Key Management Service (KMS): Kryptografische Schlüssel in der Cloud

Key Management Service (KMS)

Schützen, verwalten, nutzen und überwachen Sie Ihre kryptografischen Schlüssel auf Alibaba Cloud ganz einfach.

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Key Management Service (KMS) unterstützt die nutzungsbasierte Abrechnung, bei der Sie Ressourcen erst nach der Nutzung bezahlen. Die Abrechnung erfolgt täglich, und der Mindestpreis pro Instanz beträgt 4,5 USD pro Tag.

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Dokumentation

Übersicht

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Sichere und zuverlässige Verwaltung des Schlüssellebenszyklus in der Cloud

Der Alibaba Cloud Key Management Service (KMS) bietet sichere und konforme Dienste zur Schlüsselverwaltung und Kryptografie, mit denen Sie sensible Datenbestände verschlüsseln und schützen können. KMS ist in zahlreiche Alibaba-Cloud-Dienste integriert, sodass Sie Daten cloudweit verschlüsseln und die verteilte Umgebung steuern können. KMS stellt Protokolle zur Schlüsselnutzung über ActionTrail bereit, unterstützt benutzerdefinierte Schlüsselrotation und bietet Cloud Hardware Security Modules (HSM), die die FIPS-140-2-Level-3-Zertifizierung oder andere relevante Validierungen bestanden haben, um Ihre regulatorischen und Compliance-Anforderungen zu erfüllen.

Vollständig verwaltet

Der Key Management Service (KMS) bietet Dienste zur Schlüsselverwaltung und Kryptografie. Sie verwalten den Lebenszyklus und die Berechtigungen der Schlüssel und nutzen sie für Verschlüsselung und Signierung, während Alibaba Cloud die kryptografische Infrastruktur vollständig verwaltet und Verfügbarkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit des Dienstes gewährleistet.

Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Elastizität

Der Key Management Service (KMS) verarbeitet Ihre Anfragen mit niedriger Latenz über redundante Kryptografiemodule in allen Verfügbarkeitszonen jeder Region und skaliert nach Bedarf, sodass Sie beliebig viele Schlüssel erstellen können. Sie können eigene Schlüssel in KMS importieren und eine Kopie offline aufbewahren, um die Datensicherheit weiter zu erhöhen.

Sicherheit und Compliance

Der Key Management Service (KMS) gewährleistet einen strengen Schutz Ihrer Schlüssel auf Alibaba Cloud durch sicheres Design und regelmäßige Überprüfungen. KMS hilft Ihnen, regulatorische und Compliance-Anforderungen schnell zu erfüllen, indem verwaltete Cloud Hardware Security Modules (HSM) angeboten werden, die die FIPS-140-2-Level-3-Zertifizierung oder andere relevante Validierungen bestanden haben. Zudem können Sie benutzerdefinierte Richtlinien zur Schlüsselrotation konfigurieren, Berechtigungen in Resource Access Management (RAM) verwalten und die Schlüsselnutzung in ActionTrail nachverfolgen. ActionTrail-Ereignisse lassen sich an Object Storage Service (OSS) oder Log Service weiterleiten, um sie mit einer SIEM-Lösung für erweiterte Analysen und Bedrohungserkennung zu integrieren.

Datenverschlüsselung für integrierte Cloud-Dienste

Der Key Management Service (KMS) ist in zahlreiche Alibaba-Cloud-Dienste wie ECS, ApsaraDB RDS, Object Storage Service (OSS), Apsara File Storage NAS und MaxCompute integriert. Mit minimalem Aufwand für die Schlüsselverwaltung können Sie KMS nutzen, um Daten in diesen Diensten zu verschlüsseln und die Kontrolle über deren verteilte Rechen- und Speicherumgebung zu behalten. Bei serverseitiger Verschlüsselung wie OSS SSE oder Datenbank-TDE steuern Sie das Verschlüsselungsverhalten über KMS und Resource Access Management (RAM), während Alibaba Cloud die Komplexität übernimmt und die Ausführung der Verschlüsselungsworkloads für Sie finanziert.

Benutzerdefinierte Verschlüsselung und digitale Signaturen

Der Key Management Service (KMS) kapselt vereinfachte Kryptografie- und Cloud Hardware Security Module (HSM)-APIs, damit Sie Daten in Ihrer Anwendung einfach verschlüsseln und so integrierte Sicherheit und Compliance gewährleisten können. Dies verringert die Angriffsfläche für sensible Daten zusätzlich. Sie können auch asymmetrische Schlüssel für digitale Signaturen verwenden, um die Integrität kritischer Daten sicherzustellen.

Kosteneffizienz

Mit dem Key Management Service (KMS) zahlen Sie nur für die Ressourcen, die Sie tatsächlich nutzen. Dadurch entfallen die Anschaffung von Cloud Hardware Security Modules (HSM) sowie die laufenden Kosten für Hardwarebetrieb, Patches und Ersatz. KMS hilft Ihnen, die Kosten für Aufbau und Wartung einer eigenen Schlüsselverwaltungsinfrastruktur zu senken.

Funktionen

Umfassende Verwaltungsfunktionen

Key Management Service (KMS) bietet umfangreiche Schlüsselverwaltungsfunktionen, die alle Ihre Anforderungen erfüllen.

In Key Management Service (KMS) generierte oder aus externen Quellen importierte Schlüssel

Sie können Schlüssel in Key Management Service (KMS) generieren oder eigene Schlüssel (Bring Your Own Keys, BYOKs) in verwaltete HSMs importieren. BYOKs ermöglichen Ihnen das Aufbewahren zusätzlicher Offline-Schlüsselkopien. Verwaltete HSMs stellen sicher, dass importierte Schlüssel nicht exportiert werden.

Schlüssellebenszyklus-Management und automatische Schlüsselrotation

Sie können Schlüssel aktivieren oder deaktivieren sowie einen regelmäßigen Löschzyklus festlegen. Bei BYOK können Sie Schlüssel jederzeit löschen oder eine automatische Ablaufrichtlinie definieren. Key Management Service (KMS) ermöglicht Ihnen die Konfiguration benutzerdefinierter Rotationsrichtlinien, um Verschlüsselungsschlüssel automatisch und regelmäßig zu rotieren und so die Schlüsselsicherheit zu erhöhen.

Authentifizierung, Autorisierung und Auditierung (AAA)

Sie können die Benutzerauthentifizierung und Autorisierungsrichtlinien von Key Management Service (KMS) über Resource Access Management (RAM) verwalten. Die Schlüsselverwendung lässt sich über ActionTrail nachverfolgen und prüfen. Alternativ können Sie Schlüsselverwendungsprotokolle in Object Storage Service (OSS) oder Log Service speichern – beispielsweise für Langzeitspeicherung, Datenanalyse und SIEM-Integration.

Vollständig verwaltete HSMs

Verwaltete HSMs bieten einen hochsicheren Schutzmechanismus für Schlüssel.

HSM-Zertifizierung und -Compliance

Key Management Service (KMS) bietet HSMs, die die FIPS-140-2-Level-3-Validierung bestanden haben und im FIPS-konformen Level-3-Betriebsmodus laufen, oder HSMs, die entsprechende Validierungen bestanden haben, um lokale regulatorische Anforderungen zu erfüllen.

Sichere Schlüsselgenerierung

Verwaltete HSMs verwenden einen sicheren und lizenzierten Algorithmus zur Zufallszahlengenerierung. Dieser Algorithmus nutzt Seeds mit hoher Entropie, um Schlüsselmaterial zu generieren. Dadurch werden Schlüssel vor der Wiederherstellung oder Vorhersage durch böswillige Akteure geschützt.

Hardwarebasierter Schlüsselschutz

Verwaltete HSMs schützen Schlüssel in Key Management Service (KMS) durch Hardwaremechanismen. Der Klartext von Schlüsseln wird für Schlüsseloperationen ausschließlich innerhalb der HSMs verarbeitet und verbleibt innerhalb der Hardwaresicherheitsgrenze der HSMs.

Integration mit anderen Alibaba-Cloud-Diensten

Key Management Service (KMS) lässt sich mit zahlreichen Alibaba-Cloud-Diensten integrieren, um eine native Verschlüsselungserfahrung und erweiterte Sicherheitsfunktionen bereitzustellen.

Standardverschlüsselung für Einsteiger

Key Management Service (KMS) ermöglicht jedem Cloud-Dienst die automatische Verwaltung eines dedizierten Verschlüsselungsschlüssels. Standardmäßig können Cloud-Dienste diesen Schlüssel verwenden, ohne sich um dessen Lebenszyklus und Autorisierungsrichtlinien kümmern zu müssen.

Optionale Quellen für Verschlüsselungsschlüssel

Sie können Schlüssel in Key Management Service (KMS) erstellen oder externes Schlüsselmaterial importieren und Cloud-Dienste autorisieren, benutzerverwaltete Schlüssel für die Datenverschlüsselung zu verwenden. Dadurch erhalten Sie die vollständige Kontrolle über Ihre Schlüssel, indem Sie deren Berechtigungen und Lebenszyklus verwalten.

Prüfung der Schlüsselverwendung durch Cloud-Dienste

Unabhängig davon, ob dienstverwaltete oder benutzerverwaltete Schlüssel verwendet werden, können Sie die Schlüsselverwendung durch Cloud-Dienste prüfen, indem diese Key-Management-Service-API-Operationen (KMS) in Ihrem Namen aufrufen.

Einfache und effektive Kryptografieoperationen

Key Management Service (KMS) verwendet abstrakte kryptografische Konzepte und stellt einfache APIs für Kryptografieoperationen bereit.

Umschlagverschlüsselung

Mit der in Key Management Service (KMS) integrierten Umschlagverschlüsselung können Sie einen sekundären Schlüssel generieren und den CMK mit einem einzigen API-Aufruf verschlüsseln.

AEAD

Key Management Service (KMS) kapselt Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD) ein. Sie können den Verschlüsselungskontext nutzen, um zusätzliche Integrität und Authentizität für verschlüsselte Daten bereitzustellen.

Verifizierung digitaler Signaturen

Key Management Service (KMS) kann asymmetrische Schlüssel hosten und darauf basierende Algorithmen zur Verifizierung digitaler Signaturen bereitstellen. KMS lässt sich in vielfältigen Szenarien einsetzen, darunter Identitätsverifizierung, Codesignatur und Blockchain.

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Nutzungsempfehlungen

	Verschlüsselung von in Alibaba-Cloud-Diensten gespeicherten Daten / Transparente Datenverschlüsselung	Datenfeldverschlüsselung	AK/SK-Geheimnisverwaltung	Schlüsselsicherung und -wiederherstellung	Hardware-KMS
Anwendungsszenario	Geeignet für über 90 Alibaba-Cloud-Dienste, einschließlich Elastic Compute Service (ECS), ApsaraDB RDS und Object Storage Service (OSS)	Geeignet für die Verschlüsselung von Dateien, Datenfeldern und Zertifikatsketten	Geeignet für die Verwaltung von AK- und SK-Secrets, Tokens, Passwörtern von Datenbankkonten und weiteren Secrets	Geeignet für das Backup von Schlüsseln und Secrets in Regionen weltweit	Geeignet für Hardware-Schlüsselverwaltungsdienste, die nach Federal Information Processing Standards (FIPS) 140-2 Level 3 validiert sind
Verschlüsselungsmethode	Verschlüsselung von Daten in Alibaba-Cloud-Diensten oder transparente Datenverschlüsselung	Anwendungsverschlüsselung	Anwendungsverschlüsselung	N/A	Anwendungsverschlüsselung, Verschlüsselung von Daten in Alibaba-Cloud-Diensten oder transparente Datenverschlüsselung
Datenzugriffsmerkmale	Echtzeitzugriff, Aufruf durch Cloud-Dienste	Echtzeitzugriff, Cache-Zugriff	Echtzeitzugriff	Echtzeitzugriff nach Archivierung	Echtzeitzugriff
Verarbeitungsleistung	Keine Begrenzung	Über 100.000 QPS	Über 100.000 QPS	N/A	Über 100.000 QPS
SDK-Integration erforderlich	Nein	Ja	Ja	Nein	Ja
Unterstützte SDK-Entwicklungssprachen	N/A	Java, Go, PHP, Python...	Java, Go, PHP, Python...	N/A	Java, Go, PHP, Python...
Terraform-Unterstützung	Ja	Ja	Ja	Nein	Nein
SLA	Abhängig von den Service-Level Agreements (SLAs) der jeweiligen Cloud-Dienste	99.95%	99.95%	99.9999%	99.95%
Abrechnungsposition	Kostenlos	QPS, Anzahl der Schlüssel, Anzahl der VPCs ...	Abrechnung basierend auf der Anzahl der Secrets und QPS nach Verschlüsselung mit dem Customer Master Key (CMK)	Backup-Dauer	QPS, Anzahl der VPCs, Anzahl der Hardware-Sicherheitsmodule (HSMs)...
Preise	0,0 USD pro Monat	Ab 500,0 USD pro Monat	Ab 550,0 USD pro Monat	0–6 Tage kostenlos Ab 12,5 USD pro Monat für 7 Tage oder mehr	Ab 1.799,00 USD pro Monat
Kauflink	Kostenlos nutzbar	Software-Schlüssel	Anmeldeinformationen-Butler	Schlüssel-Backup	Hardware-Schlüsselverwaltung

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Szenarien

CMK-Verschlüsselungskonfiguration
Leistungsstarke und skalierbare Umschlagverschlüsselung
Sichere und vertrauenswürdige Computing-Umgebung aufbauen
Serverseitige Verschlüsselung

CMK-Verschlüsselungskonfiguration

DevSecOps-Best-Practices für die Bereitstellung von Cloud-Anwendungen

Anwendungen, die in Diensten wie ECS, Container Service und Function Compute (FC) bereitgestellt werden, verarbeiten sensible Daten wie Passwörter, OAuth-Geheimnisse und Serverzertifikatsschlüssel. Key Management Service (KMS) verschlüsselt Daten vor der Bereitstellung und entschlüsselt sie nach der Bereitstellung oder während der Nutzung, um die Sicherheit sensibler Daten während Betrieb, Wartung, Übertragung und Speicherung zu gewährleisten.

Vorteile

Verhindern, dass DevOps auf sensible Daten zugreift

Das Betriebs- und Wartungssystem stellt dem Entwicklungsteam nur den Chiffretext der in der Cloud-Produktionsumgebung benötigten sensiblen Daten bereit. Das Entwicklungsteam packt den Chiffretext in eine Konfigurationsdatei oder nutzt ihn als Umgebungsvariable für Function Compute (FC), um das Risiko von Datenlecks zu minimieren.

Zugehörige Dienste

ECS

ACK

FC

Leistungsstarke und skalierbare Umschlagverschlüsselung

Zweistufige Schlüsselstruktur unterstützt große Datenmengen und hohe Parallelität

Vorteile

Mit der Umschlagverschlüsselung erzeugt KMS eine zweistufige Schlüsselstruktur: CMKs verschlüsseln Datenschlüssel (DKs). Kryptografische Bibliotheken von Anwendungen wie JCE und OpenSSL verwenden DKs, um lokale Geschäftsdaten zu verschlüsseln. Der Geheimtext der DKs wird zusammen mit den verschlüsselten Geschäftsdaten gespeichert. Bei der Entschlüsselung wird zunächst der Geheimtext der DKs entschlüsselt. Nach Erhalt des Klartexts werden die DKs verwendet, um die Geschäftsdaten lokal zu entschlüsseln.

Große Datenmengen mit OSS verschlüsseln und speichern

Sie können das Verschlüsselungs-SDK des OSS-Clients verwenden, um große Datenmengen vor dem Hochladen zu verschlüsseln. Alternativ können Sie KMS aufrufen, um eine Umschlagverschlüsselung durchzuführen.

Verschlüsselte Daten mit NoSQL bei hoher Parallelität lesen und schreiben

Der gleiche DK wird verwendet, um Daten in einem bestimmten räumlichen oder zeitlichen Bereich zu verschlüsseln (z. B. in einer Tabelle oder alle 5 Sekunden). Der DK-Klartext wird im Arbeitsspeicher zwischengespeichert und der DK-Geheimtext im NoSQL-Speicher abgelegt.

Zugehörige Dienste

Redis

TSDB

OSS

Tablestore

Sichere und vertrauenswürdige Computing-Umgebung aufbauen

KMS arbeitet mit ECS Bare Metal Instances zusammen, um eine sichere Computing-Umgebung aufzubauen

ECS Bare Metal Instance (EBM) bietet sichere physische Isolierung und unterstützt eine Trusted Execution Environment auf Chip-Ebene (Intel® SGX). Sie können eine sichere Computing-Umgebung aufbauen, um Datenschlüssel (DKs) zwischen Key Management Service (KMS) und anderen Diensten über Umschlagverschlüsselung zu übertragen. Diese Datenschlüssel werden in der sicheren Computing-Umgebung verwendet, um sensible Geschäftsdaten beim Verlassen der Sicherheitsgrenze zu verschlüsseln und Chiffretextdaten beim Eintritt in die Grenze zu entschlüsseln.

Vorteile

Sensible Daten in einer sicheren Umgebung schützen

Der Klartext sensibler Geschäftsdaten verbleibt in der sicheren Umgebung. Bevor Daten im persistenten Speicher abgelegt werden, verschlüsselt Key Management Service (KMS) sie. Während der Verschlüsselung werden keine sensiblen Geschäftsdaten an KMS übertragen.

Datenschlüssel in einer sicheren Umgebung aufbewahren

Von KMS bereitgestellte DKs verbleiben innerhalb der sicheren Computing-Umgebung und werden zur Verschlüsselung und Entschlüsselung persistenter Daten verwendet, die in die Umgebung eintreten oder sie verlassen. Der Geheimtext des Datenschlüssels kann aus der sicheren Umgebung übertragen und zusammen mit den verschlüsselten Geschäftsdaten persistent gespeichert werden.

Serverseitige Verschlüsselung

Die KMS-Verschlüsselung ist serverseitig integriert, und Sie müssen nur Schlüssel und Berechtigungen konfigurieren.

Wenn Key Management Service (KMS) mit anderen Cloud-Diensten integriert ist, können Sie CMKs in KMS verwenden, um Daten in anderen Cloud-Diensten zu verschlüsseln und zu schützen. Sie müssen die CMKs lediglich in der Verschlüsselungskonfiguration der jeweiligen Cloud-Dienste angeben. Die Berechtigungen für CMKs werden über Resource Access Management (RAM) definiert, und KMS-Aufrufe durch andere Cloud-Dienste werden in ActionTrail protokolliert.

Vorteile

Risiken durch Verschlüsselung in verteilten Computing- und Speicherumgebungen managen

In der Cloud kommt eine verteilte Multi-Tenant-Computing- und Speicherumgebung zum Einsatz. Die Verschlüsselungsfunktion der Cloud-Dienste integriert Computing- und Speichervorgänge mit Key Management Service (KMS). Beispielsweise müssen verschlüsselte Cloud-Datenträger vor dem Starten einer ECS-Instanz entschlüsselt werden. KMS schützt mehrere redundante Kopien verschlüsselter Cloud-Datenträger im verteilten Speichersystem sowie automatisch erstellte Snapshots dieser Datenträger.

Mühelose Verschlüsselung großer Datenmengen

Das Verschlüsseln und Entschlüsseln großer Datenmengen verbraucht erhebliche Rechenressourcen, was sich negativ auf Systemleistung und Durchsatz auswirkt. Alibaba Cloud bietet serverseitige Verschlüsselung für Cloud-Dienste an, damit Sie die Verschlüsselung verwalten und gleichzeitig volle Kontrolle und Transparenz über die Datenverschlüsselung behalten.

Zugehörige Dienste

OSS

RDS

ECS

NAS

Verwendung verwalteter Hardware Security Modules (HSM)

Verschlüsselung von Cloud-Diensten mit Key Management Service (KMS)

Serverseitige Verschlüsselungsmechanismen Liste der integrierten Cloud-Dienste

Sichere und zuverlässige Verwaltung des Schlüssellebenszyklus in der Cloud

Vollständig verwaltet

Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Elastizität

Sicherheit und Compliance

Datenverschlüsselung für integrierte Cloud-Dienste

Benutzerdefinierte Verschlüsselung und digitale Signaturen

Kosteneffizienz

Funktionen

Umfassende Verwaltungsfunktionen

In Key Management Service (KMS) generierte oder aus externen Quellen importierte Schlüssel

Schlüssellebenszyklus-Management und automatische Schlüsselrotation

Authentifizierung, Autorisierung und Auditierung (AAA)

Vollständig verwaltete HSMs

HSM-Zertifizierung und -Compliance

Sichere Schlüsselgenerierung

Hardwarebasierter Schlüsselschutz

Integration mit anderen Alibaba-Cloud-Diensten

Standardverschlüsselung für Einsteiger

Optionale Quellen für Verschlüsselungsschlüssel

Prüfung der Schlüsselverwendung durch Cloud-Dienste

Einfache und effektive Kryptografieoperationen

Umschlagverschlüsselung

AEAD

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