Chiffrement transparent des données (TDE) pour AlloyDB Omni

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Le chiffrement transparent des données (TDE) vous permet de sécuriser toutes les données au repos dans vos clusters AlloyDB Omni sans modifier le code de votre application. En activant cette fonctionnalité, vous vous assurez que les tables, les index et les journaux de transaction (WAL) sont automatiquement chiffrés avant d'être écrits sur le disque. Cela vous permet de répondre aux exigences de conformité et de protéger les informations sensibles.

Le chiffrement est transparent, car les requêtes SQL, les opérations LDD et LMD fonctionnent normalement sans nécessiter de modifications de l'application. Les données sont automatiquement chiffrées avant d'être écrites sur le disque et déchiffrées lorsqu'elles sont lues en mémoire.

Hiérarchie des clés

AlloyDB Omni implémente une hiérarchie de clés à deux niveaux qui maintient une séparation des tâches stricte entre la base de données et l'infrastructure de sécurité gérée par l'utilisateur.

  • Clés de chiffrement de données (DEK) : générées et détenues par AlloyDB Omni. Ces clés chiffrent les fichiers de données réels, les journaux de transaction, et les fichiers temporaires. AlloyDB Omni stocke les DEK sur le disque, mais les encapsule avec votre KEK.
  • Clé de chiffrement de clé (KEK) : clé principale que vous gérez dans un service de gestion des clés (KMS) externe. AlloyDB Omni utilise votre KEK pour chiffrer les DEK. AlloyDB Omni n'accède à cette clé qu'au démarrage pour déchiffrer les DEK. Votre KEK n'est jamais stockée de manière persistante sur le disque de la base de données.
    • L'emplacement et les paramètres d'accès de la KEK sont fournis via des variables d'environnement et l'option d'initialisation flag.--tde-kek-url

Fonctionnement du chiffrement transparent des données avec AlloyDB Omni

Lorsque le chiffrement transparent des données est activé, AlloyDB Omni sécurise vos données à l'aide d'un modèle de chiffrement en couches qui s'intègre à un KMS externe.

  • Initialisation et récupération des clés : lors de la phase de démarrage ou d'initialisation du cluster, le moteur AlloyDB Omni établit une connexion sécurisée à votre KMS. Il s'authentifie à l'aide d'un jeton Web JSON (JWT) et récupère la KEK.
  • Déchiffrement des DEK : AlloyDB Omni utilise votre KEK pour déchiffrer les DEK, qui sont stockées sur le stockage local dans un état chiffré. Ces DEK sont ensuite chargées en mémoire.
  • Opérations de données transparentes :
    • Écriture sur le disque : lorsque la base de données écrit des blocs de données, des enregistrements WAL ou des fichiers temporaires sur le disque physique, elle chiffre automatiquement les données à l'aide d'algorithmes AES-256 avant de les écrire sur le disque physique.
    • Lecture à partir du disque : lorsque la base de données doit lire des données en mémoire, elle déchiffre automatiquement les blocs à l'aide des DEK stockées en mémoire.
  • Limites de sécurité : votre KEK n'est jamais stockée sur le disque de la base de données locale, ce qui garantit que même si le support de stockage physique est compromis, les données restent illisibles sans accès autorisé au coffre-fort externe.

Champ d'application et spécifications du chiffrement

AlloyDB Omni utilise des algorithmes AES-256 standards pour sécuriser vos données.

  • Fichiers de données (tables et index) : AES-256-XTS.
  • Journaux de transaction (WAL) : AES-256-CTR.
  • Fichiers temporaires : AES-256-XTS ou AES-256-CTR selon le type de données temporaires.
  • Encapsulation de clés : AES-256-KWP.

Sauvegarde et haute disponibilité

Lorsque le chiffrement transparent des données est activé, les sauvegardes créées à l'aide de pgBackRest héritent de la configuration de chiffrement du cluster source. Cela garantit que vos données de sauvegarde restent protégées avec le même niveau de sécurité que votre base de données principale.

Les sauvegardes ne peuvent être restaurées que sur les clusters où la même KEK est disponible.

Pour les configurations à haute disponibilité, l'environnement de récupération doit être initialisé avec les mêmes variables d'environnement de coffre-fort. Les variables d'environnement de coffre-fort doivent être disponibles sur tous les hôtes participants.

KMS et authentification compatibles

AlloyDB Omni est compatible avec HashiCorp Vault en tant que fournisseur de KMS externe. AlloyDB Omni n'est compatible qu'avec le moteur de secrets KV-V2, et la seule méthode d'authentification acceptée est JWT.

Compatibilité avec les outils PostgreSQL

Les clusters pour lesquels le chiffrement transparent des données est activé sont compatibles avec tous les outils PostgreSQL intégrés, à l'exception de initdb, de manière transparente via des variables d'environnement. Si vous utilisez initdb, assurez-vous de transmettre explicitement l'URL de la KEK. Pour en savoir plus, consultez la page Créer un cluster pour lequel le chiffrement transparent des données est activé.

Limites

  • Vous ne pouvez pas activer le chiffrement transparent des données sur des clusters existants.
  • Une fois activé, vous ne pouvez plus désactiver le chiffrement transparent des données.
  • Les mises à niveau de version majeure ne sont pas compatibles avec les clusters pour lesquels le chiffrement transparent des données est activé.
  • Vous ne pouvez pas restaurer des sauvegardes chiffrées sur des serveurs non chiffrés ni des sauvegardes non chiffrées sur des serveurs chiffrés.
  • La rotation des DEK n'est pas compatible.
  • La rotation des KEK est compatible tant que le chemin d'accès de l'URL de la KEK reste le même.
  • Vous ne pouvez pas utiliser CREATE DATABASE avec la stratégie FILE_COPY.
  • Sur les clusters pour lesquels le chiffrement transparent des données est activé, les sauvegardes Barman ne sont compatibles qu'avec le mode rsync. La méthode de sauvegarde postgres n'est pas compatible.

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