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資料金鑰快取詳細資訊

大多數應用程式可以使用預設的資料金鑰快取實作，無須撰寫自訂程式碼。本節說明預設實作和一些選項詳細資訊。

資料金鑰快取的運作方式

當您在請求中使用資料金鑰快取來加密或解密資料時，AWS Encryption SDK 會先搜尋快取中是否有符合請求的資料金鑰。如果找到有效的相符項目，則使用快取的資料金鑰來加密資料。否則，它會產生一個新的資料金鑰，就像沒有快取一樣。

資料金鑰快取不會用於不明大小的資料，例如串流資料。這使得快取 CMM 能夠正確地強制執行最大字節閾值。若要避免這種行為，請將訊息大小新增至加密請求。

除了快取，資料金鑰快取也會使用快取密碼編譯資料管理員（緩存 CMM）。緩存 CMM 是一個專門的密碼編譯資料管理員 (CMM)，它與高速緩存和底層釐米。(當您指定主金鑰提供者或密鑰環，AWS Encryption SDK會為您創建默認 CMM。） 快取 CMM 會快取其基礎 CMM 傳回的資料金鑰。快取 CMM 也會強制執行您設定的快取安全性閾值。

為避免從快取選取錯誤的資料金鑰，所有相容的快取 CMM 都要求快取的密碼編譯資料的下列屬性符合資料請求。

以下工作流程示範在有和沒有資料金鑰快取的情形下，請求如何處理加密資料。這些範例顯示您建立的快取元件，包括快取和快取 CMM，如何用於處理中。

加密資料，不使用快取

若要取得加密資料，但不透過快取：

加密資料，使用快取

若要透過資料金鑰快取來取得加密資料：

建立密碼編譯資料快取

AWS Encryption SDK定義用於資料金鑰快取之密碼編譯資料快取的需求。它還提供本機快取，這是一個可配置的、內存中的最久未使用的項目 (LRU) 快取。要創建本地緩存的實例，請使用LocalCryptoMaterialsCache構造函數，getLocalCryptographicMaterialsCache函數JavaScript，或aws_cryptosdk_materials_cache_local_newC 中的構造函數

本地快取包含基本快取管理的邏輯，包括新增、移出和比對快取項目，以及維護快取。您不需要撰寫任何自訂快取管理邏輯。您可以依原狀使用本機快取、對其進行自訂，或取代任何相容的快取。

創建本地緩存時，將其容量，也就是快取可以保留的最大項目數。此設定可協助您以有限的資料金鑰重複使用來設計有效快取。

所以此適用於 JAVA 的 AWS Encryption SDK與適用於 Python 的 AWS Encryption SDK還提供了空密碼編譯資料快取(NullCryptoMaterialsCache。NullCryptoMaterialsCache 會為所有 GET 操作傳回錯過，而且不會回應 PUT 操作。您可以在測試中使用 NullCryptoMaterialsCache 或暫時停用包含快取程式碼之應用程式中的快取。

在 中AWS Encryption SDK，每個密碼編譯資料快取都與快取密碼編譯資料管理員（緩存 CMM）。快取 CMM 從快取取取得資料金鑰、將資料金鑰放入快取中，並強制執行安全性閾值你設置的。建立快取 CMM 時，您指定它使用的快取以及用於產生其快取之資料金鑰的基礎 CMM 或主金鑰提供者。

建立快取密碼編譯資料管理員

若要啟用資料金鑰快取，請建立高速緩存和一個快取密碼編譯資料管理員（緩存 CMM）。接著，在您的加密或解密資料請求中，指定快取 CMM，而不是標準的密碼編譯資料管理員 (CMM), 或主金鑰提供者或者Keyring。

有兩種類型的 CMM。兩者都會取得資料金鑰 (以及相關密碼編譯資料)，但使用的方法不同，如下所示：

緩存 CMM 還強制執行安全性閾值設定的。由於安全性閾值在快取 CMM 中設定並由快取 CMM 強制執行，因此您可以使用任何相容的快取，即使快取不是為敏感材料而設計。

資料金鑰快取項目中有什麼項目？

資料金鑰快取會在快取中存放資料金鑰和相關密碼編譯資料。每個項目都包含下面列出的元素。當您要決定是否使用資料金鑰快取功能，以及要在快取加密資料管理器（快取 CMM）上設定安全性閾值時，這些資訊可能會很有用。

加密請求的快取項目

由於加密操作而加入資料金鑰快取的項目包含下列元素：

解密請求的快取項目

由於解密操作而加入資料金鑰快取的項目包含下列元素：

加密內容：如何選擇快取項目

您可以在加密資料的請求中指定加密內容。不過，加密內容在資料金鑰快取中扮演特殊角色。它可讓您在快取中建立資料金鑰子組，即使資料金鑰來自相同的快取 CMM。

加密內容是一組金鑰/值對，其中包含任意非私密資料。在加密期間，加密內容會以密碼演算法繫結至加密的資料，因此在解密資料時需要相同的加密內容。在 AWS Encryption SDK 中，加密內容與加密的資料和資料金鑰一起存放在已加密訊息中。

使用資料金鑰快取時，您也可以使用快取內容來為您的加密操作選擇特定的快取資料金鑰。加密內容會與會資料金鑰一起儲存在快取項目中 (屬於快取項目 ID 的一部分)。快取的資料金鑰只在其加密內容符合時才會重複使用。如果您想對加密請求重複使用特定的資料金鑰，請指定相同的加密內容。如果您想避免使用這些資料金鑰，請指定不同的加密內容。

加密內容一律是選用的，但建議使用。如果您不在請求中指定加密內容，則會在快取項目識別符中加入空的加密內容，並符合每個請求。

我的應用程式是否使用快取的資料金鑰？

資料金鑰快取是對某些應用程式和工作負載非常有效的最佳化策略。不過，因為它需要一些風險，請務必判斷它對您的情況如何有效，然後決定優點是否大於風險。

因為資料金鑰快取會重複使用資料金鑰，最明顯的效果就是減少產生新資料金鑰的呼叫次數。實作資料金鑰快取時，AWS Encryption SDK 只會呼叫 AWS KMSGenerateDataKey 操作來建立初始資料金鑰，以及快取遺漏時。但是，快取只有在會產生多個具有相同特性 (包括相同加密內容和演算法套件) 的資料金鑰應用程式中，才能明顯地改善效能。

若要判斷您的 AWS Encryption SDK 實作是否實際上使用來自快取的資料金鑰，請嘗試下列技術。