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Chiffrement consultable

Le chiffrement consultable vous permet de rechercher des enregistrements cryptés sans déchiffrer l'intégralité de la base de données. Cela se fait à l'aide de balises, qui créent une carte entre la valeur en texte brut écrite dans un champ et la valeur cryptée réellement stockée dans votre base de données. Le chiffrement AWS de base de données SDK stocke la balise dans un nouveau champ qu'il ajoute à l'enregistrement. Selon le type de balise que vous utilisez, vous pouvez effectuer des recherches de correspondance exacte ou des requêtes complexes plus personnalisées sur vos données chiffrées.

Une balise est une balise tronquée de code d'authentification des messages basée sur le hachage (HMAC) qui crée une carte entre le texte en clair et les valeurs cryptées d'un champ. Lorsque vous écrivez une nouvelle valeur dans un champ chiffré configuré pour le chiffrement consultable, le chiffrement de AWS base de données SDK calcule une valeur supérieure à la valeur en HMAC texte brut. Cette HMAC sortie correspond à une correspondance un à un (1:1) pour la valeur en texte brut de ce champ. La HMAC sortie est tronquée afin que plusieurs valeurs de texte clair distinctes correspondent à la même balise tronquéeHMAC. Ces faux positifs limitent la capacité d'un utilisateur non autorisé à identifier des informations distinctives concernant la valeur en texte brut. Lorsque vous interrogez une balise, le chiffrement AWS de base de données filtre SDK automatiquement ces faux positifs et renvoie le résultat en texte brut de votre requête.

Le nombre moyen de faux positifs générés pour chaque balise est déterminé par la longueur restante de la balise après troncature. Pour obtenir de l'aide pour déterminer la longueur de balise appropriée pour votre implémentation, consultez la section Détermination de la longueur de balise.

Les balises sont-elles adaptées à mon ensemble de données ?

L'utilisation de balises pour effectuer des requêtes sur des données chiffrées réduit les coûts de performance associés aux bases de données chiffrées côté client. Lorsque vous utilisez des balises, il existe un compromis inhérent entre l'efficacité de vos requêtes et la quantité d'informations révélées sur la distribution de vos données. La balise ne modifie pas l'état chiffré du champ. Lorsque vous chiffrez et signez un champ avec le chiffrement de AWS base de donnéesSDK, la valeur en texte brut du champ n'est jamais exposée à la base de données. La base de données stocke la valeur chiffrée aléatoire du champ.

Les balises sont stockées à côté des champs cryptés à partir desquels elles sont calculées. Cela signifie que même si un utilisateur non autorisé ne peut pas voir les valeurs en texte clair d'un champ crypté, il peut être en mesure d'effectuer une analyse statistique sur les balises pour en savoir plus sur la distribution de votre ensemble de données et, dans les cas extrêmes, identifier les valeurs en texte clair auxquelles une balise correspond. La façon dont vous configurez vos balises peut atténuer ces risques. En particulier, le choix de la bonne longueur de balise peut vous aider à préserver la confidentialité de votre ensemble de données.

Le chiffrement consultable peut ne pas être en mesure de fournir les niveaux de performance et de sécurité souhaités pour tous les ensembles de données. Passez en revue votre modèle de menace, vos exigences de sécurité et vos besoins en matière de performances avant de configurer des balises.

Tenez compte des exigences d'unicité des ensembles de données suivantes pour déterminer si le chiffrement consultable convient à votre ensemble de données.

Même si votre jeu de données contient des champs corrélés ou présente une distribution inégale, vous pouvez peut-être créer des balises qui préservent la confidentialité de votre ensemble de données en utilisant des longueurs de balise plus courtes. Cependant, la longueur des balises ne garantit pas que chaque valeur unique de votre ensemble de données produira un certain nombre de faux positifs qui minimiseront efficacement la quantité d'informations distinctives révélées à propos de votre ensemble de données. La longueur de la balise estime uniquement le nombre moyen de faux positifs produits. Plus votre jeu de données est inégalement distribué, moins la longueur de balise est efficace pour déterminer le nombre moyen de faux positifs produits.

Examinez attentivement la distribution des champs à partir desquels vous construisez les balises et déterminez dans quelle mesure vous devrez tronquer la longueur des balises pour répondre à vos exigences de sécurité. Les rubriques suivantes de ce chapitre supposent que vos balises sont distribuées de manière uniforme et ne contiennent pas de données corrélées.

Scénario de chiffrement consultable

L'exemple suivant illustre une solution de chiffrement consultable simple. En application, les champs d'exemple utilisés dans cet exemple peuvent ne pas respecter les recommandations d'unicité de distribution et de corrélation pour les balises. Vous pouvez utiliser cet exemple comme référence lorsque vous découvrirez les concepts de chiffrement consultables dans ce chapitre.

Prenons l'exemple d'une base de données nommée Employees qui suit les données des employés d'une entreprise. Chaque enregistrement de la base de données contient des champs appelés EmployeeID LastName, FirstName, et Address. Chaque champ de la Employees base de données est identifié par la clé primaireEmployeeID.

Voici un exemple d'enregistrement en texte brut dans la base de données.

{
    "EmployeeID": 101,
    "LastName": "Jones",
    "FirstName": "Mary",
    "Address": {
                "Street": "123 Main",
                "City": "Anytown",
                "State": "OH",
                "ZIPCode": 12345
    }
}

Si vous avez marqué les FirstName champs LastName et comme ENCRYPT_AND_SIGN dans vos actions cryptographiques, les valeurs de ces champs sont chiffrées localement avant d'être téléchargées dans la base de données. Les données cryptées téléchargées sont entièrement aléatoires, la base de données ne reconnaît pas ces données comme étant protégées. Il détecte simplement les entrées de données typiques. Cela signifie que l'enregistrement réellement stocké dans la base de données peut ressembler à ce qui suit.

{
    "PersonID": 101,
    "LastName": "1d76e94a2063578637d51371b363c9682bad926cbd",
    "FirstName": "21d6d54b0aaabc411e9f9b34b6d53aa4ef3b0a35",
    "Address": {
                "Street": "123 Main",
                "City": "Anytown",
                "State": "OH",
                "ZIPCode": 12345
    }
}

Si vous devez interroger la base de données pour obtenir des correspondances exactes dans le LastName champ, configurez une balise standard nommée LastNamepour mapper les valeurs en texte clair écrites dans le LastName champ aux valeurs cryptées stockées dans la base de données.

Cette balise effectue des calculs HMACs à partir des valeurs en texte brut du LastName champ. Chaque HMAC sortie est tronquée de sorte qu'elle ne correspond plus exactement à la valeur en texte brut. Par exemple, le hachage complet et le hachage tronqué pour Jones peuvent ressembler à ce qui suit.

Hachage complet

2aa4e9b404c68182562b6ec761fcca5306de527826a69468885e59dc36d0c3f824bdd44cab45526f70a2a18322000264f5451acf75f9f817e2b35099d408c833

Hachage tronqué

b35099d408c833

Une fois la balise standard configurée, vous pouvez effectuer des recherches d'égalité sur le LastName terrain. Par exemple, si vous souhaitez effectuer une rechercheJones, utilisez la LastNamebalise pour effectuer la requête suivante.

LastName = Jones

Le chiffrement AWS de base de données filtre SDK automatiquement les faux positifs et renvoie le résultat en texte brut de votre requête.