De forma predeterminada, todos los datos en reposo en Google Cloud, incluidos los datos en Spanner, se protegen con la encriptación predeterminada administrada por Google. Google Cloud controla y administra esta encriptación predeterminada sin que debas realizar ninguna acción adicional.
Si tienes requisitos regulatorios o de cumplimiento específicos relacionados con las claves que protegen tus datos, puedes usar claves de encriptación administradas por el cliente (CMEK) para Spanner. En lugar de que Google administre las claves de encriptación que protegen tus datos, la base de datos de Spanner se protege con una clave que controlas y administras en Cloud Key Management Service (KMS). Puede ser una clave simétrica, una clave de Cloud HSM o una clave de Cloud External Key Manager.
Las CMEK no admiten configuraciones de instancias personalizadas.
En esta página, se describen las CMEK para Spanner. Para obtener más información sobre las CMEK en general, incluso cuándo y por qué habilitarlas, consulta la documentación de Cloud KMS.
Funciones
- Control de acceso a los datos: Los administradores pueden rotar, administrar el acceso y también inhabilitar o destruir la clave que se usa para proteger los datos en reposo en Spanner.
- Auditabilidad: si habilitas el registro de auditoría para la API de Cloud KMS en tu proyecto, todas las acciones en la clave, incluidas las que realiza Spanner, se registran y se pueden ver en Cloud Logging. Las claves de Cloud EKM son compatibles con Key Access Justifications, que agrega un campo de justificación a todas las solicitudes de claves. Con determinados socios de administración de claves externas, puedes aprobar o rechazar automáticamente estas solicitudes según la justificación.
- Rendimiento: No hay cambios en el rendimiento de Spanner ni en el Acuerdo de Nivel de Servicio.
Precios
Spanner factura las bases de datos habilitadas para CMEK como cualquier otra base de datos; no hay costos adicionales de Spanner. Para obtener más información, consulta Precios de Spanner.
Cloud KMS te factura por el costo de la clave y las operaciones criptográficas que se realicen en ella (cada vez que Spanner usa la clave para la encriptación o desencriptación). Esperamos que esos costos sean mínimos según la cantidad esperada de operaciones criptográficas generadas por Spanner. Para obtener más información, consulta los precios de Cloud KMS.
Qué se protege con CMEK
En una base de datos con CMEK habilitadas, Spanner usa tu clave de Cloud KMS para proteger los datos en reposo. Esto incluye datos en una base de datos que se almacena en el disco o en la memoria flash.
Se aplican algunas excepciones. Los siguientes tipos de datos están protegidos por la encriptación en reposo predeterminada de Google y no por la clave CMEK:
- Un subconjunto de claves de fila que marcan límites de rangos.
- Depuración de datos, incluidos los volcados de memoria y los registros operativos
- Datos en tránsito o en memoria
- Metadatos de la base de datos
En Spanner, existen tres capas de encriptación. Los datos en reposo se dividen en fragmentos de subarchivos para el almacenamiento, y cada fragmento se encripta a nivel de almacenamiento con una clave de encriptación individual. La clave que se usa para encriptar los datos de un fragmento se denomina clave de encriptación de datos (DEK). Debido a la gran cantidad de claves en Google y la necesidad de baja latencia y alta disponibilidad, estas claves se almacenan cerca de los datos que encriptan. Las DEK se encriptan (o “unen”) con una clave de encriptación de claves (KEK). Por último, cada KEK se encripta con tu clave de encriptación administrada por el cliente.
Cuando rotas la clave CMEK, Spanner vuelve a encriptar solo las KEK intermedias con la versión principal más reciente de la clave CMEK. Una vez que finalice la reencriptación, inhabilitar o borrar las versiones anteriores de la clave CMEK no inhabilitará el acceso a la base de datos. También puedes ver las versiones de claves que se usan para proteger una base de datos.
Con CMEK
Sin CMEK
Habilitar CMEK
Si deseas usar CMEK en las bases de datos de Spanner, debes crear una base de datos nueva y especificar la clave de Cloud KMS en el momento de la creación de la base de datos.
Spanner puede acceder a la clave en tu nombre después de que otorgues el Encriptador y Desencriptador de CryptoKey de Cloud KMS (roles/cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter) a una cuenta de servicio de Spanner administrada por Google.
Para obtener instrucciones detalladas, consulta Usa CMEK.
Las API de acceso a los datos de Spanner, como las que se usan para administrar sesiones y ejecutar transacciones en datos, son exactamente las mismas para las claves administradas por el cliente y las administradas por Google. Las aplicaciones no necesitan especificar claves o configuraciones de encriptación cuando se leen o escriben datos. El servicio se encarga de toda la encriptación.
Administrar claves
Las operaciones de administración de claves se realizan mediante Cloud KMS. Spanner no puede detectar ni actuar ante ningún cambio de clave hasta que Cloud KMS los propague. Algunas operaciones, como inhabilitar o destruir una clave, pueden tardar hasta 3 horas en propagarse; los cambios en los permisos suelen propagarse mucho más rápido.
Una vez creada la base de datos, Spanner llama a Cloud KMS aproximadamente cada 5 minutos para asegurarse de que la clave siga siendo válida.
Si Spanner detecta que la clave de Cloud KMS se inhabilitó o se destruyó, se iniciará de inmediato una operación para hacer que la base de datos sea inaccesible. Todas las llamadas posteriores a la base de datos, incluidas las sesiones, las operaciones de lectura y las escrituras, mostrarán un error FAILED_PRECONDITION: KMS key required by the
Spanner resource is not accessible..
Si las llamadas de Spanner a Cloud KMS detectan que se volvió a habilitar una clave anteriormente inhabilitada, Cloud KMS restablece el acceso a la base de datos de forma automática.
Cómo se controla un estado de clave no disponible
En situaciones poco frecuentes, como durante períodos en los que Cloud KMS no está disponible, es posible que Spanner no pueda recuperar el estado de tu clave desde Cloud KMS.
Si tu base de datos de Spanner está protegida con una clave habilitada en el momento en que Spanner no puede comunicarse con Cloud KMS por primera vez, Spanner sigue admitiendo operaciones completas de bases de datos según el mejor esfuerzo durante un período de hasta 1 hora para minimizar el impacto de cualquier incidente en tu carga de trabajo.
Después de una hora, si Spanner aún no puede conectarse con Cloud KMS, Spanner comienza a desconectar la base de datos como medida de protección. Los datos de tu base de datos de Spanner permanecen inaccesibles hasta que esta puede volver a conectarse con Cloud KMS y Cloud KMS responde que la clave está activa.
Por el contrario, si tu base de datos de Spanner está protegida por una clave inhabilitada en el momento en que Spanner no puede comunicarse con Cloud KMS por primera vez, tu base de datos permanecerá inaccesible hasta que pueda volver a conectarse a Cloud KMS y vuelvas a habilitar tu clave.
Consideraciones de claves externas
Cuando usas una clave de Cloud EKM, Google no tiene control sobre la disponibilidad de tu clave administrada de forma externa en el sistema de socios de administración de claves externas.
Si una clave administrada de forma externa no está disponible, Spanner sigue admitiendo operaciones completas de base de datos mediante una versión de la clave almacenada en caché hasta por una hora.
Después de una hora, si Spanner aún no puede conectarse con Cloud KMS, Spanner comienza a desconectar la base de datos como medida de protección. Las llamadas a la base de datos fallarán
y se mostrará el error FAILED_PRECONDITION: External key error: Could not find a key
resource at the key URI.
Consulta la documentación de Cloud External Key Manager para obtener más consideraciones cuando uses claves externas.
Copia de seguridad y restablecimiento
Las copias de seguridad de Spanner, como las bases de datos, se pueden proteger con CMEK o con encriptación administrada por Google. De forma predeterminada, una copia de seguridad usa la misma configuración de encriptación que la base de datos, pero puedes anular este comportamiento si especificas una configuración de encriptación diferente cuando creas la copia de seguridad. Si la copia de seguridad está habilitada para CMEK, se encripta con la versión principal de la clave de KMS en el momento de la creación de la copia de seguridad. Una vez que se crea la copia de seguridad, su clave y versión de clave no se pueden modificar, incluso si se rota la clave de KMS. Para obtener más información, consulta Crea una copia de seguridad de una base de datos.
Cuando restableces una base de datos desde una copia de seguridad, la base de datos restablecida usa la misma configuración de encriptación que la copia de seguridad de forma predeterminada. Puedes anular este comportamiento si especificas una configuración de encriptación diferente cuando restableces la base de datos. Para restablecer una copia de seguridad habilitada con CMEK, deben estar disponibles la clave y la versión de la clave que se usaron para encriptar la copia de seguridad. Para obtener más información, consulta Cómo restablecer desde una copia de seguridad.
Logging
Puedes auditar las solicitudes que Spanner envía a Cloud KMS en tu nombre en Cloud Logging, si habilitaste el registro de auditoría para la API de Cloud KMS en tu proyecto. Estas entradas de registro de Cloud KMS se pueden ver en Cloud Logging.
Exigir o limitar las CMEK en tu organización
Puedes establecer políticas para toda la organización sobre el uso de la protección con CMEK en varios productos de Google Cloud, incluido Spanner. Con estas políticas, puedes hacer lo siguiente:
Requiere que las bases de datos nuevas de Spanner creadas por tu organización usen protección con CMEK.
Limita cuáles de las claves de Cloud KMS de tu organización están disponibles para la protección con CMEK.
Para obtener más información, consulta las políticas de la organización de CMEK.