AWS Key Management Service の概念 - AWS Key Management Service

AWS Key Management Service の概念

AWS Key Management Service (AWS KMS) の基本的な用語および概念についてと、それらがデータの保護にどのように役立つかについて説明します。

カスタマーマスターキー (CMK)

カスタマーマスターキーは、AWS KMS のプライマリリソースです。

カスタマーマスターキー (CMK) は、マスターキーの論理的な表現です。CMK には、キー ID、作成日、説明、キーステータスなどのメタデータが含まれます。CMK には、データの暗号化と復号に使用されるキーマテリアルも含まれています。

AWS KMS は、対称 CMK と非対称 CMK をサポートします。対称 CMK は、暗号化と復号に使用される 256 ビットのキーを表します。非対称 CMK は、暗号化と復号または署名と検証に使用される RSA キーペア(両方ではない)、または署名と検証に使用される楕円曲線 (ECC) キーペアを表します。対称 CMK と非対称 CMK の詳細については、「対称キーと非対称キーの使用」を参照してください。

CMK は AWS KMS で作成されます。対称 CMK と非対称 CMK のプライベートキーが、AWS KMS を暗号化されないままにすることはありません。CMK を管理するには、AWS マネジメントコンソール または AWS KMS API を使用できます。暗号化オペレーションで CMK を使用するには、AWS KMS API を使用する必要があります。この戦略はデータキーとは異なります。AWS KMS ではデータキーは保存、管理、追跡されません。AWS KMS の外部で使用する必要があります。

デフォルトでは、AWS KMS は CMK のキーマテリアルを作成します。このキーマテリアルを抽出、エクスポート、表示、管理することはできません。また、このキーマテリアルは削除できません。 CMK を削除する必要があります。ただし、独自のキーマテリアルを CMK にインポートしたりAWS KMS カスタムキーストアに関連付けられた AWS CloudHSM クラスターで CMK のキーマテリアルを作成したりできます。

CMK の作成および管理については、「開始方法」を参照してください。CMK の使用については、「AWS Key Management Service API Reference」を参照してください。

AWS KMS は、カスタマー管理の CMK、AWS 管理の CMK、AWS 所有の CMK という 3 種類の CMKをサポートします。

CMK のタイプ CMK メタデータを表示できる CMK を管理できる 自分の AWS アカウントでのみ使用 自動回転
カスタマー管理 CMK はい はい はい 省略可能。365 日 (1 年) ごと。
AWS 管理 CMK はい いいえ はい 必須。1095 日 (3 年) ごと。
AWS 所有 CMK いいえ いいえ いいえ 可変

カスタマー管理の CMK と AWS 管理の CMK を区別するには、DescribeKey オペレーションのレスポンスで受け取る KeyManager フィールドを使用します。カスタマー管理の CMK の場合、KeyManager 値は Customer です。AWS 管理の CMK の場合、KeyManager 値は AWS です。

AWS KMS と統合された AWS サービスでは、CMK のサポートが異なります。一部の AWS サービスでは、デフォルトで AWS 所有の CMK または AWS が管理する CMK を使用してデータが暗号化されます。他の AWS サービスでは、選択したカスタマー管理の CMK でデータを暗号化できます。また、他のAWS は、AWS 所有 CMK の容易性、AWS 管理 CMK の可視性、カスタマー管理 CMK の管理を行えるよう CMK のすべてのタイプをサポートしています。AWS のサービスが提供する暗号化オプションの詳細については、ユーザーガイドの「保管時の暗号化」トピックまたはサービスの開発者ガイドを参照してください。

カスタマー管理の CMK

カスタマー管理 CMK は、お客様が作成、所有、管理している AWS アカウントの CMK です。お客様はこれらの CMK のすべてを管理できます。キーポリシーの確立と管理、IAM ポリシー、付与有効化と無効化暗号化マテリアルのローテーションタグの追加、CMK を参照するエイリアスの作成CMK の削除のスケジューリングを行うことができます。

カスタマー管理の CMK は、AWS KMS の AWS マネジメントコンソール の [Customer managed keys (カスタマー管理のキー)] ページに表示されます。カスタマー管理の CMK を明確に識別するには、DescribeKey オペレーションを使用します。カスタマー管理の CMK の場合、DescribeKey レスポンスで受け取る KeyManager フィールドの値は CUSTOMER です。

暗号化オペレーションでカスタマー管理 CMK を使用し、AWS CloudTrail ログでその使用を監査できます。さらに、多くの AWS KMS と統合されている AWS サービスを使用すると、カスタマー管理 CMK を指定して、保管および管理しているデータを保護できます。

カスタマー管理 CMK の使用には、月額料金と、無料利用枠を超えた使用量に対する料金がかかります。これらは、お客様のアカウントの AWS KMS クォータに対して影響があります。詳細については、「AWS Key Management Service 料金表」および クォータ を参照してください。

AWS 管理の CMK

AWS 管理の CMK は、お客様のアカウントにある CMK であり、AWS KMS と統合されている AWS サービスがお客様に代わって作成、管理、使用します。一部の AWS のサービスでは、AWS 管理の CMK のみがサポートされます。

アカウントで AWS が管理する CMK を表示して、キーポリシーを表示し、AWS CloudTrail ログでその使用を監査できます。ただし、これらの CMK の管理、ローテーション、キーポリシーの変更はできません。また、AWS が管理する CMK を暗号化オペレーションで直接使用することはできません。サービスはユーザーに代わってそれらを作成し、使用します。

AWS 管理の CMK は、AWS KMS の AWS マネジメントコンソール の [AWS managed keys (AWS 管理のキー)] ページに表示されます。ほとんどの AWS 管理の CMK はエイリアスでも識別できます。その形式は aws/service-name で、aws/redshift のようになります。AWS 管理の CMK を明確に識別するには、DescribeKey オペレーションを使用します。AWS 管理の CMK の場合、DescribeKey レスポンスで受け取る KeyManager フィールドの値は AWS です。

AWS が管理する CMK の月額料金はかかりません。これらは、無料利用枠を超える量を使用した場合は有料になりますが、一部の AWS サービスでこれらのコストがカバーされます。詳細については、サービスのユーザーガイドまたは開発者ガイドの「保管時の暗号化」トピックを参照してください。AWS 管理の CMK は、アカウントの各リージョンの CMK 数のリソースクォータに対してカウントされません。ただし、これらの CMK を使用するのがお客様のアカウントのプリンシパルでない場合、それらの CMK はリクエストレートのクォータにカウントされます。詳細については、「AWS Key Management Service 料金表」および クォータ を参照してください。

AWS 所有 CMK

AWS 所有 CMK は、AWS のサービスが複数の AWS アカウントで使用するために所有および管理する CMK のコレクションです。AWS 所有 CMK は AWS アカウントにはありませんが、AWS サービスは AWS 所有 CMK を使用してアカウント内のリソースを保護できます。

AWS 所有 CMK を作成または管理する必要はありません。ただし、表示、使用、追跡、監査はできません。AWS 所有 CMK に関しては、月額料金や使用料金は請求されません。また、CMK は、アカウントの AWS KMS クォータには影響しません。

AWS が所有する CMK のキーローテーション戦略は、CMK を作成および管理する AWS サービスによって決まります。AWS 所有 CMK を含む、AWS のサービスがサポートする CMK のタイプについては、ユーザーガイドまたはサービスの開発者ガイドの「休み時暗号化」トピックを参照してください。

データキー

データキーは、大量のデータや他のデータ暗号化キーといったデータを暗号化するための暗号化キーです。

AWS KMS カスタマーマスターキー (CMK) を使用して、データキーの生成、暗号化、復号化を実行できます。ただし、AWS KMS はデータキーの保存、管理、追跡、またはデータキーの暗号化オペレーションを実行しません。AWS KMS の外部でデータキーを使用して管理する必要があります。

データキーの作成

データキーを生成するには、GenerateDataKey オペレーションを呼び出します。AWS KMS が指定した CMK を使用してデータキーを生成します。このオペレーションから、データキーのプレーンテキストコピーと CMK で暗号化されたコピーが返されます。以下の図では、このオペレーションを示しています。


          データキーを生成する

AWS KMS は暗号化されたデータキーのみを返す GenerateDataKeyWithoutPlaintext オペレーションもサポートしています。データキーを使用する必要がある場合、AWS KMS にそのデータキーを復号化するように求めます。

データキーでデータを暗号化する

AWS KMS は、データキーを使用してデータを暗号化することはできません。ただし、OpenSSL を利用するか、AWS 暗号化 SDK のような暗号化ライブラリを利用することで、KMS の外部でデータキーを使用できます。

プレーンテキストのデータキーを使用してデータを暗号化したら、できる限り早急にメモリからそれを削除します。暗号化したデータと一緒に暗号化データキーを安全に保存して、データの復号化に利用することができます。


          AWS KMS の外部でユーザーデータを暗号化する

データキーでデータを復号化する

データを復号するには、Decrypt オペレーションに暗号化されたデータキーを渡します。AWS KMS は CMK を使ってデータキーを復号し、プレーンテキストのデータキーを返します。プレーンテキストのデータキーを使ってデータを復号し、続いてできる限り早急にメモリからプレーンテキストのデータキーを削除します。

以下の図では、Decrypt オペレーションを使用して暗号化されたデータキーを復号する方法を示しています。


          データキーの復号化

データキーペア

データキーペアは、数学的に関連するパブリックキーとプライベートキーで構成される非対称データキーです。これらは、クライアント側の暗号化と復号、または AWS KMS の外部での署名と検証に使用されるように設計されています。

OpenSSL などのツールが生成するデータキーペアとは異なり、AWS KMS は、指定した AWS KMS の対称 CMK の下で各データキーペアのプライベートキーを保護します。ただし、AWS KMS はデータキーペアの保存、管理、追跡、またはデータキーペアの暗号化オペレーションを実行しません。AWS KMS の外部でデータキーペアを使用して管理する必要があります。

AWS KMS は、次のタイプのデータキーペアをサポートしています。

  • RSA キーペア: RSA_2048、RSA_3072、および RSA_4096

  • 楕円曲線キーペア、ECC_NIST_P256、ECC_NIST_P384、ECC_NIST_P521、および ECC_SECG_P256K1

選択するデータキーペアのタイプは、通常、ユースケースまたは規制要件によって異なります。ほとんどの証明書には RSA キーが必要です。楕円曲線キーは、デジタル署名によく使用されます。ECC_SECG_P256K1 キーは 暗号通貨によく使用されます です。

データキーペアを作成する

データキーペアを作成するには、GenerateDataKeyPair または GenerateDataKeyPairWithoutPlaintext オペレーションを呼び出します。プライベートキーの暗号化に使用する対称 CMK を指定します。

GenerateDataKeyPair は、プレーンテキストパブリックキー、プレーンテキストプライベートキー、暗号化されたプライベートキーを返します。このオペレーションは、デジタル署名を生成する場合など、プレーンテキストプライベートキーをすぐに必要とする場合に使用します。

GenerateDataKeyPairWithoutPlaintext は、プレーンテキストのパブリックキーと暗号化されたプライベートキーを返しますが、プレーンテキストプライベートキーは返しません。このオペレーションは、パブリックキーで暗号化する場合など、プレーンテキストプライベートキーがすぐに必要ない場合に使用します。その後、データを復号するためにプレーンテキストプライベートキーが必要な場合は、Decrypt オペレーションを呼び出すことができます。

以下の図では、GenerateDataKeyPair オペレーションを示しています。GenerateDataKeyWithoutPlaintext オペレーションは、プレーンテキストプライベートキーを省略します。


          データキーペアの生成

データキーペアでデータを暗号化する

データキーペアを使用して暗号化する場合、ペアのパブリックキーを使用してデータを暗号化し、同じペアのプライベートキーを使用してデータを復号します。通常、データキーペアは、プライベートキーを保持している当事者のみが復号できるデータを多くの当事者が暗号化する必要がある場合に使用されます。

次の図に示すように、パブリックキーを持つ当事者は、そのキーを使用してデータを暗号化します。


          AWS KMS の外部でデータキーペアのパブリックキーを使用してユーザーデータを暗号化する

データキーペアでデータを復号する

データを復号するには、データキーペアでプライベートキーを使用します。オペレーションを成功させるには、パブリックキーとプライベートキーが同じデータキーペアのものである必要があり、また、同じ暗号化アルゴリズムを使用する必要があります。

暗号化されたシークレットキーを復号するには、そのシークレットキーを Decrypt オペレーションに渡します。プレーンテキストプライベートキーを使用してデータを復号します。その後、できるだけ早くプレーンテキストのプライベートキーをメモリから削除します。

次の図は、データキーペアのプライベートキーを使用して暗号テキストを復号する方法を示しています。


          AWS KMS の外部にあるデータキーペアのプライベートキーを使用してデータを復号します。

データキーペアでメッセージに署名する

メッセージの暗号化署名を生成するには、データキーペアのプライベートキーを使用します。パブリックキーを持つすべてのユーザーは、メッセージが自分のプライベートキーで署名されたこと、および署名されてから変更されていないことを確認するために使用できます。

プライベートキーが暗号化されている場合は、暗号化されたプライベートキーを Decrypt オペレーションに渡します。AWS KMS は CMK を使用してデータキーを復号し、プレーンテキストプライベートキーを返します。署名を生成するには、プレーンテキストプライベートキーを使用します。その後、できるだけ早くプレーンテキストのプライベートキーをメモリから削除します。

メッセージに署名するには、OpenSSL で dgst コマンドなどの暗号化ハッシュ関数を使用してメッセージダイジェストを作成します。次に、プレーンテキストプライベートキーを署名アルゴリズムに渡します。結果は、メッセージの内容を表す署名です。

次の図は、データキーペアのプライベートキーを使用してメッセージに署名する方法を示しています。


          AWS KMS 外部のデータキーペアのプライベートキーを使用して暗号化署名を生成します。

データキーペアを使用した署名の検証

データキーペアにパブリックキーを持っているユーザーは、誰でもそれを使用して、プライベートキーで生成した署名を検証できます。検証では、承認されたユーザーが指定したプライベートキーと署名アルゴリズムを使用してメッセージに署名し、メッセージが署名後に変更されていないことを確認します。

署名を検証する当事者は、同じタイプのダイジェストを生成し、同じアルゴリズムを使用して、メッセージの署名に使用されるプライベートキーに対応するパブリックキーを使用する必要があります。

次の図は、データキーペアのパブリックキーを使用してメッセージ署名を検証する方法を示しています。


          AWS KMS の外部のデータキーペアのパブリックキーを使用して、暗号化署名を確認します。

暗号化オペレーション

AWS KMS の場合、暗号化オペレーション は、CMK を使用してデータを保護する API オペレーションです。CMK は AWS KMS 内に留まるため、暗号化オペレーションで CMK を使用するには AWS KMS を呼び出す必要があります。

CMK で暗号化オペレーションを実行するには、AWS SDK、AWS Command Line Interface (AWS CLI)、または AWS Tools for PowerShell を使用します。AWS KMS コンソールで暗号化オペレーションを実行することはできません。いくつかのプログラミング言語で暗号化オペレーションを呼び出す例については、「AWS KMS API のプログラミング」を参照してください。

以下の表では、AWS KMS 暗号化オペレーションを示しています。また、これらのオペレーションで使用される CMK のキータイプとキー使用法の要件も示します。

オペレーション CMK のキータイプ CMK のキー使用法
Decrypt すべて ENCRYPT_DECRYPT
Encrypt すべて ENCRYPT_DECRYPT
GenerateDataKey 対称 ENCRYPT_DECRYPT
GenerateDataKeyPair 非対称 [1] ENCRYPT_DECRYPT
GenerateDataKeyPairWithoutPlaintext 非対称 [1] ENCRYPT_DECRYPT
GenerateDataKeyWithoutPlaintext 対称 ENCRYPT_DECRYPT
GenerateRandom 該当なしこのオペレーションでは CMK を使用しません。 該当なし
ReEncrypt すべて ENCRYPT_DECRYPT
Sign 非対称 SIGN_VERIFY
検証 非対称 SIGN_VERIFY

[1] GenerateDataKeyPair および GenerateDataKeyPairWithoutPlaintext は、対称 CMK によって保護される非対称データキーペアを生成します。

暗号化オペレーションのアクセス許可については、「AWS KMS API のアクセス許可: アクションとリソースのリファレンス」を参照してください。

すべてのユーザーに対する AWS KMS の応答性とパフォーマンスを向上させるために、AWS KMS は、1 秒あたりに呼び出すことができる暗号化オペレーションの数にクォータを設定しています。詳細については、「暗号化オペレーションの共有クォータ」を参照してください。

キー識別子 (KeyId)

キー識別子は、AWS KMS カスタマーマスターキー (CMK) の名前として機能します。これらは、コンソールで CMK を認識するのに役立ちます。キー識別子を使用して、AWS KMS API オペレーション、IAM ポリシー、および許可で使用する CMK を指定します。

AWS KMS は、いくつかのキー識別子を定義します。CMK を作成すると、AWS KMS は CMK のプロパティであるキー ARN とキー ID を生成します。エイリアスを作成すると、AWS KMS は定義したエイリアス名に基づいてエイリアス ARN を生成します。キーおよびエイリアスの識別子は、AWS マネジメントコンソール および AWS KMS API で表示できます。

AWS KMS コンソールでは、CMK をキー ARN、キー ID、またはエイリアス名で表示およびフィルタリングし、キー ID とエイリアス名でソートできます。コンソールでキー ID を検索する方法については、「キー ID と ARN を検索する」を参照してください。

AWS KMS API では、CMK の識別に使用するパラメータの名前は、KeyId またはバリエーション (TargetKeyIdDestinationKeyId など) になります。ただし、これらのパラメータの値はキー ID に限定されません。いくつかは、任意の有効なキー識別子を受け取ることができます。各パラメータの値については、「AWS Key Management Service API Reference」のパラメータの説明を参照してください。

注記

AWS KMS API を使用する場合は、使用するキー識別子に注意してください。API ごとに異なるキー識別子が必要です。通常、タスクに対して実用的である最も完全なキー識別子を使用します。

AWS KMS では、次のキー識別子がサポートされています。

キー ARN

キー ARN は、CMK の Amazon リソースネーム (ARN) です。これは CMK の一意の完全修飾識別子です。キー ARN には、AWS アカウント、リージョン、およびキー ID が含まれます。CMK のキー ARN を見つける方法については、「キー ID と ARN を検索する」を参照してください。

キー ARN の形式は次のとおりです。

arn:<partition>:kms:<region>:<account-id>:key/<key-id>

以下はキー ARN の例です。

arn:aws:kms:us-west-2:111122223333:key/1234abcd-12ab-34cd-56ef-1234567890ab
キー ID

キー ID は、アカウントとリージョン内の CMK を一意に識別します。CMK のキー ID を見つける方法については、「キー ID と ARN を検索する」を参照してください。

以下はキー ID の例です。

1234abcd-12ab-34cd-56ef-1234567890ab
エイリアス ARN

エイリアス ARN は、AWS KMS エイリアスの Amazon リソースネーム (ARN) です。エイリアスと、それが表す CMK の一意の完全修飾識別子です。エイリアス ARN には、AWS アカウント、リージョン、およびエイリアス名が含まれます。

エイリアス ARN は、任意の時点で特定の CMK を識別します。ただし、エイリアスに関連付けられている CMK は変更できるため、エイリアス ARN はさまざまな CMK を異なるタイミングで識別できます。CMK のエイリアス ARN を見つける方法については、「」を参照してください。

エイリアス ARN の形式は次のとおりです。

arn:<partition>:kms:<region>:<account-id>:alias/<alias-name>

以下は、架空の ExampleAlias のエイリアス ARN です。

arn:aws:kms:us-west-2:111122223333:alias/ExampleAlias
エイリアス名

エイリアス名は、アカウントとリージョン内で関連付けられた CMK を一意に識別します。AWS KMS API では、エイリアス名は常に alias で始まります。CMK のエイリアス名の検索については、「」を参照してください。

エイリアス名の形式は次のとおりです。

alias/<alias-name>

以下に例を示します。

alias/ExampleAlias

エイリアス名の aws/ プレフィックスは、AWS 管理 CMK 用に予約されています。このプレフィックスでエイリアスを作成することはできません。たとえば、Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) の AWS 管理 CMK のエイリアス名は次のとおりです。

alias/aws/s3

キーマテリアルのオリジン

キーマテリアルのオリジンは、CMK 内のキーマテリアルのソースを識別する CMK プロパティです。CMK を作成するときにキーマテリアルのオリジンを選択することはできず、変更することもできません。CMK のキーマテリアルのオリジンを確認するには、DescribeKey オペレーションを使用するか、AWS KMS コンソールで CMK の詳細ページの [暗号化設定] セクションの [オリジン] の値を参照してください。ヘルプについては、「キーの表示」を参照してください。

CMK には、次のいずれかのキーマテリアルオリジン値を指定できます。

KMS (デフォルト)

API の値: AWS_KMS

AWS KMS は、独自のキーストアで CMK のキーマテリアルを作成および管理します。これは、ほとんどの CMK のデフォルト値であり、推奨値です。

AWS KMS からキーマテリアルを持つキーを作成する方法については、「キーの作成」を参照してください。

外部

API の値: EXTERNAL

CMK には、インポートされたキーマテリアルがあります。External キーマテリアルオリジンを持つ CMK を作成する場合、CMK にはキーマテリアルがありません。後で、キーマテリアルを CMK に読み込むことができます。インポートしたキーマテリアルを使用する場合は、そのキーマテリアルを AWS KMS の外部で保護して管理する必要があります。これには、キーマテリアルの有効期限が切れた場合の置き換えも含まれます。詳細については、「インポートしたキーマテリアルについて」を参照してください。

インポートしたキーマテリアル用の CMK の作成方法については、「ステップ 1: キーマテリアルなしで CMK を作成する」を参照してください。

カスタムキーストア (CloudHSM)

API の値: AWS_CLOUDHSM

AWS KMS は、CMK のキーマテリアルをカスタムキーストアで作成しました。

カスタムキーストアで CMK を作成する方法については、「カスタムキーストアでの CMK の作成」を参照してください。

キー仕様

キー仕様は、CMK の暗号化設定を表す CMK プロパティです。キー仕様によって、CMK が対称か非対称か、CMK のキーマテリアルのタイプ、CMK で使用できる暗号化アルゴリズムまたは署名アルゴリズムが決まります。

通常、CMK に対して選択するキー仕様は、ユースケースと規制要件に基づいています。CMK を作成するときにキー仕様を選択することはできず、変更することもできません。間違ったキー仕様を選択した場合は、CMK を削除し、新しいキー仕様を作成します。

主要な仕様のリストと主要な仕様の選択方法については、「キー仕様の選択」を参照してください。CMK のキー仕様を確認するには、DescribeKey オペレーションを使用するか、AWS KMS コンソールで CMK の詳細ページの [暗号化設定] セクションを参照してください。ヘルプについては、「キーの表示」を参照してください。

注記

AWS KMS API オペレーションでは、CMK のキー仕様は CustomerMasterKeySpec と呼ばれます。これにより、データキー (KeySpec) およびデータキーペア (KeyPairSpec) のキー仕様や、インポート用のキーマテリアル (WrappingKeySpec) のラップ時に使用されるキー仕様とは区別されます。各キー仕様のタイプには、異なる値があります。

CMK の作成時にプリンシパルが使用できるキー仕様を制限するには、km:CustomerMasterKeySpec 条件キーを使用します。kms:CustomerMasterKeySpec 条件キーを使用して、プリンシパルがキー仕様に基づいて CMK の AWS KMS オペレーションを呼び出せるようにすることもできます。たとえば、RSA_4096 キー仕様を使用して CMK の削除をスケジュールするアクセス許可を拒否できます。

キーの使用方法

[Key usage (キーの使用方法)] は、CMK を暗号化と復号に使用するか、署名と検証に使用するかを決定する CMK プロパティです。両方を選択することはできません。CMK を複数のタイプのオペレーションに使用すると、両方のオペレーションの製品が攻撃に対して脆弱になります。

対称 CMK のキーの使用方法は、常に暗号化と復号です。楕円曲線 (ECC) CMK のキーの使用方法は、常に署名と検証です。RSA CMK のキーの使用方法を選択するだけで済みます。CMK を作成するときにキーの使用方法を選することはできず、変更することもできません。間違ったキーの使用方法を選択した場合は、CMK を削除し、新しいキーの使用方法を作成します。

キーの使用方法を選択する方法については、「キー使用法の選択」を参照してください。CMK のキー使用法を確認するには、DescribeKey オペレーションを使用するか、AWS KMS コンソールで CMK の詳細ページの [暗号化設定] セクションを参照してください。ヘルプについては、「キーの表示」を参照してください。

プリンシパルが署名と検証のみ、または暗号化と復号のみの CMK を作成できるようにするには、km:CustomerMasterKeyUsage 条件キーを使用します。kms:CustomerMasterKeyUsage 条件キーを使用して、プリンシパルがキーの使用方法に基づいて CMK の API オペレーションを呼び出せるようにすることもできます。たとえば、CMK のキーの使用方法が SIGN_VERIFY である場合のみ、CMK を無効にするアクセス許可を許可できます。

エンベロープ暗号化

データを暗号化するとデータは保護されますが、暗号化キーを保護する必要があります。1 つの戦略としては、それを暗号化します。エンベロープ暗号化は、データキーでプレーンテキストデータを暗号化してから、そのデータキーを別のキーで暗号化する手法です。

データ暗号化キーを別の暗号化キーで暗号化し、その暗号化キーを別の暗号化キーで暗号化することもできます。しかし、最終的には、キーとデータを復号化するために、1 つのキーをプレーンテキストで保持する必要があります。この最上位プレーンテキストキー暗号化キーは、マスターキーと呼ばれます。


        エンベロープ暗号化

AWS KMS は、マスターキーを安全に保管して管理することで、マスターキーを保護するために役立ちます。AWS KMS に保管されたマスターキーはカスタマーマスターキー (CMK) と呼ばれ、AWS KMS FIPS で検証されたハードウェアセキュリティモジュールを非暗号化されたまま移動することはありません。AWS KMS CMK を使用するには、AWS KMS を呼び出す必要があります。


        複数キー暗号化キーによるエンベロープ暗号化

エンベロープ暗号化には、いくつかの利点があります。

  • データキーの保護

    データキーを暗号化する場合、暗号化されたデータキーの保存について心配する必要がありません。これは、そのデータキーが暗号化によって本質的に保護されているためです。暗号化されたデータとともに、暗号化されたデータキーを安全に保存できます。

  • 複数のマスターキーでの同じデータの暗号化

    暗号化オペレーションには時間がかかります (特に、暗号化するデータが大きいオブジェクトである場合)。異なるキーで raw データを複数回にわたって再暗号化する代わりに、raw データを保護するデータキーのみを再暗号化できます。

  • 複数のアルゴリズムの強度の結合

    一般に、対称キーアルゴリズムは、パブリックキーアルゴリズムよりも高速で、より小さい暗号化テキストを生成します。しかし、パブリックキーのアルゴリズムはロールを本質的に分離し、キー管理を簡単にします。エンベロープ暗号化により、それぞれの戦略を組み合わせることができます。

暗号化コンテキスト

対称 CMK を使用するすべての AWS KMS 暗号化オペレーションは、暗号化コンテキストを受け入れます。暗号化コンテキストとは、データに関する追加のコンテキスト情報を含めることができるオプションのキーと値のペアのセットです。–AWS KMS は、暗号化コンテキストを追加の認証済みデータ (AAD) として使用し、認証済み暗号化をサポートします。

非対称 CMK を使用して、暗号化オペレーションの暗号化コンテキストを指定することはできません。AWS KMS が使用する標準の非対称暗号化アルゴリズムは、暗号化コンテキストをサポートしていません。

暗号化リクエストに暗号化コンテキストが含まれている場合、暗号化テキストに暗号化されてバインドされます。このため、データを復号する (または復号して再暗号化する) には、同じ暗号化コンテキストが必要です。復号リクエストで指定された暗号化コンテキストが大文字と小文字を区別して完全に一致しない場合、復号リクエストは失敗します。暗号化コンテキストでのキーと値のペアの順序のみを変更できます。

この暗号化コンテキストはシークレットではありません。これは AWS CloudTrail ログにプレーンテキストで表示されるため、それを使用して暗号化オペレーションを識別して分類できます。

暗号化コンテキストは任意のキーと値で構成できます。ただし、暗号化コンテキストはシークレットではなく暗号化されないため、機密情報を含めないでください。暗号化または復号化されるデータの内容を説明した暗号化テキストの使用をお勧めします。たとえば、ファイルを暗号化するときは、ファイルパスの一部を暗号化コンテキストとして使用することもあります。

暗号化コンテキストペアのキーと値はシンプルなリテラル文字列であることが必要です。整数やオブジェクトなど完全に解決されない型のキーと値は使用できません。整数や浮動小数点数など別の型を使用する場合、AWS KMS では文字列として解釈されます。

"encryptionContext": { "department": "10103.0" }

暗号化コンテキストのキーと値には、アンダースコア (_)、ダッシュ (-)、スラッシュ (/、\)、コロン (:) などの特殊文字を含めることができます。

たとえば、Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) では、キーが aws:s3:arn である暗号化コンテキストを使用します。値は、暗号化されるファイルへの S3 バケットパスです。

"encryptionContext": { "aws:s3:arn": "arn:aws:s3:::bucket_name/file_name" }

また、暗号化コンテキストを使用して、アカウントのカスタマーマスターキー (CMK) を絞り込んだり、アクセスを制限したりできます。暗号化コンテキストは許可の制約として、およびポリシーステートメントの条件として使用できます。

暗号化コンテキストを使用して暗号化されたデータの整合性を保護する方法については、AWS セキュリティブログの How to Protect the Integrity of Your Encrypted Data by Using AWS Key Management Service and EncryptionContext を参照してください。

暗号化コンテキストの詳細。

暗号化コンテキストは主に整合性と信頼性を検証するために使用されます。ただし、暗号化コンテキストを使用して、キーポリシーおよび IAM ポリシー内の対称カスタマーマスターキー (CMK) へのアクセスを制御することもできます。

kms:EncryptionContext: および kms:EncryptionContextKeys 条件キーは、リクエストに特定の暗号化コンテキストキーまたはキー/値ペアが含まれる場合にのみ、アクセス許可を付与 (または拒否) します。

たとえば、以下のキーポリシーステートメントでは、RoleForExampleApp ロールに Decrypt オペレーションでの CMK の使用を許可します。また、kms:EncryptionContext: 条件キーを使用して、リクエストの暗号化コンテキストに AppName:ExampleApp 暗号化コンテキストペアが含まれる場合にのみ、このアクセス許可を付与します。

{ "Effect": "Allow", "Principal": { "AWS": "arn:aws:iam::111122223333:role/RoleForExampleApp" }, "Action": "kms:Decrypt", "Resource": "*", "Condition": { "ForAnyValue:StringEquals": { "kms:EncryptionContext:AppName": "ExampleApp" } } }

これらの暗号化コンテキストの条件キーの詳細については、「AWS KMS でのポリシー条件の使用」を参照してください。

許可の作成では、リクエストが特定の暗号化コンテキストまたは暗号化コンテキストキーを含むときにのみアクセスを許可する許可の制約を含めることができます。EncryptionContextEquals および EncryptionContextSubset 許可の制約の詳細については、「制約の付与」を参照してください。

対称 CMK の許可に暗号化コンテキストの制約を指定するには、CreateGrant API オペレーションで Constraints パラメータを使用します。この例では AWS Command Line Interface を使用していますが、任意の AWS SDK を使用できます。このコマンドが作成する許可では、exampleUser復号 オペレーションを呼び出すためのアクセス許可を付与します。ただし、そのアクセス許可は、"Department": "IT" 暗号化コンテキストペアが Decrypt リクエストの暗号化コンテキストに含まれる場合にのみ有効です。

$ aws kms create-grant \ --key-id 1234abcd-12ab-34cd-56ef-1234567890ab \ --grantee-principal arn:aws:iam::111122223333:user/exampleUser \ --operations Decrypt \ --retiring-principal arn:aws:iam::111122223333:role/adminRole \ --constraints EncryptionContextSubset={Department=IT}

したがって、許可は以下のようになります。exampleUser に付与されるアクセス許可は、許可の制約で指定された暗号化コンテキストペアが Decrypt リクエストに含まれる場合にのみ有効です。CMK の許可を見つけるには、ListGrants オペレーションを使用します。

$ aws kms list-grants --key-id 1234abcd-12ab-34cd-56ef-1234567890ab { "Grants": [ { "Name": "", "IssuingAccount": "arn:aws:iam::111122223333:root", "GrantId": "8c94d1f12f5e69f440bae30eaec9570bb1fb7358824f9ddfa1aa5a0dab1a59b2", "Operations": [ "Decrypt" ], "GranteePrincipal": "arn:aws:iam::111122223333:user/exampleUser", "Constraints": { "EncryptionContextSubset": { "Department": "IT" } }, "CreationDate": 1568565290.0, "KeyId": "arn:aws:kms:us-west-2:111122223333:key/1234abcd-12ab-34cd-56ef-1234567890ab", "RetiringPrincipal": "arn:aws:iam::111122223333:role/adminRole" } ] }

AWS サービスは、多くの場合、AWS アカウントで CMK を使用するためのアクセス許可を付与する許可で、暗号化コンテキストの制約を使用します。たとえば、Amazon DynamoDB は以下のような許可を使用して、お客様のアカウントの DynamoDB に対して AWS 管理の CMK を使用するためのアクセス許可を取得します。この許可での EncryptionContextSubset 許可の制約では、リクエストの暗号化コンテキストに "subscriberID": "111122223333""tableName": "Services" のペアが含まれる場合にのみ、この許可でのアクセス許可を有効にします。この許可の制約では、AWS アカウントの特定のテーブルに対してのみ、指定された CMK を使用することを、DynamoDB に許可します。

この出力を取得するには、お客様のアカウントの DynamoDB に使用する AWS 管理の CMK に対して ListGrants オペレーションを実行します。

$ aws kms list-grants --key-id 0987dcba-09fe-87dc-65ba-ab0987654321 { "Grants": [ { "Operations": [ "Decrypt", "Encrypt", "GenerateDataKey", "ReEncryptFrom", "ReEncryptTo", "RetireGrant", "DescribeKey" ], "IssuingAccount": "arn:aws:iam::111122223333:root", "Constraints": { "EncryptionContextSubset": { "aws:dynamodb:tableName": "Services", "aws:dynamodb:subscriberId": "111122223333" } }, "CreationDate": 1518567315.0, "KeyId": "arn:aws:kms:us-west-2:111122223333:key/0987dcba-09fe-87dc-65ba-ab0987654321", "GranteePrincipal": "dynamodb.us-west-2.amazonaws.com", "RetiringPrincipal": "dynamodb.us-west-2.amazonaws.com", "Name": "8276b9a6-6cf0-46f1-b2f0-7993a7f8c89a", "GrantId": "1667b97d27cf748cf05b487217dd4179526c949d14fb3903858e25193253fe59" } ] }

AWS KMS は AWS CloudTrail を使用して暗号化コンテキストを記録するため、アクセスされた CMK やデータを判断することができます。ログエントリには、ログエントリ内の暗号化コンテキストによって参照されている特定のデータの暗号化または復号にどの CMK が使用されたかが正確に示されます。

重要

暗号化コンテキストは記録されるため、機密情報が含まれていてはなりません。

Decrypt(または ReEncrypt)オペレーションを呼び出すときに暗号化コンテキストの使用を簡略化するには、暗号化データと共に暗号化コンテキストを保存できます。暗号化や復号で必要になったときに完全な暗号化コンテキストを作成できる十分な暗号化コンテキストのみを保存することをお勧めします。

たとえば、暗号化コンテキストがファイルへの完全修飾パスである場合、そのパスの一部のみを、暗号化されたファイルの内容とともに保存します。次に、完全な暗号化コンテキストが必要になったら、保存されたフラグメントからコンテキストを再構築します。誰かがファイルを改ざんした場合 (名前の変更、別の場所への移動など)、暗号化コンテキスト値が変更され、復号リクエストは失敗します。

キーポリシー

CMK を作成するとき、その CMK を使用して管理できるユーザーを決定します。これらのアクセス権限は、キーポリシーと呼ばれるドキュメントに含まれます。キーポリシーを使用して、カスタマー管理の CMK に対するアクセス許可をいつでも追加、削除、または変更できます。ただし、AWS 管理の CMK のキーポリシーは編集できません。詳細については、「AWS KMS の認証とアクセスコントロール」を参照してください。

許可

許可は、アクセス許可を付与するための別のメカニズムです。キーポリシーに代わるものです。許可は限定的であり、作成と取り消しが容易であるため、一時的なアクセス許可やより詳細なアクセス許可を付与するためによく使用されます。

許可トークン

許可を作成する場合、許可で指定されたアクセス権限は、結果整合性により、即時に反映されない場合があります。潜在的な遅延を軽減する必要がある場合は、CreateGrant リクエストへのレスポンスで受け取る許可トークンを使用します。いくつかの AWS KMS API リクエストとともに許可トークンを渡し、許可のアクセス権限を即時有効にすることができます。次の AWS KMS API オペレーションでは許可トークンを使用できます。

許可トークンはシークレットではありません。許可トークンには、その対象としているユーザーに関する情報が含まれるため、これを使用してより迅速に許可のアクセス権限を有効にできるユーザーに関する情報が含まれます。

CMK の使用の監査

キーの利用を監査するには AWS CloudTrail を使用します。CloudTrail は、AWS API 呼び出しとアカウントの関連イベントの履歴を含むログファイルを作成します。これらのログファイルには、AWS マネジメントコンソール、AWS SDK、コマンドラインツールで行ったすべての AWS KMS API リクエストが含まれます。また、AWS サービスによってお客様に代わって行われた AWS KMS へのリクエストも含まれます。これらのログファイルを使用して、CMK が使用された時間、リクエストされたオペレーション、リクエスタの ID、ソースの IP アドレスなどの重要な情報を見つけることができます。詳細については、「AWS CloudTrail でのログ記録」と『AWS CloudTrail User Guide』を参照してください。

キー管理インフラストラクチャ

暗号化の一般的な手法では、AES (Advanced Encryption Standard) など一般に利用でき専門家によって検証されたアルゴリズムとシークレットキーを使用して暗号化し、復号する必要があります。暗号化での主な問題の 1 つは、キーを秘密にしておくのが非常に困難なことです。これは通常、キー管理インフラストラクチャ (KMI) のジョブです。AWS KMS はお客様に代わって KMI を運用します。AWS KMS は CMK と呼ばれるマスターキーを作成し、安全に保存します。AWS KMS の動作の詳細については、「AWS Key Management Service 暗号化の詳細」ホワイトペーパーを参照してください。