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数据加密 服务 数据是企业的核心资产，每个企业都有自己的核心敏感数据。这些数据都需要被加密，从而保护它们不会被他人窃取。 数据加密服务（Data Encryption Workshop, DEW）是一个综合的云上数据加密服务。它提供密钥管理（KMS）、凭据管理（ CS MS）、密钥对管理（KPS）、专属加密(DHSM）四个微服务，安全可靠的为您解决数据安全、密钥安全、密钥管理复杂等问题。其密钥由硬件安全模块（Hardware Security Module，HSM） 保护，并与多个华为云服务集成。您也可以借此服务开发自己的加密应用。 图1 数据加密服务分支介绍 表1 服务介绍 名称 定义 更多信息 密钥管理服务 （Key Management Service, KMS） 密钥管理是一种安全、可靠、简单易用的密钥托管服务，帮助您轻松创建和管理密钥，保护密钥的安全。 KMS通过使用硬件安全模块（Hardware Security Module，HSM）保护密钥安全，HSM模块满足FIPS 140-2 Level 3安全要求。帮助用户轻松创建和管理密钥，所有的用户密钥都由HSM中的根密钥保护，避免密钥泄露。 密钥概述 云凭据管理服务 （Cloud Secret Management Service，C SMS ） 凭据管理是一种安全、可靠、简单易用的凭据托管服务。 用户或应用程序通过凭据管理服务，创建、检索、更新、删除凭据，轻松实现对敏感凭据的全生命周期和统一管理，有效避免程序硬编码或明文配置等问题导致的敏感信息泄密以及权限失控带来的业务风险。 创建凭据 密钥对管理服务 （Key Pair Service, KPS） 密钥对管理是一种安全、可靠、简单易用的SSH密钥对托管服务，帮助用户集中管理SSH密钥对，保护SSH密钥对的安全。 KPS是利用HSM产生的硬件真随机数来生成密钥对，并提供了一套完善和可靠的密钥对的管理方案，帮助用户轻松创建、导入和管理SSH密钥对。生成的SSH密钥对的公钥文件均保存在KPS中，私钥文件由用户自己下载保存在本地，从而保障了SSH密钥对的私有性和安全性。 创建密钥对 专属加密 （Dedicated Hardware Security Module，Dedicated HSM） 专属加密是一种云上数据加密的服务，可处理加解密、签名、验签、产生密钥和密钥安全存储等操作。 Dedicated HSM为您提供经国家密码管理局检测认证的加密硬件，帮助您保护弹性云服务器上数据的安全性和完整性，满足监管合规要求。同时，用户能够对专属加密实例生成的密钥进行安全可靠的管理，也能使用多种加密算法来对数据进行可靠的加解密运算。 专属加密 密码系统服务 （Cloud Platform Cryptosystem Service，CPCS） 云平台密码系统服务，提供专属的密码服务以及服务集群化部署能力。具备密码服务集群的全生命周期管理的能力，包括自动化部署与释放、集群弹性伸缩、集群调用的应用级隔离等，同时提供简单的应用管理、物理环境信息以及管理制度导入功能，并对各类能力进行集中监控、配置等，帮助租户快速通过密评。 -
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什么是云平台密码系统服务 云平台密码系统服务（Cloud Platform Cryptosystem Service, CPCS），提供专属的密码服务以及服务集群化部署能力。具备密码服务集群的全生命周期管理的能力，包括自动化部署与释放、集群弹性伸缩、集群调用的应用级隔离等，同时提供简单的应用管理、物理环境信息以及管理制度导入功能，并对各类能力进行集中监控、配置等，帮助租户快速通过密评。 主要包含以下密码服务：加解密服务、签名验签服务、密钥管理服务、时间戳服务、协同签名服务、动态令牌服务、数据库加密服务、文件加密服务、电子签章服务、SSL VPN服务。 父主题： 云平台密码系统服务
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示例流程 图1 给用户授权DEW权限流程 创建用户组并授权 在 IAM 控制台创建用户组，并授予加密密钥所有权限“KMS CMKFullAccess”。 创建用户并加入用户组 在IAM控制台创建用户，并将其加入1中创建的用户组。 用户登录并验证权限 新创建的用户登录控制台，切换至授权区域，验证权限。 在“服务列表”中选择数据加密服务，进入DEW主界面，选择“密钥对管理”，如果提示权限不足，表示“KMS CMKFullAccess”已生效。 在“服务列表”中选择除数据加密服务外的任一服务，如果提示权限不足，表示“KMS CMKFullAccess”已生效。
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前提条件 给用户组授权之前，请您了解用户组可以添加的DEW权限，并结合实际需求进行选择，DEW支持的系统权限如表 KMS系统策略、表 KPS系统策略、表 CSMS系统策略所示。 如果您需要对除DEW之外的其它服务授权，IAM支持服务的所有权限请参见系统权限。 表1 KMS系统策略 系统角色/策略名称 描述 类别 依赖关系 KMS Administrator 密钥管理服务(KMS)管理员，拥有该服务下的所有权限。 系统角色 无 KMS CMKFullAccess 密钥管理服务(KMS)的加密密钥所有权限。拥有该权限的用户可以完成基于策略授权的所有操作。 系统策略 无 KMS CMKReadOnlyAccess 密钥管理服务(KMS)的加密密钥只读权限。拥有该权限的用户可以完成基于策略授权的所有操作。 系统策略 无 表2 KPS系统策略 系统角色/策略名称 描述 类别 依赖关系 DEW KeypairFullAccess 数据加密服务中密钥对管理服务(KPS)的所有权限。拥有该权限的用户可以完成基于策略授权的所有操作。 系统策略 无 DEW KeypairReadOnlyAccess 数据加密服务中密钥对管理服务(KPS)的查看权限。拥有该权限的用户仅能查看密钥对管理服务(KPS)数据。 系统策略 无 表3 CSMS系统策略 系统角色/策略名称 描述 类别 依赖关系 CSMS FullAccess 数据加密服务中凭据管理服务(CSMS)的所有权限。拥有该权限的用户可以完成基于策略授权的所有操作。 系统策略 无 CSMS ReadOnlyAccess 数据加密服务中凭据管理服务(CSMS)的只读权限。拥有该权限的用户可以完成基于策略授权的所有操作。 系统策略 无 表4列出了DEW常用操作与系统权限的授权关系，您可以参照该表选择合适的系统权限。 表4 常用操作与系统权限的关系 操作 KMS Administrator KMS CMKFullAccess DEW KeypairFullAccess DEW KeypairReadOnlyAccess 创建密钥 √ √ x x 启用密钥 √ √ x x 禁用密钥 √ √ x x 计划删除密钥 √ √ x x 取消计划删除密钥 √ √ x x 修改密钥别名 √ √ x x 修改密钥描述 √ √ x x 创建随机数 √ √ x x 创建数据密钥 √ √ x x 创建不含明文数据密钥 √ √ x x 加密数据密钥 √ √ x x 解密数据密钥 √ √ x x 获取密钥导入参数 √ √ x x 导入密钥材料 √ √ x x 删除密钥材料 √ √ x x 创建授权 √ √ x x 撤销授权 √ √ x x 退役授权 √ √ x x 查询授权列表 √ √ x x 查询可退役授权列表 √ √ x x 加密数据 √ √ x x 解密数据 √ √ x x 签名消息 √ √ x x 验证签名 √ √ x x 开启密钥轮换 √ √ x x 修改密钥轮换周期 √ √ x x 关闭密钥轮换 √ √ x x 查询密钥轮换状态 √ √ x x 查询密钥实例 √ √ x x 查询密钥标签 √ √ x x 查询项目标签 √ √ x x 批量添加删除密钥标签 √ √ x x 添加密钥标签 √ √ x x 删除密钥标签 √ √ x x 查询密钥列表 √ √ x x 查询密钥信息 √ √ x x 查询公钥信息 √ √ x x 查询实例数 √ √ x x 查询配额 √ √ x x 查询密钥对列表 x x √ √ 创建或导入密钥对 x x √ x 查询密钥对 x x √ √ 删除密钥对 x x √ x 更新密钥对描述 x x √ x 绑定密钥对 x x √ x 解绑密钥对 x x √ x 查询绑定任务信息 x x √ √ 查询失败的任务 x x √ √ 删除所有失败的任务 x x √ x 删除失败的任务 x x √ x 查询正在处理的任务 x x √ √
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方案架构 OBS中上传对象的加解密原理说明如下： 加密原理 图2 加密原理 获取加密密钥 通过KMS，生成一个用于加密OBS桶内对象的数据加密密钥。 加密数据上传至OBS桶 加密SDK通过获取的数据加密密钥，对上传的数据明文进行加密处理，将被加密的对象密文存储到OBS。 解密原理 图3 解密原理 下载对象 通过OBS，下载被加密的对象数据。 解密对象 被加密对象通过加密SDK获取对应的密文数据密钥，通过KMS，进行密文数据密钥的解密操作，获得被解密后的原始对象。
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应用场景 对象存储服务（Object Storage Service，OBS）是一个基于对象的海量存储服务，为客户提供海量、安全、高可靠、低成本的数据存储能力。 密钥管理服务（Key Management Service，KMS）是一种安全、可靠、简单易用的密钥托管服务，帮助用户集中管理密钥，保护密钥安全。KMS提供信封加密能力，无需通过网络传输大量数据即可完成数据加解密。 KMS可以对OBS桶内对象进行全量加密或者部分加密，在OBS服务使用KMS加密过程中，信封加密方式有效保障了数据传输的加密性、数据解密的效率和便捷性，在对象上传和下载过程中，保证信息安全： 图1 使用KMS加密OBS 全量加密：指对OBS桶内上传的所有对象进行加密。此时，需要先对OBS桶加密，然后对桶里的对象进行加密。 开启OBS桶加密。 具体操作请参见OBS桶加密：创建OBS桶时开启服务端加密功能或者OBS桶加密：为已创建的OBS桶开启加密。 选择加密方式，对桶中的对象进行加密。 您可以选择“继承桶加密配置”加密方式，此时桶中的对象和OBS桶采用相同的加密策略；也可以根据需要选择“SSE-KMS加密”方式对OBS桶中上传的对象进行加密。具体操作请参见上传对象加密（SSE-KMS加密方式）。 部分加密：指对OBS桶内上传的部分对象进行加密。此时不需要对OBS桶进行加密，直接对OBS桶中的对象进行加密。 具体操作请参见上传对象加密（SSE-KMS加密方式）。
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上传对象加密（SSE-KMS加密方式） 在OBS管理控制台桶列表中，单击待操作的桶，进入“概览”页面。 在左侧导航栏，单击“对象”。 单击“上传对象”，系统弹出“上传对象”对话框。 单击“添加文件”，选择待上传的文件后，单击“打开”。 在服务端加密行，选择目标加密方式，选择完成后，在下方的选择框中选择默认密钥或者自定义密钥，如图6所示。 图6 加密上传对象（已开启OBS桶加密） 图7 加密上传对象（未开启OBS桶加密） 如果对象所在的OBS桶已开启加密，可在服务端加密行选择继承桶的加密配置，与OBS桶使用同样的加密配置进行上传对象的加密。 如果对象所在的OBS桶未开启加密，可选择先开启OBS桶加密，或者直接使用“SSE-KMS”加密方式加密上传对象。 对象上传成功后，可在对象列表中查看对象的加密状态。 对象的加密状态不可以修改。 使用中的密钥不可以删除，如果删除将导致加密对象不能下载。
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什么是默认密钥？ 默认密钥，是对象存储服务（Object Storage Service，OBS）等其他云服务自动通过密钥管理为用户创建的密钥，其别名后缀为“/default”。 默认密钥可通过密钥管理界面进行查询，不支持禁用、计划删除操作。 默认密钥托管不计费，仅收取API请求次数费用，超出免费请求次数后，超出部分会进行计费。 表1 默认主密钥列表 密钥别名 对应云服务 obs/default 对象存储服务（Object Storage Service，OBS） evs/default 云硬盘（Elastic Volume Service，EVS） ims/default 镜像服务 （Image Management Service，IMS） vbs/default 云硬盘备份（Volume Backup Service，VBS） sfs/default 弹性文件服务（Scalable File Service，SFS） kps/default 密钥对管理服务（Key Pair Service，KPS） csms/default 云凭据管理服务（Cloud Secret Management Service，CSMS） dlf/default 数据治理中心 （ DataArts Studio ） 默认密钥是在用户第一次通过对应云服务使用KMS加密时自动生成的。 父主题： 密钥管理类
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什么是用户主密钥？ 用户主密钥（Customer Master Key，CMK），是用户或云服务通过密钥管理创建的密钥，是一种密钥加密密钥，主要用于加密并保护数据加密密钥。一个用户主密钥可以加密多个数据加密密钥。 用户主密钥分为自定义密钥和默认密钥。 自定义密钥 用户通过密钥管理界面自行创建或导入的密钥。 默认密钥 在用户第一次通过对应云服务使用KMS加密时，云服务自动通过密钥管理为用户创建的密钥，其别名后缀为“/default”。 默认密钥可通过密钥管理界面进行查询，不支持禁用、计划删除操作。 表1 默认主密钥列表 密钥别名 对应云服务 obs/default 对象存储服务（Object Storage Service，OBS） evs/default 云硬盘（Elastic Volume Service，EVS） ims/default 镜像服务（Image Management Service，IMS） kps/default 密钥对管理服务（Key Pair Service，KPS） csms/default 云凭据管理服务（Cloud Secret Management Service，CSMS） dlf/default 数据治理 中心（DataArts Studio） 父主题： 密钥管理类
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默认密钥如何生成？ 默认密钥是自动生成的。 在用户第一次通过对应云服务使用KMS加密时，云服务自动通过密钥管理为用户创建的密钥，其别名后缀为“/default”。 默认密钥可通过密钥管理界面进行查询，不支持禁用、计划删除操作。 默认密钥托管不计费，仅收取API请求次数费用，超出免费请求次数后，超出部分会进行计费。 表1 默认主密钥列表 密钥别名 对应云服务 obs/default 对象存储服务（Object Storage Service，OBS） evs/default 云硬盘（Elastic Volume Service，EVS） ims/default 镜像服务（Image Management Service，IMS） kps/default 密钥对管理服务（Key Pair Service，KPS） csms/default 云凭据管理服务（Cloud Secret Management Service，CSMS） dlf/default 数据治理中心（DataArts Studio） 父主题： 密钥管理类
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使用服务端加密方式上传文件（控制台） 在OBS管理控制台桶列表中，单击待操作的桶，进入“概览”页面。 在左侧导航栏，单击“对象”。 单击“上传对象”，系统弹出“上传对象”对话框。 单击“添加文件”，选择待上传的文件后，单击“打开”。 在服务端加密行，选择“SSE-KMS”，在下方的选择框中选择默认密钥或者自定义密钥，并单击“上传”，如图1所示。 图1 加密上传对象 密钥名称：自定义密钥名称，是用户在数据加密服务中创建的密钥，主要用于加密保护数据。OBS会提供一个名为“obs/default”的默认密钥，用户可以选择使用默认密钥加密上传对象，也可以通过数据加密服务页面创建的自定义密钥加密上传对象。 在使用SSE-KMS时通常选择AES算法密钥。如果需选择SM4加密算法密钥，仅支持在华北-乌兰察布一区域使用。 对象上传成功后，可在对象列表中查看对象的加密状态。 对象的加密状态不可以修改。 使用中的密钥不可以删除，如果删除将导致加密对象不能下载。
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大量数据加解密 当您有大量数据（例如：照片、视频或者数据库文件等）需要加解密时，用户可采用信封加密方式加解密数据，无需通过网络传输大量数据即可完成数据加解密。 加密本地文件流程，如图2所示。 图2 加密本地文件 流程说明如下： 用户需要在KMS中创建一个用户主密钥。 用户调用KMS的“create-datakey”接口创建数据加密密钥。用户得到一个明文的数据加密密钥和一个密文的数据加密密钥。其中密文的数据加密密钥是由指定的自定义密钥加密明文的数据加密密钥生成的。 用户使用明文的数据加密密钥来加密明文文件，生成密文文件。 用户将密文的数据加密密钥和密文文件一同存储到持久化存储设备或服务中。 解密本地文件流程，如图3所示。 图3 解密本地文件 流程说明如下： 用户从持久化存储设备或服务中读取密文的数据加密密钥和密文文件。 用户调用KMS的“decrypt-datakey”接口，使用对应的用户主密钥（即生成密文的数据加密密钥时所使用的用户主密钥）来解密密文的数据加密密钥，取得明文的数据加密密钥。 如果对应的用户主密钥被误删除，会导致解密失败。因此，需要妥善管理好用户主密钥。 用户使用明文的数据加密密钥来解密密文文件。
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小数据加解密 当您有少量数据（例如：密码、证书、电话号码等）需要加解密时，用户可以通过KMS界面使用在线工具加解密数据，或者调用KMS的API接口使用指定的用户主密钥直接加密、解密数据。当前支持不大于4KB的小数据加解密。 以保护服务器HTTPS证书为例，采用调用KMS的API接口方式进行说明，如图1所示。 图1 保护服务器HTTPS证书 流程说明如下： 用户需要在KMS中创建一个用户主密钥。 用户调用KMS的“encrypt-data”接口，使用指定的用户主密钥将明文证书加密为密文证书。 用户在服务器上部署密文证书。 当服务器需要使用证书时，调用KMS的“decrypt-data”接口，将密文证书解密为明文证书。
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KMS支持的密钥算法 KMS创建的对称密钥使用的是AES、SM4加解密算法。KMS创建的非对称密钥支持RSA、ECC、SM2算法。 表2 KMS支持的密钥算法类型 密钥类型 算法类型 密钥规格 说明 适用场景 对称密钥 AES AES_256 AES对称密钥 数据的加解密 加解密数据密钥 说明： 小量数据的加解密可通过控制台在线工具进行。 大量数据的加解密需要调用API接口进行。 对称密钥 SM4 SM4 国密SM4对称密钥 数据的加解密 加解密数据密钥 摘要密钥 SHA HMAC_256 HMAC_384 HMAC_512 摘要密钥 数据防篡改 数据完整性校验 摘要密钥 SM3 HMAC_SM3 国密SM3摘要密钥 数据防篡改 数据完整性校验 非对称密钥 RSA RSA_2048 RSA_3072 RSA_4096 RSA非对称密钥 数字签名和验签 数据的加解密 说明： 非对称密钥适用于签名和验签场景，加密数据效率不高，加解密数据推荐使用对称密钥。 ECC EC_P256 EC_P384 椭圆曲线密码，使用NIST推荐的椭圆曲线 数字签名和验签 非对称密钥 SM2 SM2 国密SM2非对称密钥 数字签名和验签 小量数据的加解密 通过外部导入的密钥支持的密钥包装加解密算法如表3所示。 表3 密钥包装算法说明 密钥包装算法 说明 设置 RSAES_OAEP_SHA_256 具有“SHA-256”哈希函数的OAEP的RSA加密算法。 请您根据自己的HSM功能选择加密算法。 如果您的HSM支持“RSAES_OAEP_SHA_256”加密算法，推荐使用“RSAES_OAEP_SHA_256”加密密钥材料。 须知： “RSAES_OAEP_SHA_1”加密算法已经不再安全，请谨慎选择。 RSAES_OAEP_SHA_1 具有“SHA-1”哈希函数的OAEP的RSA加密算法。 SM2_ENCRYPT 国密推荐的SM2椭圆曲线公钥密码算法。 请在支持国密的局点使用SM2加密算法。
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