Sobre as chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente (CMEK)

Nesta página, descrevemos como as chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente (CMEK) funcionam com o Memorystore para Redis. Para usar esse recurso imediatamente, consulte Como usar chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente (CMEK).

Uma CMEK é ideal para mim?

As chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente são destinadas a organizações com dados confidenciais ou regulamentados que exigem o gerenciamento das próprias chaves de criptografia.

Criptografia gerenciada pelo Google e criptografia gerenciada pelo cliente

O recurso CMEK permite que você use suas próprias chaves criptográficas para dados em repouso no Memorystore para Redis. Depois de adicionar chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente, sempre que uma chamada de API for feita, o Memorystore usará sua chave para acessar os dados.

O Memorystore usa chaves de criptografia de dados (DEK, na sigla em inglês) gerenciadas pelo Google e chaves de criptografia de chaves (KEK, na sigla em inglês) para criptografar o Memorystore para Redis. Há dois níveis de criptografia:

  • A DEK criptografa os dados.
  • A KEK criptografa a DEK.

A instância do Memorystore armazena a DEK criptografada com os dados criptografados no DP, e o Google gerencia a KEK do Google. Com chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente, você cria uma chave que encapsula a KEK do Google. As chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente permitem criar, revogar e excluir a KEK.

As chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente são administradas pela API Cloud Key Management Service.

Os diagramas abaixo mostram como a criptografia de dados em repouso funciona dentro de uma instância do Memorystore ao usar a criptografia padrão do Google em comparação com as chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente.

Sem CMEK

Os dados são enviados ao Google e divididos em blocos. Cada bloco é criptografado com a própria chave de criptografia de dados. As chaves de criptografia de dados são encapsuladas por uma chave de criptografia de chaves. Com a criptografia padrão do Google, a chave de criptografia de chaves é recuperada do keystore interno do Google. Os blocos criptografados e as chaves de criptografia unidas são distribuídos pela infraestrutura de armazenamento do Google.

Com a CMEK

Os dados são enviados ao Google e divididos em blocos. Cada bloco é criptografado com a própria chave de criptografia de dados. As chaves de criptografia de dados são encapsuladas por uma chave de criptografia de chaves. Com a CMEK e o Cloud KMS, a chave de criptografia de chaves é recuperada do Cloud KMS. Os blocos criptografados e as chaves de criptografia unidas são distribuídos pela infraestrutura de armazenamento do Google.

Ao descriptografar dados agrupados com chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente, o Memorystore usa a KEK para descriptografar a DEK, e a DEK não criptografada para descriptografar dados em repouso.

Bloco de dados criptografado com a DEK e armazenado com a DEK unida. Uma solicitação para desencapsular a DEK é enviada ao armazenamento do KMS, que armazena a KEK não exportável. O armazenamento do KMS retorna a DEK separada.

Quando o Memorystore interage com as chaves CMEK?

Operação Descrição
Criação da instância Durante a criação da instância, você a configura para usar chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente.
Atualização da instância O Memorystore verifica a chave de CMEK durante as atualizações de uma instância ativada para CMEK.

Quais dados são criptografados com CMEKs?

A CMEK criptografa os seguintes tipos de dados:

Sobre contas de serviço

Ao criar uma instância com a CMEK, você precisa conceder o papel cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter à conta de serviço do Memorystore com o seguinte formato:

  • service-[PROJECT_NUMBER]@cloud-redis.iam.gserviceaccount.com

Ao conceder essa permissão, você permite que a conta de serviço solicite acesso à chave do Cloud KMS.

Para mais instruções sobre como conceder essa permissão à conta de serviço, consulte Como conceder à conta de serviço acesso à chave.

Sobre as chaves

No Cloud KMS, é preciso criar um keyring com uma chave criptográfica que use um algoritmo de criptografia/descriptografia simétrica. Ao criar uma nova instância do Memorystore, você seleciona essa chave para criptografar a instância. É possível criar um projeto para as chaves e instâncias do Memorystore ou projetos diferentes para cada uma delas.

A CMEK está disponível em todos os locais de instâncias do Memorystore. A região da chave e do keyring precisa ser definida como a mesma região que a instância do Memorystore para Redis. Uma chave de região global ou de várias regiões não funciona. A solicitação para criar uma instância do Memorystore falhará se as regiões não corresponderem.

A CMEK para Memorystore é compatível com o Cloud External Key Manager (Cloud EKM).

As chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente têm o formato a seguir:

projects/[CMEK_ENABLED_PROJECT]/locations/[REGION]/keyRings/[RING_NAME]/cryptoKeys/[KEYNAME]

Se o Memorystore não conseguir acessar nenhuma versão de chave em uso no momento (por exemplo, se você desativar a versão da chave), o Memorystore encerrará a instância sem atrasos indevidos. No Console do Google Cloud, uma instância suspensa mostra uma dica de ponto de exclamação vermelho na página Instâncias. Ao passar o cursor sobre a dica, a mensagem "Nenhum estado" é exibida. Assim que a chave ficar acessível novamente, o Memorystore retomará a instância automaticamente.

Como tornar os dados criptografados com CMEK permanentemente inacessíveis?

Pode haver casos em que você precise destruir permanentemente os dados criptografados com CMEK. Para isso, destrua a versão da chave de criptografia gerenciada pelo cliente. Não é possível destruir o keyring ou a chave, mas você pode destruir versões da chave.

Como exportar e importar dados de/para uma instância ativada para CMEK?

Se quiser que seus dados permaneçam criptografados com uma chave gerenciada pelo cliente durante uma importação ou exportação, defina uma chave de criptografia gerenciada pelo cliente no bucket do Cloud Storage antes de exportar dados para ele.

Não há requisitos ou restrições especiais para importar dados para uma nova instância do Memorystore quando os dados foram armazenados anteriormente em uma instância do Memorystore ativada para CMEK.

Comportamento de destruir/desativar uma versão da chave CMEK

Para garantir que não haja acesso a dados à sua instância, desative a versão da chave primária da chave de criptografia gerenciada pelo cliente. Isso encerra a instância sem atrasos. Além disso, o Memorystore encerra uma instância sem atrasos indevidos se alguma chave de criptografia gerenciada pelo cliente em uso é desativada/destruída. Isso inclui qualquer versão de chave mais antiga que ainda esteja sendo usada por uma instância do Memorystore. É possível usar a gcloud ou o console do Google Cloud para ver se a instância está suspensa:

No console do Google Cloud, se a instância estiver suspensa, você verá uma notificação de dica em vermelho ao lado dela na página Instâncias do Memorystore para Redis. A dica exibe "Nenhum estado" quando o cursor passa sobre ele.

Para a gcloud, se você executar gcloud beta redis instances describe e não encontrar state: READY, state: REPAIRING ou qualquer outro estado nos metadados da instância, isso significa que sua instância está suspensa.

Como reativar/restaurar uma versão de chave CMEK em uso

Uma instância é reexibida depois de reenabling/restoring uma versão de chave CMEK em uso.

Restrições

As restrições a seguir se aplicam ao uso de chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente com o Memorystore:

  • Não é possível ativar chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente em uma instância existente do Memorystore.
  • A região da chave, do keyring e da instância do Memorystore precisa ser a mesma.
  • Use o algoritmo de criptografia/descriptografia simétrica para sua chave.
  • As taxas de criptografia e descriptografia do Cloud KMS estão sujeitas a uma cota.