默认情况下，Google Cloud 中的所有静态数据，包括 Spanner Google 默认加密方式。 Google Cloud 会为您处理和管理此加密，您无需进行任何其他操作。
如果您对密钥具有特定的合规性或监管要求 使用客户管理的加密密钥 (CMEK) Spanner。不归 Google 所有和管理加密 密钥保护 您的 Spanner 数据库将通过密钥 在 Cloud Key Management Service (KMS) 中进行控制和管理。该密钥可以是对称密钥、Cloud HSM 密钥或 Cloud External Key Manager 密钥。
CMEK 不支持自定义实例配置。
本页面介绍了适用于 Spanner 的 CMEK。如需大致了解 CMEK（包括其启用时间和原因），请参阅 Cloud KMS 文档。
特性
- 数据访问权限控制：管理员可以轮替数据、管理数据访问权限以及 停用或销毁用于在 Spanner 中保护静态数据的密钥。
- 可审核性：如果您 启用审核日志记录 针对项目中的 Cloud KMS API 执行的所有操作 （包括由 Spanner 执行的相关操作）会记录下来并可在以下位置查看： Cloud Logging。 Cloud EKM 密钥支持密钥访问理由，这会为所有密钥请求添加一个理由字段。借助特定的外部密钥管理合作伙伴，您可以根据理由自动批准或拒绝这些请求。
- 性能：Spanner 性能或 服务等级协议。
价格
Spanner 对启用了 CMEK 的数据库进行计费，就像对任何其他数据库进行计费一样；那里 不会产生额外的 Spanner 费用。如需了解详情，请参阅 Spanner 价格。
Cloud KMS 会向您收取密钥费用和 对该密钥进行加密操作（每当 Spanner 使用该密钥 加密/解密）。基于 Spanner 生成的加密操作数量符合预期。如需了解详情，请参阅 Cloud KMS 价格。
受 CMEK 保护的内容
在启用了 CMEK 的数据库中，Spanner 会使用您的 Cloud KMS 密钥 保护静态数据。这包括存储在磁盘或闪存上的数据库中的数据。
有一些例外情况。以下类型的数据受 Google 静态默认加密保护，而不是受 CMEK 密钥保护：
- 行密钥的子集，用于标记范围边界
- 调试数据，包括核心转储和操作日志
- 传输中或内存中的数据
- 数据库元数据
Spanner 中有三层加密。 静态数据分成子文件区块进行存储，每个区块都在存储系统层级以单独的加密密钥进行加密。用于对块中的数据进行加密的密钥称为数据加密密钥 (DEK)。由于 Google 的密钥很多，且需要提供低延迟、高可用性的服务，因此这些密钥都存储在用其加密的数据附近。DEK 本身又使用密钥加密密钥 (KEK) 进行加密（也称为“封装”）。最后，每个 KEK 都通过客户管理的加密密钥进行加密。
当您 轮替 CMEK 密钥，Spanner 仅重新加密 使用 CMEK 密钥的最新主要版本的中间 KEK。重新加密完成后，停用或删除旧版本的 CMEK 密钥不会停用对数据库的访问权限。您还可以查看密钥版本（要使用这些版本来保护数据库）。
使用 CMEK
不使用 CMEK
启用 CMEK
如需将 CMEK 用于 Spanner 数据库，您必须创建新的数据库并 创建 Cloud KMS 密钥时， 创建数据库。
向 Spanner 授予
Cloud KMS CryptoKey Encrypter/Decrypter
(roles/cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter) 角色分配给由 Google 管理的
Spanner 服务账号。
如需详细说明，请参阅使用 CMEK。
Spanner 的数据访问 API 例如用于管理会话和执行数据事务的 API， 与由客户管理的密钥、Google 拥有的密钥和 Google 管理的密钥完全相同。 在读取或写入数据时，应用无需指定密钥或加密配置。所有加密都由该服务处理。
管理密钥
密钥管理操作使用 Cloud KMS 执行。Spanner 无法检测或响应任何关键更改，除非 由 Cloud KMS 传播。某些操作（例如停用或销毁密钥）最多可能需要 3 小时才能传播；对权限的更改传播通常快很多。
创建数据库后，Spanner 会调用 Cloud KMS， 每 5 分钟刷新一次，以确保密钥仍然有效。
如果 Spanner 检测到您的 Cloud KMS 密钥已停用
导致数据库无法访问的操作
。对数据库的任何后续调用（包括会话、读取和写入）都将返回 FAILED_PRECONDITION 错误：KMS key required by the
Spanner resource is not accessible.
如果 Spanner 对 Cloud KMS 的调用检测到 已停用的密钥重新启用，Cloud KMS 将恢复 Spanner 数据库。
如何处理不可用的密钥状态
在极少数情况下，例如在 Cloud KMS 不可用，Spanner 可能无法检索密钥的状态 Cloud KMS。
如果您的 Spanner 数据库受在 Spanner 首次无法与之通信的时间 Cloud KMS，Spanner 继续支持完整数据库 最长不超过 1 小时，以最大程度减少 任何此类突发事件对工作负载的影响。
1 小时后，如果 Spanner 仍无法连接到 Cloud KMS，Spanner 开始获取数据库 作为一种保护措施。Spanner 数据库中的数据 在数据库能够与 Cloud KMS 重新连接之前，将保持无法访问状态 Cloud KMS 会响应密钥处于有效状态。
相反，如果您的 Spanner 数据库受 在 Spanner 首次无法通信时停用 使用 Cloud KMS 时，您的数据库将一直无法访问 重新连接到 Cloud KMS，而且您已重新启用密钥。
外部密钥注意事项
当您使用 Cloud EKM 密钥时，Google 无法控制由外部管理的密钥在外部密钥管理合作伙伴系统中的可用性。
如果外部管理的密钥不可用，Spanner 会继续执行以下操作 支持使用密钥的缓存版本执行完整的数据库操作， 最长一小时。
1 小时后（如果 Spanner 仍在运行）
无法连接到 Cloud KMS，Spanner 开始将
作为一种保护措施。对数据库的调用将失败，并显示 FAILED_PRECONDITION 错误：External key error: Could not find a key
resource at the key URI.
如需了解使用外部密钥的更多注意事项，请参阅 Cloud External Key Manager 文档。
备份和恢复
Spanner 备份（如数据库）可以 由 CMEK 或 Google 拥有的密钥和由 Google 管理的密钥保护。默认情况下，备份使用与其数据库相同的加密配置，但您可以在创建备份时指定不同的加密配置来替换此行为。如果备份启用了 CMEK，则在创建备份时会使用主要版本的 KMS 密钥对备份进行加密。创建备份后，即使 KMS 密钥已轮替，其密钥和密钥版本也无法修改。如需了解详情，请参阅备份数据库。
从备份恢复数据库时，默认情况下，恢复的数据库使用与备份的加密配置相同。您可以通过在恢复数据库时指定不同的加密配置来替换此行为。如需恢复启用 CMEK 的备份，用于加密备份的密钥和密钥版本都必须可用。如需了解详情，请参阅从备份恢复。
日志记录
您可以审核 Spanner 发送到 Cloud KMS 的请求， 代表您在 Cloud Logging 中 已启用审核日志记录 使用 Cloud KMS API。您可以在 Cloud Logging 中查看这些 Cloud KMS 日志条目。
在组织内要求或限制 CMEK
您可以针对 CMEK 的使用设置组织级政策 各种 Google Cloud 产品提供的保护，包括 Spanner。借助这些政策，您可以：
要求使用新的 Spanner 由贵组织创建的数据库使用 CMEK 保护。
限制贵组织的 Cloud KMS 密钥 可用于 CMEK 保护。
如需了解详情，请参阅 CMEK 组织政策。