Vom Kunden verwaltete Verschlüsselungsschlüssel (CMEK) für Cloud Healthcare API-Datasets aktivieren

Standardmäßig verschlüsselt Google Cloud inaktive Daten automatisch mit von Google verwalteten Verschlüsselungsschlüsseln. Wenn Sie bestimmte Compliance- oder regulatorische Anforderungen in Bezug auf die Schlüssel zum Schutz Ihrer Daten haben, können Sie vom Kunden verwaltete Verschlüsselungsschlüssel (CMEK) für Ihre Cloud Healthcare API-Datasets verwenden. Anstatt die Verschlüsselungsschlüssel zum Schutz Ihrer Daten von Google zu besitzen und zu verwalten, werden Ihre Cloud Healthcare API-Datasets mit einem Schlüssel verschlüsselt, den Sie in Cloud Key Management Service (Cloud KMS) steuern und verwalten.

Weitere Informationen zu CMEK im Allgemeinen sowie dazu, wann und warum Sie ihn aktivieren sollten, finden Sie unter Vom Kunden verwaltete Verschlüsselungsschlüssel (CMEK).

Hinweise

Legen Sie fest, ob sich das Cloud Healthcare API-Dataset und Cloud KMS im selben Google Cloud-Projekt oder in verschiedenen Google Cloud-Projekten befinden. Weitere Informationen finden Sie unter Aufgabentrennung.

Zur Dokumentation werden die folgenden Konventionen verwendet:

  • PROJECT_ID: die Projekt-ID der Cloud Healthcare API
  • KMS_PROJECT_ID: die Projekt-ID, in der Cloud KMS ausgeführt wird. Sie kann mit PROJECT_ID identisch sein.

Weitere Informationen zu Google Cloud-Projekt-IDs und -Projektnummern finden Sie unter Projekte identifizieren.

Beschränkungen

  • Sie können Cloud KMS-Schlüssel nur beim Erstellen eines Datasets der Cloud Healthcare API verwenden. Sie können Cloud KMS-Schlüssel für ein vorhandenes Cloud Healthcare API-Dataset nicht aktivieren, ändern oder deaktivieren.
  • In CMEK-verschlüsselten Datasets werden nur FHIR-, DICOM- und HL7v2-Speicher unterstützt. Der CMEK-Schutz gilt für DICOM-, FHIR- und HL7v2-Speicher im Dataset und deren Ressourcen.
  • Sie können CMEK-verschlüsselte Ressourcen nicht de-identifizieren.

CMEK-Vorgänge

Cloud KMS-Schlüssel werden verwendet, wenn eine CMEK-verschlüsselte Ressource erstellt, gelesen, aktualisiert oder gelöscht wird, und für operative Aufgaben wie die Abrechnung oder die Verfügbarkeit des Schlüssels.

Überlegungen zu externen Schlüsseln

Informationen zur Verwendung von Schlüsseln, die Sie in einem unterstützten Partnersystem für die externe Schlüsselverwaltung verwalten, um Daten in Google Cloud zu schützen, finden Sie unter Cloud External Key Manager.

Wenn Sie Schlüssel verlieren, die Sie außerhalb von Google Cloud verwalten, kann Google Ihre Daten nicht wiederherstellen.

Nichtverfügbarkeit von Schlüsseln und Datenverlust

Wenn ein Dataset mit einem Schlüssel verschlüsselt ist und dieser Schlüssel nicht mehr verfügbar ist, wird das Dataset von der Cloud Healthcare API deaktiviert und schließlich gelöscht. Manchmal ist ein Schlüssel nicht mehr verfügbar, wenn er deaktiviert oder gelöscht wurde oder aufgrund widerrufener Berechtigungen nicht mehr zugänglich ist. Dieses Verhalten tritt jedoch auf, wenn der Schlüssel aus irgendeinem Grund nicht verfügbar ist. Das Schutzniveau des Schlüssels oder die Tatsache, ob es sich um einen externen Schlüssel handelt, haben keinen Einfluss auf dieses Verhalten. Auch externe Schlüssel können unvorhersehbar ausfallen. Beispielsweise können Verbindungsprobleme zwischen Ihren Google Cloud-Ressourcen und Ihrem EKM auftreten.

Im Folgenden wird beschrieben, wie die Schlüsselverfügbarkeit geprüft wird und wie ein Dataset deaktiviert und gelöscht werden kann:

  1. Nachdem ein CMEK-verschlüsseltes Cloud Healthcare API-Dataset erstellt wurde, prüft die Cloud Healthcare API alle fünf Minuten den Status des Schlüssels, um sicherzustellen, dass der Schlüssel verfügbar ist. Wenn der Schlüssel nicht verfügbar ist, unterstützt die Cloud Healthcare API noch bis zu eine Stunde lang Anfragen an das Dataset.

  2. Wenn die Cloud Healthcare API nach einer Stunde immer noch keine Verbindung zu Cloud KMS herstellen kann, wird das Cloud Healthcare API-Dataset als Schutzmaßnahmen deaktiviert. Wenden Sie sich an Ihren Supportmitarbeiter, um das Cloud Healthcare API-Dataset wieder zu aktivieren.

    Wenn diese Option deaktiviert ist, können Sie nur datasets.get- und datasets.delete-Anfragen an das Cloud Healthcare API-Dataset senden. Andere Anfragen schlagen mit dem Fehler 400 FAILED_PRECONDITION fehl.

  3. Wenn das Cloud Healthcare API-Dataset länger als 30 Tage nicht verfügbar ist, wird es endgültig gelöscht. Alle DICOM-, FHIR- und HL7v2-Speicher im Dataset und die zugehörigen Daten werden ebenfalls gelöscht. Gelöschte Daten können nicht wiederhergestellt werden.

Schlüsselerstellung

In den folgenden Abschnitten wird beschrieben, wie Sie einen Cloud KMS-Schlüsselbund und -Schlüssel erstellen. Es werden nur symmetrische Verschlüsselungsschlüssel von Cloud KMS unterstützt.

Unterstützte Standorte

Cloud KMS-Schlüssel sind an den Standorten der Cloud Healthcare API verfügbar. Erstellen Sie den Schlüsselbund an einem Standort, der der Region oder Multiregion Ihres Cloud Healthcare API-Datasets entspricht.

  • Jedes multiregionale Cloud Healthcare API-Dataset muss einen multiregionalen Schlüsselbund aus einem übereinstimmenden Standort verwenden. Beispiel: Ein Cloud Healthcare API-Dataset in der Region us muss mit einem Schlüsselbund aus der Region us und ein Cloud Healthcare API-Dataset in der Region eu mit einem Schlüsselbund aus der Region europe geschützt sein.

  • Regionale Cloud Healthcare API-Datasets müssen übereinstimmende regionale Schlüssel verwenden. Beispielsweise muss ein Cloud Healthcare API-Dataset in der Region asia-northeast1 mit einem Schlüsselbund aus der Region asia-northeast1 geschützt werden.

  • Sie können die Region global nicht verwenden, wenn Sie einen CMEK für ein Cloud Healthcare API-Dataset konfigurieren.

Weitere Informationen finden Sie unter Cloud Healthcare API-Standorte und Cloud KMS-Standorte.

Schlüsselbund und Schlüssel erstellen

Führen Sie die folgenden Schritte im Google Cloud-Projekt aus, in dem Cloud KMS ausgeführt wird:

  1. Erstellen Sie einen Schlüsselbund.
  2. Schlüssel erstellen

Berechtigungen zur Verschlüsselung und Entschlüsselung erteilen

Gewähren Sie dem Dienstkonto Cloud Healthcare Service Agent die Rolle CryptoKey Encrypter/Decrypter (roles/cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter) für diesen Schlüssel, um Ihre Cloud Healthcare API-Daten mit einem Cloud KMS-Schlüssel zu schützen. Eine Anleitung finden Sie unter Dataset-CMEK-Berechtigungen.

Nachdem dem Dienstkonto die Rolle zugewiesen wurde, kann die Cloud Healthcare API CMEK-verschlüsselte Ressourcen verschlüsseln und entschlüsseln. Ihre Anwendungen müssen beim Lesen oder Schreiben von Daten keine Schlüssel angeben. Die Cloud Healthcare API übernimmt die Verschlüsselung.

Wenn ein Anforderer ein mit einem Cloud KMS-Schlüssel verschlüsseltes Objekt liest oder schreibt, greift er wie gewohnt auf das Objekt zu. Während der Anfrage verschlüsselt oder entschlüsselt der Dienst-Agent das angeforderte Objekt automatisch, sofern die beiden folgenden Bedingungen erfüllt sind:

  • Der Dienst-Agent hat weiterhin die erforderlichen Berechtigungen.
  • Der Schlüssel ist verfügbar und aktiviert.

CMEK-verschlüsseltes Cloud Healthcare API-Dataset erstellen

In den folgenden Beispielen wird gezeigt, wie Sie ein CMEK-verschlüsseltes Dataset erstellen.

Beim Erstellen des Datasets müssen Sie eine Cloud KMS-Schlüsselressourcen-ID angeben. Bei diesem Schlüssel wird zwischen Groß- und Kleinschreibung unterschieden und er hat das folgende Format:

projects/KMS_PROJECT_ID/locations/LOCATION/keyRings/KEY_RING/cryptoKeys/KEY_NAME

Informationen zum Aufrufen Ihrer Cloud KMS-Schlüsselressourcen-IDs finden Sie unter Cloud KMS-Ressourcen-ID abrufen.

Console

  1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Browser auf.

    Browser aufrufen

  2. Klicken Sie auf Dataset erstellen. Die Seite Dataset erstellen wird angezeigt.

  3. Geben Sie im Feld Name eine Kennzeichnung für das Dataset ein, die den zulässigen Zeichen und Größenanforderungen für Datasets entspricht.

  4. Wählen Sie einen der folgenden Standorttypen aus:

    • Region Das Dataset befindet sich dauerhaft in einer Google Cloud-Region. Nachdem Sie diese Option ausgewählt haben, geben oder wählen Sie einen Ort in das Feld Region aus.

    • Mehrere Regionen: Das Dataset befindet sich dauerhaft an einem Standort, der sich über mehrere Google Cloud-Regionen erstreckt. Nachdem Sie diese Option ausgewählt haben, geben oder wählen Sie einen multiregionalen Standort in das Feld Multi-region (Mehrere Regionen) ein.

  5. Wählen Sie im Abschnitt Verschlüsselung einen der folgenden Verschlüsselungstypen aus:

    • Von Google verwalteter Verschlüsselungsschlüssel: Das ist die Standardverschlüsselungsmethode. Verwenden Sie diese Methode, wenn Google die Verschlüsselungsschlüssel verwalten soll, die Ihre Daten in diesem Cloud Healthcare API-Dataset schützen.

    • Cloud KMS-Schlüssel: Verwenden Sie einen vom Kunden verwalteten Verschlüsselungsschlüssel (CMEK).

  6. Klicken Sie auf Erstellen. Die Seite Browser wird angezeigt. Das neue Dataset wird in der Liste der Datasets angezeigt.

REST

  1. Erstellen Sie das Dataset mit der Methode datasets.create.

    Bevor Sie die Anfragedaten verwenden, ersetzen Sie die folgenden Werte:

    JSON-Text anfordern: 

    {
  "encryptionSpec": {
    "kmsKeyName": "KEY_RESOURCE_ID"
  }
}

    Wenn Sie die Anfrage senden möchten, wählen Sie eine der folgenden Optionen aus:

    curl

    Speichern Sie den Anfragetext in einer Datei mit dem Namen request.json. Führen Sie folgenden Befehl im Terminal aus, um diese Datei im aktuellen Verzeichnis zu erstellen oder zu überschreiben: 

    cat > request.json << 'EOF'
{
  "encryptionSpec": {
    "kmsKeyName": "KEY_RESOURCE_ID"
  }
}
EOF

    Führen Sie dann folgenden Befehl aus, um Ihre REST-Anfrage zu senden: 

    curl -X POST \
         -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" \
         -H "Content-Type: application/json; charset=utf-8" \
         -d @request.json \
         "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets?datasetId=DATASET_ID"

    PowerShell

    Speichern Sie den Anfragetext in einer Datei mit dem Namen request.json. Führen Sie folgenden Befehl im Terminal aus, um diese Datei im aktuellen Verzeichnis zu erstellen oder zu überschreiben: 

    @'
{
  "encryptionSpec": {
    "kmsKeyName": "KEY_RESOURCE_ID"
  }
}
'@  | Out-File -FilePath request.json -Encoding utf8

    Führen Sie dann folgenden Befehl aus, um Ihre REST-Anfrage zu senden: 

    $cred = gcloud auth print-access-token
    $headers = @{ "Authorization" = "Bearer $cred" }

    Invoke-WebRequest `
        -Method POST `
        -Headers $headers `
        -ContentType: "application/json; charset=utf-8" `
        -InFile request.json `
        -Uri "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets?datasetId=DATASET_ID" | Select-Object -Expand Content

    APIs Explorer

    Kopieren Sie den Anfragetext und öffnen Sie die Referenzseite für Methoden. Der API Explorer wird rechts auf der Seite geöffnet. Sie können mit diesem Tool interagieren, um Anfragen zu senden. Fügen Sie den Anfragetext in dieses Tool ein, füllen Sie alle Pflichtfelder aus und klicken Sie auf Ausführen.

    Die Ausgabe sieht so aus. Die Antwort enthält eine Kennung für einen Vorgang mit langer Ausführungszeit. Lang andauernde Vorgänge werden zurückgegeben, wenn die Ausführung von Methodenaufrufen zusätzliche Zeit in Anspruch nehmen kann. Notieren Sie sich den Wert von OPERATION_ID. Sie benötigen diesen Wert im nächsten Schritt.

  2. Rufen Sie den Status des lang andauernden Vorgangs mit der Methode projects.locations.datasets.operations.get ab.

    Bevor Sie die Anfragedaten verwenden, ersetzen Sie die folgenden Werte:

    • PROJECT_ID ist die ID Ihres Google Cloud-Projekts
    • LOCATION ist der Standort des Datasets
    • DATASET_ID ist die Dataset-ID
    • OPERATION_ID ist die ID, die vom lang andauernden Vorgang zurückgegeben wurde

    Wenn Sie die Anfrage senden möchten, wählen Sie eine der folgenden Optionen aus:

    curl

    Führen Sie folgenden Befehl aus: 

    curl -X GET \
         -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" \
         "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/operations/OPERATION_ID"

    PowerShell

    Führen Sie folgenden Befehl aus: 

    $cred = gcloud auth print-access-token
    $headers = @{ "Authorization" = "Bearer $cred" }

    Invoke-WebRequest `
        -Method GET `
        -Headers $headers `
        -Uri "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/operations/OPERATION_ID" | Select-Object -Expand Content

    APIs Explorer

    Öffnen Sie die Referenzseite für Methoden. Der API Explorer wird rechts auf der Seite geöffnet. Sie können mit diesem Tool interagieren, um Anfragen zu senden. Füllen Sie die Pflichtfelder aus und klicken Sie auf Ausführen.

    Die Ausgabe sieht so aus. Wenn die Antwort "done": true enthält, ist der lang andauernde Vorgang abgeschlossen.

Ermitteln, ob ein Dataset durch Cloud KMS geschützt ist

Für jeden Schlüssel, den Sie erstellt haben oder der Ihre Cloud Healthcare API-Datasets schützen, können Sie sehen, welche Ressourcen dieser Schlüssel durch die Nachverfolgung der Schlüsselnutzung schützt. Weitere Informationen finden Sie unter Schlüsselnutzung ansehen.

Schlüsselrotation

Cloud KMS unterstützt sowohl die automatische als auch die manuelle Schlüsselrotation auf eine neue Version.

Das Rotieren eines Schlüssels führt zu Folgendem:

  • Cloud Healthcare API-Datasets, die nach der Rotation erstellt werden, verwenden die neue Schlüsselversion für die Verschlüsselung und alle Vorgänge.
  • Ressourcen in einem vorhandenen Dataset, die mit dem Schlüssel verschlüsselt sind, werden nicht automatisch mit der neuen Primärschlüsselversion neu verschlüsselt.

Damit die Verschlüsselung funktioniert, müssen alle Schlüsselversionen verfügbar sein. Andernfalls wird das Cloud Healthcare API-Dataset deaktiviert und alle Anfragen an das Dataset schlagen fehl. Weitere Informationen finden Sie unter Überlegungen zu externen Schlüsseln und Deaktivierte Datasets und dauerhaftes Löschen von Datasets.

Zugriff der Cloud Healthcare API auf den Cloud KMS-Schlüssel entfernen

Sie haben die Kontrolle über Ihre Schlüssel und können Berechtigungen für den Schlüssel deaktivieren, löschen oder widerrufen, sodass die Cloud Healthcare API nicht auf CMEK-verschlüsselte Daten zugreifen kann. Nachdem Sie einen Schlüssel oder eine Schlüsselversion gelöscht haben, die mit einem Cloud Healthcare API-Dataset verknüpft ist, gehen alle mit diesem Schlüssel oder dieser Schlüsselversion verschlüsselten Daten dauerhaft verloren.

Zwischen dem Deaktivieren eines Schlüssels oder einer Schlüsselversion gibt es eine Verzögerung, wenn diese nicht mehr verwendet werden können. Außerdem gibt es eine Verzögerung zwischen dem Widerrufen der Berechtigungen des Dienstkontos des Cloud Healthcare-Dienst-Agents für den Schlüssel und dem Zeitpunkt, zu dem der Zugriff nicht mehr möglich ist. Weitere Informationen finden Sie unter Konsistenz von Cloud KMS-Ressourcen.

Daten in eine CMEK-fähige Instanz exportieren und importieren

Damit Ihre Daten während eines Exportvorgangs mit einem vom Kunden verwalteten Schlüssel verschlüsselt bleiben, müssen Sie vor Beginn des Exports einen CMEK für das Speicherziel festlegen. Wenn Sie Daten aus einem nicht CMEK- oder CMEK-verschlüsselten Speicher importieren, gibt es keine besonderen Anforderungen oder Einschränkungen für den Import von Daten in ein CMEK-verschlüsseltes Dataset.

Einschränkungen

Preise

Datasets werden gleich abgerechnet, unabhängig davon, ob sie CMEK-verschlüsselt sind. Weitere Informationen finden Sie unter Cloud Healthcare API – Preise.

Ihnen werden von Cloud KMS sowohl die Kosten für den Schlüssel als auch alle kryptografischen Vorgänge mit diesem Schlüssel in Rechnung gestellt. Diese Vorgänge werden ausgeführt, wenn die Cloud Healthcare API den Schlüssel zur Verschlüsselung oder Entschlüsselung verwendet. Basierend auf der erwarteten Anzahl von kryptografischen Vorgängen, die von der Cloud Healthcare API generiert werden, können Sie davon ausgehen, dass diese Kosten minimal sind. Weitere Informationen finden Sie unter Cloud KMS – Preise.

Cloud KMS-Kontingente und Cloud Healthcare API

Wenn Sie CMEK in der Cloud Healthcare API verwenden, können Ihre Projekte Cloud KMS-Kontingente für kryptografische Anfragen nutzen. CMEK-verschlüsselte Cloud Healthcare API-Datasets und ihre DICOM-, FHIR- und HL7v2-Speicher nutzen diese Kontingente für alle Vorgänge außer datasets.get. Ver- und Entschlüsselungsvorgänge über CMEK-Schlüssel wirken sich nur dann auf Cloud KMS-Kontingente aus, wenn Sie Hardware- (Cloud HSM) oder externe Schlüssel (Cloud EKM) verwenden. Weitere Informationen finden Sie unter Cloud KMS-Kontingente.

Nächste Schritte