تینک به شما امکان میدهد رمزگذاری سمت کلاینت برخی از دادهها را انجام دهید و با استفاده از یک سیستم مدیریت کلید ابری (KMS) از کلیدهای خود محافظت کنید. این روش به شرح زیر عمل میکند:
- کلاینت یک کلید رمزگذاری داده (DEK) تولید میکند.
- دادهها با استفاده از DEK توسط کلاینت رمزگذاری میشوند.
- DEK توسط یک کلید رمزگذاری کلید (KEK) رمزگذاری میشود که در یک KMS ابری ذخیره میشود.
با استفاده از KMS ابری، KEK شما با خیال راحت در ابر قرار میگیرد، جایی که میتوانید بسته به نیاز خود آن را بچرخانید، غیرفعال کنید یا از بین ببرید.
برای اطلاعات بیشتر در مورد اینکه Tink برای تعامل با یک KMS ابری به چه چیزهایی نیاز دارد، به بخش مرور کلی مدیریت کلید مراجعه کنید.
با Tink میتوانید رمزگذاری سمت کلاینت را با KMS ابری به دو روش انجام دهید:
استفاده از AEAD اولیه در KMS envelope (
KmsEnvelopeAead) - برای هر رمزگذاری ، Tink یک AEAD DEK جدید ایجاد میکند، آن را با KMS KEK ابری رمزگذاری میکند و آن را به عنوان بخشی از متن رمز ذخیره میکند، بنابراین نیازی نیست خودتان DEK را مدیریت کنید. در نتیجه، متن رمز کمی طولانیتر است زیرا شامل DEK رمزگذاری شده است. علاوه بر این، هر بار که رمزگذاری یا رمزگشایی میکنید، Tink یک RPC برای KMS ایجاد میکند (رمزگشایی یا رمزگذاری واقعی دادهها به صورت محلی انجام میشود).استفاده از یک الگوی اولیه دیگر و رمزگذاری مجموعه کلید با KMS ابری - این روش انعطافپذیرتر است زیرا میتوانید از الگوهای اولیه دیگری غیر از AEAD استفاده کنید و میتوانید فراخوانیها را به KMS ابری محدود کنید.
پاکت KMS AEAD
وقتی دادهها را با استفاده از تابع اولیه KmsEnvelopeAead رمزگذاری میکنید، Tink کارهای زیر را برای شما انجام میدهد:
- یک DEK تصادفی تولید میکند و دادههای شما را به صورت محلی با آن رمزگذاری میکند.
- از KMS شما درخواست میکند که DEK را با KMS KEK رمزگذاری کند.
- کد رمزگذاری شدهی DEK با KEK را به دادههای رمزگذاری شده الحاق میکند.
هم نوع DEK و هم URI مربوط به KEK در کلید KmsEnvelopeAead مشخص شدهاند. هنگام رمزگشایی، Tink عملیات معکوس را انجام میدهد:
- کلید DEK رمزگذاری شده با KEK را استخراج میکند.
- درخواستی را به KMS شما ارسال میکند تا DEK رمزگذاری شده توسط KEK را رمزگشایی کند.
- متن رمز شده را به صورت محلی با استفاده از DEK رمزگشایی میکند.
مثال زیر نحوه استفاده از نوع داده اولیه KmsEnvelopeAead را نشان میدهد.
سی++
برای این مثال به افزونهی tink-cc-gcpkms برای مدیریت فضای مدیریت محتوای گوگل کلود نیاز دارید.
// A command-line utility for testing Tink Envelope AEAD with Google Cloud KMS. #include <fstream> #include <iostream> #include <memory> #include <ostream> #include <sstream> #include <string> #include <utility> #include "absl/flags/parse.h" #include "absl/flags/flag.h" #include "absl/log/check.h" #include "absl/log/log.h" #include "absl/status/status.h" #include "absl/status/statusor.h" #include "absl/strings/str_cat.h" #include "absl/strings/string_view.h" #include "tink/aead.h" #include "tink/aead/aead_config.h" #include "tink/aead/aead_key_templates.h" #include "tink/aead/kms_envelope_aead.h" #include "tink/integration/gcpkms/gcp_kms_client.h" #include "proto/tink.pb.h" ABSL_FLAG(std::string, mode, "", "Mode of operation {encrypt|decrypt}"); ABSL_FLAG(std::string, kek_uri, "", "URI of the KMS Key Encryption Key to use"); ABSL_FLAG(std::string, input_filename, "", "Input file name"); ABSL_FLAG(std::string, output_filename, "", "Output file name"); ABSL_FLAG(std::string, credentials, "", "Optional Google Cloud KMS credentials file path; if not specified, " "use the default credentials"); ABSL_FLAG(std::string, associated_data, "", "Optional associated data"); namespace { using ::crypto::tink::Aead; using ::crypto::tink::AeadKeyTemplates; using ::crypto::tink::integration::gcpkms::GcpKmsClient; using ::google::crypto::tink::KeyTemplate; constexpr absl::string_view kEncrypt = "encrypt"; constexpr absl::string_view kDecrypt = "decrypt"; void ValidateParams() { // ... } absl::StatusOr<std::string> ReadFile(absl::string_view filename) { // ... } absl::Status WriteToFile(absl::string_view data_to_write, absl::string_view filename) { // ... } } // namespace namespace tink_cc_gcpkms_examples { void KmsEnvelopAeadCli(absl::string_view mode, absl::string_view kek_uri, absl::string_view input_filename, absl::string_view output_filename, absl::string_view credentials, absl::string_view associated_data) { CHECK_OK(crypto::tink::AeadConfig::Register()); // Obtain a remote Aead that can use the KEK. absl::StatusOr<std::unique_ptr<GcpKmsClient>> gcp_kms_client = GcpKmsClient::New(kek_uri, credentials); CHECK_OK(gcp_kms_client.status()); absl::StatusOr<std::unique_ptr<Aead>> remote_aead = (*gcp_kms_client)->GetAead(kek_uri); CHECK_OK(remote_aead.status()); // Define the DEK template. KeyTemplate dek_key_template = AeadKeyTemplates::Aes256Gcm(); // Create a KmsEnvelopeAead instance. absl::StatusOr<std::unique_ptr<Aead>> aead = crypto::tink::KmsEnvelopeAead::New(dek_key_template, *std::move(remote_aead)); CHECK_OK(aead.status()); absl::StatusOr<std::string> input_file_content = ReadFile(input_filename); CHECK_OK(input_file_content.status()); if (mode == kEncrypt) { // Generate the ciphertext. absl::StatusOr<std::string> encrypt_result = (*aead)->Encrypt(*input_file_content, associated_data); CHECK_OK(encrypt_result.status()); CHECK_OK(WriteToFile(encrypt_result.value(), output_filename)); } else { // mode == kDecrypt. // Recover the plaintext. absl::StatusOr<std::string> decrypt_result = (*aead)->Decrypt(*input_file_content, associated_data); CHECK_OK(decrypt_result.status()); CHECK_OK(WriteToFile(decrypt_result.value(), output_filename)); } } } // namespace tink_cc_gcpkms_examples int main(int argc, char** argv) { absl::ParseCommandLine(argc, argv); ValidateParams(); std::string mode = absl::GetFlag(FLAGS_mode); std::string kek_uri = absl::GetFlag(FLAGS_kek_uri); std::string input_filename = absl::GetFlag(FLAGS_input_filename); std::string output_filename = absl::GetFlag(FLAGS_output_filename); std::string credentials = absl::GetFlag(FLAGS_credentials); std::string associated_data = absl::GetFlag(FLAGS_associated_data); LOG(INFO) << "Using kek-uri " << kek_uri << " with " << (credentials.empty() ? "default credentials" : absl::StrCat("credentials file ", credentials)) << " to envelope " << mode << " file " << input_filename << " with associated data '" << associated_data << "'." << '\n'; LOG(INFO) << "The resulting output will be written to " << output_filename << '\n'; tink_cc_gcpkms_examples::KmsEnvelopAeadCli(mode, kek_uri, input_filename, output_filename, credentials, associated_data); return 0; }
برو
import ( "fmt" "log" "github.com/tink-crypto/tink-go/v2/aead" "github.com/tink-crypto/tink-go/v2/testing/fakekms" ) // The fake KMS should only be used in tests. It is not secure. const keyURI = "fake-kms://CM2b3_MDElQKSAowdHlwZS5nb29nbGVhcGlzLmNvbS9nb29nbGUuY3J5cHRvLnRpbmsuQWVzR2NtS2V5EhIaEIK75t5L-adlUwVhWvRuWUwYARABGM2b3_MDIAE" func Example_kmsEnvelopeAEAD() { // Get a KEK (key encryption key) AEAD. This is usually a remote AEAD to a KMS. In this example, // we use a fake KMS to avoid making RPCs. client, err := fakekms.NewClient(keyURI) if err != nil { log.Fatal(err) } kekAEAD, err := client.GetAEAD(keyURI) if err != nil { log.Fatal(err) } // Get the KMS envelope AEAD primitive. primitive := aead.NewKMSEnvelopeAEAD2(aead.AES256GCMKeyTemplate(), kekAEAD) // Use the primitive. plaintext := []byte("message") associatedData := []byte("example KMS envelope AEAD encryption") ciphertext, err := primitive.Encrypt(plaintext, associatedData) if err != nil { log.Fatal(err) } decrypted, err := primitive.Decrypt(ciphertext, associatedData) if err != nil { log.Fatal(err) } fmt.Println(string(decrypted)) // Output: message }
جاوا
برای این مثال به افزونهی tink-java-gcpkms برای مدیریت فضای مدیریت محتوای گوگل کلود نیاز دارید.
package envelopeaead; import static java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8; import com.google.crypto.tink.Aead; import com.google.crypto.tink.KmsClient; import com.google.crypto.tink.aead.AeadConfig; import com.google.crypto.tink.aead.KmsEnvelopeAead; import com.google.crypto.tink.aead.PredefinedAeadParameters; import com.google.crypto.tink.integration.gcpkms.GcpKmsClient; import java.io.File; import java.io.FileOutputStream; import java.nio.file.Files; import java.nio.file.Paths; import java.security.GeneralSecurityException; /** * A command-line utility for encrypting small files with envelope encryption. * * <p>It requires the following arguments: * * <ul> * <li>mode: Can be "encrypt" or "decrypt" to encrypt/decrypt the input to the output. * <li>kek-uri: Use this Cloud KMS' key as the key-encrypting-key for envelope encryption. * <li>gcp-credential-file: Use this JSON credential file to connect to Cloud KMS. * <li>input-file: Read the input from this file. * <li>output-file: Write the result to this file. * <li>[optional] associated-data: Associated data used for the encryption or decryption. */ public final class EnvelopeAeadExample { private static final String MODE_ENCRYPT = "encrypt"; private static final String MODE_DECRYPT = "decrypt"; public static void main(String[] args) throws Exception { if (args.length != 5 && args.length != 6) { System.err.printf("Expected 5 or 6 parameters, got %d\n", args.length); System.err.println( "Usage: java EnvelopeAeadExample encrypt/decrypt kek-uri gcp-credential-file" + " input-file output-file [associated-data]"); System.exit(1); } String mode = args[0]; String kekUri = args[1]; String gcpCredentialFilename = args[2]; byte[] input = Files.readAllBytes(Paths.get(args[3])); File outputFile = new File(args[4]); byte[] associatedData = new byte[0]; if (args.length == 6) { System.out.println("Associated data!"); associatedData = args[5].getBytes(UTF_8); } // Initialise Tink: register all AEAD key types with the Tink runtime AeadConfig.register(); // Read the GCP credentials and create a remote AEAD object. Aead remoteAead = null; try { KmsClient kmsClient = new GcpKmsClient().withCredentials(gcpCredentialFilename); remoteAead = kmsClient.getAead(kekUri); } catch (GeneralSecurityException ex) { System.err.println("Error initializing GCP client: " + ex); System.exit(1); } // Create envelope AEAD primitive using AES256 GCM for encrypting the data Aead aead = KmsEnvelopeAead.create(PredefinedAeadParameters.AES256_GCM, remoteAead); // Use the primitive to encrypt/decrypt files. if (MODE_ENCRYPT.equals(mode)) { byte[] ciphertext = aead.encrypt(input, associatedData); try (FileOutputStream stream = new FileOutputStream(outputFile)) { stream.write(ciphertext); } } else if (MODE_DECRYPT.equals(mode)) { byte[] plaintext = aead.decrypt(input, associatedData); try (FileOutputStream stream = new FileOutputStream(outputFile)) { stream.write(plaintext); } } else { System.err.println("The first argument must be either encrypt or decrypt, got: " + mode); System.exit(1); } System.exit(0); } private EnvelopeAeadExample() {} }
پایتون
"""A command-line utility for encrypting small files using envelope encryption with GCP.""" from absl import app from absl import flags from absl import logging import tink from tink import aead from tink.integration import gcpkms FLAGS = flags.FLAGS flags.DEFINE_enum( 'mode', None, ['encrypt', 'decrypt'], 'The operation to perform.' ) flags.DEFINE_string( 'kek_uri', None, 'The Cloud KMS URI of the key encryption key.' ) flags.DEFINE_string( 'gcp_credential_path', None, 'Path to the GCP credentials JSON file.' ) flags.DEFINE_string('input_path', None, 'Path to the input file.') flags.DEFINE_string('output_path', None, 'Path to the output file.') flags.DEFINE_string( 'associated_data', None, 'Optional associated data used for the encryption.' ) def main(argv): del argv # Unused. associated_data = ( b'' if not FLAGS.associated_data else bytes(FLAGS.associated_data, 'utf-8') ) # Initialise Tink aead.register() try: # Read the GCP credentials and setup client client = gcpkms.GcpKmsClient(FLAGS.kek_uri, FLAGS.gcp_credential_path) except tink.TinkError as e: logging.exception('Error creating GCP KMS client: %s', e) return 1 # Create envelope AEAD primitive using AES256 GCM for encrypting the data try: remote_aead = client.get_aead(FLAGS.kek_uri) env_aead = aead.KmsEnvelopeAead( aead.aead_key_templates.AES256_GCM, remote_aead ) except tink.TinkError as e: logging.exception('Error creating primitive: %s', e) return 1 with open(FLAGS.input_path, 'rb') as input_file: input_data = input_file.read() if FLAGS.mode == 'decrypt': output_data = env_aead.decrypt(input_data, associated_data) elif FLAGS.mode == 'encrypt': output_data = env_aead.encrypt(input_data, associated_data) else: logging.error( 'Unsupported mode %s. Please choose "encrypt" or "decrypt".', FLAGS.mode, ) return 1 with open(FLAGS.output_path, 'wb') as output_file: output_file.write(output_data) if __name__ == '__main__': flags.mark_flags_as_required( ['mode', 'kek_uri', 'gcp_credential_path', 'input_path', 'output_path'] ) app.run(main)
قدم بعدی چیست؟
شما میتوانید قبل از افزودن دادهها به پایگاه داده Cloud SQL، از رمزگذاری سمت کلاینت برای رمزگذاری آنها استفاده کنید.
درباره استفاده از رمزگذاری سمت کلاینت با Tink و Cloud KMS برای رمزگذاری دادهها قبل از آپلود آنها در Google Cloud Storage بیشتر بدانید.