データキーキャッシュのコード例 - AWS Encryption SDK

翻訳は機械翻訳により提供されています。提供された翻訳内容と英語版の間で齟齬、不一致または矛盾がある場合、英語版が優先します。

データキーキャッシュのコード例

このコード例は、Java と Python でローカルキャッシュを使用するデータキーキャッシュの単純な実装を作成します。このコードは、ローカルキャッシュの 2 つのインスタンスを作成します。1 つはデータを暗号化するデータプロデューサー用、もう 1 つはデータを復号するデータコンシューマー (AWS Lambda 関数) 用です。言語別のデータキーキャッシュの実装の詳細については、 AWS Encryption SDKの Javadoc および Python ドキュメントを参照してください。

データキーキャッシュは、 が AWS Encryption SDK サポートするすべてのプログラミング言語で使用できます。

でデータキーキャッシュを使用するための完全でテスト済みの例については AWS Encryption SDK、以下を参照してください。

プロデューサー

プロデューサーはマップを取得して に変換しJSON、 AWS Encryption SDK を使用して暗号化し、暗号文レコードを各 の Kinesis ストリームにプッシュします AWS リージョン。

このコードは、キャッシュ暗号化マテリアルマネージャー (キャッシュ CMM) を定義し、それをローカルキャッシュおよび基盤となるAWS KMS マスターキープロバイダー に関連付けます。キャッシュは、マスターキープロバイダーからデータキー (および関連する暗号化マテリアル) をCMMキャッシュします。また、 に代わってキャッシュとやり取りSDKし、設定したセキュリティしきい値を適用します。

暗号化メソッドの呼び出しではキャッシュ が指定されるためCMM、通常の暗号化マテリアルマネージャー (CMM) またはマスターキープロバイダーの代わりに、暗号化ではデータキーキャッシュが使用されます。

Java

次の例では、 のバージョン 2.x を使用しています AWS Encryption SDK for Java。のバージョン 3.x は、データキーキャッシュ を AWS Encryption SDK for Java 廃止しますCMM。バージョン 3.x では、代替の暗号化マテリアルキャッシュソリューションであるAWS KMS 階層キーリング を使用することもできます。

/* * Copyright 2017 Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved. * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"). You may not use this file except * in compliance with the License. A copy of the License is located at * * http://aws.amazon.com/apache2.0 * * or in the "license" file accompanying this file. This file is distributed on an "AS IS" BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the License for the * specific language governing permissions and limitations under the License. */ package com.amazonaws.crypto.examples.kinesisdatakeycaching; import com.amazonaws.encryptionsdk.AwsCrypto; import com.amazonaws.encryptionsdk.CommitmentPolicy; import com.amazonaws.encryptionsdk.CryptoResult; import com.amazonaws.encryptionsdk.MasterKeyProvider; import com.amazonaws.encryptionsdk.caching.CachingCryptoMaterialsManager; import com.amazonaws.encryptionsdk.caching.LocalCryptoMaterialsCache; import com.amazonaws.encryptionsdk.kmssdkv2.KmsMasterKey; import com.amazonaws.encryptionsdk.kmssdkv2.KmsMasterKeyProvider; import com.amazonaws.encryptionsdk.multi.MultipleProviderFactory; import com.amazonaws.util.json.Jackson; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.UUID; import java.util.concurrent.TimeUnit; import software.amazon.awssdk.auth.credentials.AwsCredentialsProvider; import software.amazon.awssdk.auth.credentials.DefaultCredentialsProvider; import software.amazon.awssdk.core.SdkBytes; import software.amazon.awssdk.regions.Region; import software.amazon.awssdk.services.kinesis.KinesisClient; import software.amazon.awssdk.services.kms.KmsClient; /** * Pushes data to Kinesis Streams in multiple Regions. */ public class MultiRegionRecordPusher { private static final long MAX_ENTRY_AGE_MILLISECONDS = 300000; private static final long MAX_ENTRY_USES = 100; private static final int MAX_CACHE_ENTRIES = 100; private final String streamName_; private final ArrayList<KinesisClient> kinesisClients_; private final CachingCryptoMaterialsManager cachingMaterialsManager_; private final AwsCrypto crypto_; /** * Creates an instance of this object with Kinesis clients for all target Regions and a cached * key provider containing KMS master keys in all target Regions. */ public MultiRegionRecordPusher(final Region[] regions, final String kmsAliasName, final String streamName) { streamName_ = streamName; crypto_ = AwsCrypto.builder() .withCommitmentPolicy(CommitmentPolicy.RequireEncryptRequireDecrypt) .build(); kinesisClients_ = new ArrayList<>(); AwsCredentialsProvider credentialsProvider = DefaultCredentialsProvider.builder().build(); // Build KmsMasterKey and AmazonKinesisClient objects for each target region List<KmsMasterKey> masterKeys = new ArrayList<>(); for (Region region : regions) { kinesisClients_.add(KinesisClient.builder() .credentialsProvider(credentialsProvider) .region(region) .build()); KmsMasterKey regionMasterKey = KmsMasterKeyProvider.builder() .defaultRegion(region) .builderSupplier(() -> KmsClient.builder().credentialsProvider(credentialsProvider)) .buildStrict(kmsAliasName) .getMasterKey(kmsAliasName); masterKeys.add(regionMasterKey); } // Collect KmsMasterKey objects into single provider and add cache MasterKeyProvider<?> masterKeyProvider = MultipleProviderFactory.buildMultiProvider( KmsMasterKey.class, masterKeys ); cachingMaterialsManager_ = CachingCryptoMaterialsManager.newBuilder() .withMasterKeyProvider(masterKeyProvider) .withCache(new LocalCryptoMaterialsCache(MAX_CACHE_ENTRIES)) .withMaxAge(MAX_ENTRY_AGE_MILLISECONDS, TimeUnit.MILLISECONDS) .withMessageUseLimit(MAX_ENTRY_USES) .build(); } /** * JSON serializes and encrypts the received record data and pushes it to all target streams. */ public void putRecord(final Map<Object, Object> data) { String partitionKey = UUID.randomUUID().toString(); Map<String, String> encryptionContext = new HashMap<>(); encryptionContext.put("stream", streamName_); // JSON serialize data String jsonData = Jackson.toJsonString(data); // Encrypt data CryptoResult<byte[], ?> result = crypto_.encryptData( cachingMaterialsManager_, jsonData.getBytes(), encryptionContext ); byte[] encryptedData = result.getResult(); // Put records to Kinesis stream in all Regions for (KinesisClient regionalKinesisClient : kinesisClients_) { regionalKinesisClient.putRecord(builder -> builder.streamName(streamName_) .data(SdkBytes.fromByteArray(encryptedData)) .partitionKey(partitionKey)); } } }
Python
""" Copyright 2017 Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved. Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"). You may not use this file except in compliance with the License. A copy of the License is located at https://aws.amazon.com/apache-2-0/ or in the "license" file accompanying this file. This file is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the License for the specific language governing permissions and limitations under the License. """ import json import uuid from aws_encryption_sdk import EncryptionSDKClient, StrictAwsKmsMasterKeyProvider, CachingCryptoMaterialsManager, LocalCryptoMaterialsCache, CommitmentPolicy from aws_encryption_sdk.key_providers.kms import KMSMasterKey import boto3 class MultiRegionRecordPusher(object): """Pushes data to Kinesis Streams in multiple Regions.""" CACHE_CAPACITY = 100 MAX_ENTRY_AGE_SECONDS = 300.0 MAX_ENTRY_MESSAGES_ENCRYPTED = 100 def __init__(self, regions, kms_alias_name, stream_name): self._kinesis_clients = [] self._stream_name = stream_name # Set up EncryptionSDKClient _client = EncryptionSDKClient(CommitmentPolicy.REQUIRE_ENCRYPT_REQUIRE_DECRYPT) # Set up KMSMasterKeyProvider with cache _key_provider = StrictAwsKmsMasterKeyProvider(kms_alias_name) # Add MasterKey and Kinesis client for each Region for region in regions: self._kinesis_clients.append(boto3.client('kinesis', region_name=region)) regional_master_key = KMSMasterKey( client=boto3.client('kms', region_name=region), key_id=kms_alias_name ) _key_provider.add_master_key_provider(regional_master_key) cache = LocalCryptoMaterialsCache(capacity=self.CACHE_CAPACITY) self._materials_manager = CachingCryptoMaterialsManager( master_key_provider=_key_provider, cache=cache, max_age=self.MAX_ENTRY_AGE_SECONDS, max_messages_encrypted=self.MAX_ENTRY_MESSAGES_ENCRYPTED ) def put_record(self, record_data): """JSON serializes and encrypts the received record data and pushes it to all target streams. :param dict record_data: Data to write to stream """ # Kinesis partition key to randomize write load across stream shards partition_key = uuid.uuid4().hex encryption_context = {'stream': self._stream_name} # JSON serialize data json_data = json.dumps(record_data) # Encrypt data encrypted_data, _header = _client.encrypt( source=json_data, materials_manager=self._materials_manager, encryption_context=encryption_context ) # Put records to Kinesis stream in all Regions for client in self._kinesis_clients: client.put_record( StreamName=self._stream_name, Data=encrypted_data, PartitionKey=partition_key )

コンシューマー

データコンシューマーは Kinesis イベントによってトリガーされる AWS Lambda 関数です。これは、それぞれのレコードを復号および逆シリアル化し、そのプレーンテキストのレコードを同じリージョンの Amazon DynamoDB のテーブルに書き込みます。

プロデューサーコードと同様に、コンシューマーコードは、復号メソッドの呼び出しでキャッシュ暗号化マテリアルマネージャー (キャッシュCMM) を使用してデータキーのキャッシュを有効にします。

Java コードは、指定された を使用して Strict モードでマスターキープロバイダーを構築します AWS KMS key。Strict モードは復号時に必須ではありませんが、ベストプラクティスです。Python コードは検出モード AWS Encryption SDK を使用します。これにより、 はデータキーを暗号化したラッピングキーを使用して復号化できます。

Java

次の例では、 のバージョン 2.x を使用しています AWS Encryption SDK for Java。のバージョン 3.x は、データキーキャッシュ を AWS Encryption SDK for Java 廃止しますCMM。バージョン 3.x では、代替の暗号化マテリアルキャッシュソリューションであるAWS KMS 階層キーリング を使用することもできます。

このコードは、Strict モードで復号するためのマスターキープロバイダーを作成します。 AWS Encryption SDK は、 AWS KMS keys 指定した のみを使用してメッセージを復号できます。

/* * Copyright 2017 Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved. * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"). You may not use this file except * in compliance with the License. A copy of the License is located at * * http://aws.amazon.com/apache2.0 * * or in the "license" file accompanying this file. This file is distributed on an "AS IS" BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the License for the * specific language governing permissions and limitations under the License. */ package com.amazonaws.crypto.examples.kinesisdatakeycaching; import com.amazonaws.encryptionsdk.AwsCrypto; import com.amazonaws.encryptionsdk.CommitmentPolicy; import com.amazonaws.encryptionsdk.CryptoResult; import com.amazonaws.encryptionsdk.caching.CachingCryptoMaterialsManager; import com.amazonaws.encryptionsdk.caching.LocalCryptoMaterialsCache; import com.amazonaws.encryptionsdk.kmssdkv2.KmsMasterKeyProvider; import com.amazonaws.services.lambda.runtime.Context; import com.amazonaws.services.lambda.runtime.events.KinesisEvent; import com.amazonaws.services.lambda.runtime.events.KinesisEvent.KinesisEventRecord; import com.amazonaws.util.BinaryUtils; import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.charset.StandardCharsets; import java.util.concurrent.TimeUnit; import software.amazon.awssdk.enhanced.dynamodb.DynamoDbEnhancedClient; import software.amazon.awssdk.enhanced.dynamodb.DynamoDbTable; import software.amazon.awssdk.enhanced.dynamodb.TableSchema; /** * Decrypts all incoming Kinesis records and writes records to DynamoDB. */ public class LambdaDecryptAndWrite { private static final long MAX_ENTRY_AGE_MILLISECONDS = 600000; private static final int MAX_CACHE_ENTRIES = 100; private final CachingCryptoMaterialsManager cachingMaterialsManager_; private final AwsCrypto crypto_; private final DynamoDbTable<Item> table_; /** * Because the cache is used only for decryption, the code doesn't set the max bytes or max * message security thresholds that are enforced only on on data keys used for encryption. */ public LambdaDecryptAndWrite() { String kmsKeyArn = System.getenv("CMK_ARN"); cachingMaterialsManager_ = CachingCryptoMaterialsManager.newBuilder() .withMasterKeyProvider(KmsMasterKeyProvider.builder().buildStrict(kmsKeyArn)) .withCache(new LocalCryptoMaterialsCache(MAX_CACHE_ENTRIES)) .withMaxAge(MAX_ENTRY_AGE_MILLISECONDS, TimeUnit.MILLISECONDS) .build(); crypto_ = AwsCrypto.builder() .withCommitmentPolicy(CommitmentPolicy.RequireEncryptRequireDecrypt) .build(); String tableName = System.getenv("TABLE_NAME"); DynamoDbEnhancedClient dynamodb = DynamoDbEnhancedClient.builder().build(); table_ = dynamodb.table(tableName, TableSchema.fromClass(Item.class)); } /** * @param event * @param context */ public void handleRequest(KinesisEvent event, Context context) throws UnsupportedEncodingException { for (KinesisEventRecord record : event.getRecords()) { ByteBuffer ciphertextBuffer = record.getKinesis().getData(); byte[] ciphertext = BinaryUtils.copyAllBytesFrom(ciphertextBuffer); // Decrypt and unpack record CryptoResult<byte[], ?> plaintextResult = crypto_.decryptData(cachingMaterialsManager_, ciphertext); // Verify the encryption context value String streamArn = record.getEventSourceARN(); String streamName = streamArn.substring(streamArn.indexOf("/") + 1); if (!streamName.equals(plaintextResult.getEncryptionContext().get("stream"))) { throw new IllegalStateException("Wrong Encryption Context!"); } // Write record to DynamoDB String jsonItem = new String(plaintextResult.getResult(), StandardCharsets.UTF_8); System.out.println(jsonItem); table_.putItem(Item.fromJSON(jsonItem)); } } private static class Item { static Item fromJSON(String jsonText) { // Parse JSON and create new Item return new Item(); } } }
Python

この Python コードでは、Discovery モードでマスターキープロバイダーを使用して復号します。 AWS Encryption SDK では、データキーを暗号化したラッピングキーを使用して復号できます。復号に使用できるラッピングキーを指定する Strict モードがベストプラクティスです。

""" Copyright 2017 Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved. Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"). You may not use this file except in compliance with the License. A copy of the License is located at https://aws.amazon.com/apache-2-0/ or in the "license" file accompanying this file. This file is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the License for the specific language governing permissions and limitations under the License. """ import base64 import json import logging import os from aws_encryption_sdk import EncryptionSDKClient, DiscoveryAwsKmsMasterKeyProvider, CachingCryptoMaterialsManager, LocalCryptoMaterialsCache, CommitmentPolicy import boto3 _LOGGER = logging.getLogger(__name__) _is_setup = False CACHE_CAPACITY = 100 MAX_ENTRY_AGE_SECONDS = 600.0 def setup(): """Sets up clients that should persist across Lambda invocations.""" global encryption_sdk_client encryption_sdk_client = EncryptionSDKClient(CommitmentPolicy.REQUIRE_ENCRYPT_REQUIRE_DECRYPT) global materials_manager key_provider = DiscoveryAwsKmsMasterKeyProvider() cache = LocalCryptoMaterialsCache(capacity=CACHE_CAPACITY) # Because the cache is used only for decryption, the code doesn't set # the max bytes or max message security thresholds that are enforced # only on on data keys used for encryption. materials_manager = CachingCryptoMaterialsManager( master_key_provider=key_provider, cache=cache, max_age=MAX_ENTRY_AGE_SECONDS ) global table table_name = os.environ.get('TABLE_NAME') table = boto3.resource('dynamodb').Table(table_name) global _is_setup _is_setup = True def lambda_handler(event, context): """Decrypts all incoming Kinesis records and writes records to DynamoDB.""" _LOGGER.debug('New event:') _LOGGER.debug(event) if not _is_setup: setup() with table.batch_writer() as batch: for record in event.get('Records', []): # Record data base64-encoded by Kinesis ciphertext = base64.b64decode(record['kinesis']['data']) # Decrypt and unpack record plaintext, header = encryption_sdk_client.decrypt( source=ciphertext, materials_manager=materials_manager ) item = json.loads(plaintext) # Verify the encryption context value stream_name = record['eventSourceARN'].split('/', 1)[1] if stream_name != header.encryption_context['stream']: raise ValueError('Wrong Encryption Context!') # Write record to DynamoDB batch.put_item(Item=item)