informações de criptografia de um backup.

    gcloud alpha bigtable backups describe BACKUP_ID \
        --instance INSTANCE_ID --cluster CLUSTER_ID \
        --project CBT_PROJECT

Preencha o seguinte:

• BACKUP_ID: código atribuído ao backup;
• CLUSTER_ID: identificador permanente do cluster;
• INSTANCE_ID: identificador permanente da instância que contém o backup;
• CBT_PROJECT: o projeto que contém os recursos do Bigtable.

O comando retorna uma saída semelhante à seguinte. O kmsKeyVersion é a versão de chave CMEK em que o backup é fixado. O status da versão de chave não é informado.

    encryptionInfo:
      encryptionStatus:
        code: 2
        message: Status of the associated key version is not tracked.
      encryptionType: CUSTOMER_MANAGED_ENCRYPTION
      kmsKeyVersion: KMS_KEY_NAME/cryptoKeyVersions/3
    endTime: '2020-09-01T00:03:26.568600Z'
    expireTime: '2020-09-02T00:03:25.436473Z'
    name: projects/cloud-bigtable-project/instances/cmek-test-instance/clusters/my-cluster/backups/my-backup
    sizeBytes: '3780'

A seguir

• Leia a visão geral da CMEK do Bigtable.