SQL クエリ、DDL、DML オペレーションはアプリケーションの変更を必要とせずに正常に機能するため、暗号化は透過的です。データはディスクに書き込まれる前に自動的に暗号化され、メモリに読み込まれるときに復号されます。
鍵の階層
AlloyDB Omni は、データベースとユーザー管理のセキュリティ インフラストラクチャ間の職務分離を厳格に維持する 2 階層の鍵階層を実装しています。
- データ暗号鍵（DEK）: AlloyDB Omni によって生成され、所有されます。これらの鍵は、実際のデータファイル、WAL、一時ファイルを暗号化します。AlloyDB Omni は DEK をディスクに保存しますが、KEK でラップします。
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鍵暗号鍵（KEK）: 外部の鍵管理サービス（KMS）で管理するメインキー。AlloyDB Omni は、KEK を使用して DEK を暗号化します。AlloyDB Omni は、起動時にのみこの鍵にアクセスして DEK をラップ解除します。KEK はデータベース ディスクに永続的に保存されることはありません。
AlloyDB Omni での TDE の仕組み
TDE が有効になっている場合、AlloyDB Omni は外部 KMS と統合された階層型暗号化モデルを使用してデータを保護します。
- 初期化と鍵の取得: クラスタの起動または初期化フェーズで、AlloyDB Omni エンジンは KMS への安全な接続を確立します。JSON Web Token（JWT）を使用して認証し、KEK を取得します。
- DEK のラップ解除: AlloyDB Omni は、KEK を使用して、ラップされた状態でローカル ストレージに保存されている DEK をラップ解除します。その後、これらの DEK がメモリに読み込まれます。
- 透過的なデータ オペレーション:
- ディスクへの書き込み: データベースがデータブロック、WAL レコード、一時ファイルを物理ディスクに書き込むときに、物理ディスクに書き込む前に AES-256 アルゴリズムを使用してデータを自動的に暗号化します。
- ディスクからの読み取り: データベースがデータをメモリに読み取る必要がある場合、メモリに保持されている DEK を使用してブロックを自動的に復号します。
- セキュリティ境界: KEK はローカル データベース ディスクに保存されないため、物理ストレージ メディアが侵害された場合でも、外部ボールトへの承認済みアクセスがなければデータを読み取ることはできません。
暗号化のスコープと仕様
AlloyDB Omni は、業界標準の AES-256 アルゴリズムを使用してデータを保護します。
- データファイル（テーブルとインデックス）: AES-256-XTS。
- ログ先行書き込み（WAL）: AES-256-CTR。
- 一時ファイル: 一時データの種類に応じて AES-256-XTS または AES-256-CTR。
- 鍵のラッピング: AES-256-KWP。
バックアップと高可用性
TDE が有効になっている場合、pgBackRest を使用して作成されたバックアップは、ソースクラスタの暗号化構成を継承します。これにより、バックアップ データはプライマリ データベースと同じレベルのセキュリティで保護されます。
サポートされている KMS と認証
AlloyDB Omni は、外部 KMS プロバイダとして HashiCorp Vault をサポートしています。AlloyDB Omni は KV-V2 シークレット エンジンのみをサポートし、サポートされている認証方法は JWT のみです。
注: AlloyDB Omni はファイルベースの KMS をサポートしています。ただし、本番環境のワークロードではなく、テスト目的でのみ使用することをおすすめします。PostgreSQL ツールの互換性
TDE 対応クラスタは、環境変数を介してinitdb を除くすべての組み込み PostgreSQL ツールを透過的にサポートします。initdb を使用する場合は、KEK URL を渡してください。詳細については、TDE 対応クラスタを作成するをご覧ください。
制限事項
- 既存のクラスタで TDE を有効にすることはできません。
- TDE を有効にすると、無効にすることはできません。
- TDE 対応クラスタでは、メジャー バージョンのアップグレードはサポートされていません。
- 暗号化されたバックアップを暗号化されていないサーバーに復元したり、暗号化されていないバックアップを暗号化されたサーバーに復元することはできません。
- DEK のローテーションは対象外です。
- KEK URL パスが同じである限り、KEK のローテーションはサポートされます。
- KEK ローテーションは、外部 KMS プロバイダとして HashiCorp Vault でのみサポートされます。
FILE_COPY戦略を使用してCREATE DATABASEすることはできません。- TDE 対応クラスタでは、Barman バックアップは
rsyncモードのみをサポートします。postgresバックアップ方法はサポートされていません。