Chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente (CMEK)

Por padrão, todos os dados em repouso no Google Cloud, incluindo os dados no Cloud Spanner, são protegidos por meio da criptografia padrão gerenciada pelo Google. O Google Cloud processa e gerencia essa criptografia padrão para você sem que você precise fazer nada.

Caso você precise atender a requisitos específicos de compliance e conformidade relacionados às chaves que protegem seus dados, use as chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente (CMEKs, na sigla em inglês) para o Cloud Spanner. Em vez do Google gerenciar as chaves de criptografia que protegem seus dados, sua base de dados do Cloud Spanner é protegida usando uma chave que você controla e gerencia no Cloud Key Management Service (KMS). Pode ser uma chave simétrica, uma chave do Cloud HSM ou uma chave do gerenciador de chaves externas do Cloud.

Nesta página, você verá a descrição de CMEK para o Cloud Spanner. Para obter mais informações sobre CMEK em geral, como quando e por que ativar, consulte a documentação do Cloud KMS.

Recursos

  • Controle de acesso a dados: os administradores podem girar, gerenciar o acesso e desativar ou destruir a chave usada para proteger os dados em repouso no Cloud Spanner.
  • Auditoria: se você ativar a geração de registros de auditoria para a API Cloud KMS no seu projeto, todas as ações na chave, incluindo as realizadas pelo Cloud Spanner, serão registrados e visualizáveis no Cloud Logging. As chaves do Cloud EKM são compatíveis com a justificação de acesso de chaves, que adiciona um campo de justificativa a todas as solicitações de chaves. Os parceiros de gerenciamento de chaves externos permitem aprovar ou negar automaticamente essas solicitações com base na justificativa.
  • Desempenho: não há alterações no desempenho do Cloud Spanner nem no contrato de nível de serviço.

Preços

O Cloud Spanner fatura os bancos de dados ativados para CMEK, como qualquer outro banco de dados. não há custos adicionais do Cloud Spanner. Para mais informações, consulte o preço do Cloud Spanner.

Você receberá cobranças do Cloud KMS pelo custo da chave e por qualquer operação criptográfica nessa chave, sempre que ela for usada para criptografia/descriptografia. Esperamos que esses custos sejam mínimos com base no número esperado de operações criptográficas geradas pelo Cloud Spanner. Para mais informações, consulte preço do Cloud KMS.

O que é protegido com a CMEK

Em um banco de dados ativado para CMEK, o Cloud Spanner usa sua chave do Cloud KMS para proteger dados em repouso. Isso inclui dados em um banco de dados armazenado em disco ou flash.

Veja a seguir algumas exceções. Os seguintes tipos de dados são protegidos pela criptografia padrão em repouso do Google e não pela chave CMEK:

  • Um subconjunto de chaves de linha que marcam os limites do intervalo
  • Como depurar dados, incluindo dumps de núcleo e registros operacionais
  • Dados em trânsito ou memória
  • Metadados do banco de dados

No Cloud Spanner, há três camadas de criptografia. Os dados em repouso são divididos em grupos de subarquivos para serem armazenados, e cada um deles é criptografado no nível de armazenamento com uma chave individual. A chave utilizada para criptografar os dados em um bloco é chamada de chave de criptografia de dados (DEK, na sigla em inglês). Devido ao grande volume de chaves no Google e à necessidade de baixa latência e alta disponibilidade, essas chaves são armazenadas próximas aos dados criptografados. As chaves de criptografia de dados (DEK, na sigla em inglês) são criptografadas ou encapsuladas por uma chave de criptografia de chaves (KEK, na sigla em inglês). Por fim, cada KEK é criptografada com sua chave de criptografia gerenciada pelo cliente.

Quando você alterna a chave CMEK, o Cloud Spanner criptografa novamente apenas as KEKs intermediárias com a versão primária mais recente da chave CMEK. Quando a nova criptografia for concluída, a desativação ou a exclusão das versões antigas da chave CMEK não desativará o acesso ao banco de dados. É possível também visualizar as versões de chave que estão sendo usadas para proteger um banco de dados.

Com a CMEK

"Diagrama que ilustra a criptografia com uma chave de criptografia gerenciada pelo cliente"

Sem CMEK

"Diagrama ilustrando criptografia com uma chave de criptografia gerenciada pelo Google"

Como ativar a CMEK

Para usar CMEK para bancos de dados do Cloud Spanner, você precisa criar um novo banco de dados e especificar a chave do Cloud KMS no momento da criação do banco de dados.

O Cloud Spanner poderá acessar a chave em seu nome depois que você conceder o papel Criptografador/Descriptografador do Cloud KMS CryptoKey (roles/cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter) a um gerenciador gerenciado pelo Google Conta de serviço do Cloud Spanner.

Para instruções detalhadas, consulte Como usar CMEK.

As APIs de acesso a dados do Cloud Spanner, como aquelas usadas para gerenciar sessões e executar transações em dados, são exatamente as mesmas para bancos de dados ativados para CMEK e gerenciados pelo Google. Os aplicativos não precisam especificar chaves nem configurações de criptografia ao ler ou gravar dados. Toda a criptografia é processada pelo serviço.

Gerenciamento de chaves

As operações de gerenciamento de chaves são executadas com o Cloud KMS. O Cloud Spanner não pode detectar nem agir sobre nenhuma alteração de chave até que seja propagado pelo Cloud KMS. Algumas operações, como a desativação ou a destruição de uma chave, podem levar até três horas para serem propagadas. As alterações nas permissões geralmente são propagadas muito mais rápido.

Depois que o banco de dados for criado, o Cloud Spanner chamará o Cloud KMS a cada cinco minutos aproximadamente para garantir que a chave ainda seja válida.

Se o Cloud Spanner detectar que a chave do Cloud KMS foi desativada ou destruída, uma operação para tornar o banco de dados inacessível começará imediatamente. Qualquer chamada subsequente ao banco de dados, incluindo sessões, leituras e gravações, retornará um erro FAILED_PRECONDITION: KMS key required by the Spanner resource is not accessible..

Se as chamadas do Cloud Spanner no Cloud KMS detectarem que uma chave desativada anteriormente foi reativada, o Cloud KMS restaurará o acesso ao banco de dados do Cloud Spanner automaticamente.

Como um status de chave indisponível é tratado

Em cenários raros, como em períodos em que o Cloud KMS não está disponível, o Cloud Spanner talvez não consiga recuperar o status da sua chave do Cloud KMS.

Se o banco de dados do Cloud Spanner estiver protegido por uma chave que é ativada no momento em que o Cloud Spanner não conseguir se comunicar primeiro com o Cloud KMS, o Cloud Spanner continuará a oferecer suporte a operações completas de banco de dados em uma esforço por um período de até uma hora, para minimizar o impacto de qualquer incidente como essa na sua carga de trabalho.

Depois de uma hora, se o Cloud Spanner ainda não puder se conectar com o Cloud KMS, o Cloud Spanner começará a colocar o banco de dados off-line como uma medida de proteção. Os dados no seu banco de dados do Cloud Spanner permanecem inacessíveis até que seu banco de dados possa se reconectar com o Cloud KMS e o Cloud KMS responda que a chave está ativa.

Por outro lado, se o banco de dados do Cloud Spanner estiver protegido por uma chave desativada durante o primeiro momento em que o Cloud Spanner não consegue se comunicar com o Cloud KMS, o banco de dados permanecerá inacessível até que seja possível se reconectar. no Cloud KMS e você reativou sua chave.

Considerações sobre chaves externas

Quando você usa uma chave do Cloud EKM, o Google não tem controle sobre a disponibilidade da sua chave gerenciada externamente no sistema de parceiros de gerenciamento de chaves externas.

Se uma chave com gerenciamento externo não estiver disponível, o Cloud Spanner continuará a oferecer suporte a operações completas de banco de dados usando uma versão em cache da chave, por até uma hora.

Depois de uma hora, se o Cloud Spanner ainda não puder se conectar com o Cloud KMS, o Cloud Spanner começará a colocar o banco de dados off-line como uma medida de proteção. As chamadas para o banco de dados falharão com um erro FAILED_PRECONDITION: External key error: Could not find a key resource at the key URI.

Consulte a documentação do gerenciador de chaves externas do Cloud para mais considerações ao usar chaves externas.

Backup e restauração

Os backups do Cloud Spanner, como os bancos de dados, podem ser protegidos por CMEK ou criptografia gerenciada pelo Google. Por padrão, um backup usa a mesma configuração de criptografia do banco de dados, mas é possível substituir esse comportamento especificando uma configuração de criptografia diferente ao criar o backup. Se o backup estiver ativado para a CMEK, ele será criptografado usando a versão primária da chave KMS no momento da criação do backup. Depois que o backup é criado, a chave e a versão de chave do backup não podem ser modificadas, mesmo que a chave KMS seja girada Para mais informações, consulte Como fazer backup de um banco de dados.

Quando você restaura um banco de dados de um backup, por padrão, o banco de dados restaurado usa a mesma configuração de criptografia do backup. É possível substituir esse comportamento especificando uma configuração de criptografia diferente ao restaurar o banco de dados. Para restaurar um backup ativado para CMEK, a chave e a versão de chave usadas para criptografar o backup precisam estar disponíveis. Para mais informações, consulte Como restaurar de um backup.

Logging

É possível auditar as solicitações que o Cloud Spanner envia para o Cloud KMS em seu nome no Cloud Logging, se você ativou a geração de registros de auditoria para a API Cloud KMS no seu projeto. Essas entradas de registro do Cloud KMS são visíveis no Cloud Logging.