„Vom Kunden verwaltete Verschlüsselungsschlüssel“ aktivieren

In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie Knowledge Catalog-Daten (ehemals Dataplex Universal Catalog) mit kundenverwalteten Verschlüsselungsschlüsseln (Customer-Managed Encryption Keys, CMEK) verschlüsseln.

Übersicht

Standardmäßig verschlüsselt Knowledge Catalog ruhende Kundeninhalte. Die Verschlüsselung wird von Knowledge Catalog übernommen. Weitere Maßnahmen Ihrerseits sind nicht erforderlich. Diese Option heißt Google-Standardverschlüsselung.

Wenn Sie Ihre Verschlüsselungsschlüssel selbst verwalten möchten, können Sie kundenverwaltete Verschlüsselungsschlüssel (CMEKs) in Cloud KMS mit CMEK-integrierten Diensten wie Knowledge Catalog verwenden. Mit Cloud KMS-Schlüsseln haben Sie die Kontrolle über Schutz level, Speicherort, Rotationszeitplan, Nutzungs- und Zugriffsberechtigungen sowie über kryptografische Grenzen. Mit Cloud KMS können Sie außerdem die Schlüsselnutzung verfolgen, Audit-Logs aufrufen und den Lebenszyklus von Schlüsseln steuern. Statt es Google zu überlassen, die symmetrischen Schlüsselverschlüsselungsschlüssel (Key Encryption Keys, KEKs) zum Schutz Ihrer Daten zu besitzen und zu verwalten, können Sie diese auch über Cloud KMS steuern und verwalten.

Nachdem Sie Ihre Ressourcen mit CMEKs eingerichtet haben, ähnelt der Zugriff auf Ihre Knowledge Catalog-Ressourcen der Verwendung der Google-Standardverschlüsselung. Weitere Informationen zu Ihren Verschlüsselung soptionen finden Sie unter Kundenverwaltete Verschlüsselungsschlüssel (CMEK).

Knowledge Catalog verwendet einen CMEK pro Standort für alle Knowledge Catalog-Ressourcen.

Sie können einen CMEK-Schlüssel auf Organisationsebene in Knowledge Catalog konfigurieren.

Weitere Informationen zu CMEKs im Allgemeinen, einschließlich wann und warum sie aktiviert werden sollten, finden Sie unter Kundenverwaltete Verschlüsselungsschlüssel (CMEKs).

Vorteile von CMEK

Mit CMEK haben Sie folgende Möglichkeiten:

  • Lebenszyklusvorgänge für Schlüssel und Zugriffsberechtigungen verwalten.
  • Schlüsselnutzung mit der Key Inventory API und den Key Usage-Dashboards in Cloud KMS verfolgen. So können Sie beispielsweise sehen, welche Schlüssel welche Ressourcen schützen. In Cloud Logging sehen Sie, wann und von wem auf die Schlüssel zugegriffen wurde.
  • Bestimmte gesetzliche Anforderungen erfüllen, indem Sie Ihre Verschlüsselungsschlüssel verwalten.

Funktionsweise von CMEK mit Knowledge Catalog

Knowledge Catalog-Verschlüsselungsadministratoren in Ihrem Google Cloud Projekt können CMEK für Knowledge Catalog konfigurieren, indem sie den Cloud KMS-Schlüssel angeben. Knowledge Catalog verwendet dann den angegebenen Cloud KMS-Schlüssel, um alle Daten zu verschlüsseln, einschließlich vorhandener Daten und aller neuen Ressourcen, die in Knowledge Catalog erstellt wurden.

Unterstützte Features

Hinweise

  • Standardmäßig wird jede Organisation mit der Google-Standardverschlüsselung bereitgestellt.
  • Der Organisationsadministrator kann für jeden Standort zu CMEK in Knowledge Catalog wechseln.
  • Knowledge Catalog unterstützt Cloud KMS-Schlüssel, Cloud HSM-Schlüssel und Cloud External Key Manager-Schlüssel.
  • Die Schlüsselrotation wird unterstützt. Nach der Rotation wird die neue Schlüsselversion automatisch für die Datenverschlüsselung verwendet. Vorhandene Daten werden ebenfalls mit dieser neuen Version verschlüsselt.
  • Knowledge Catalog behält Datensicherungen maximal 15 Tage lang bei. Alle Sicherungen, die nach der Aktivierung von CMEK erstellt werden, werden mit dem angegebenen KMS-Schlüssel verschlüsselt. Daten, die vor der Aktivierung von CMEK gesichert wurden, bleiben maximal 15 Tage lang mit der Google-Standardverschlüsselung verschlüsselt.

Beschränkungen

  • Der Wechsel zu CMEK ist ein irreversibler Vorgang. Nachdem Sie sich für CMEK entschieden haben, können Sie nicht mehr zur Google-Standardverschlüsselung zurückkehren.
  • Nachdem ein Cloud KMS-Schlüssel für Knowledge Catalog konfiguriert wurde, kann er nicht mehr aktualisiert oder geändert werden.
  • Knowledge Catalog unterstützt nur die Verschlüsselung auf Organisationsebene. Daher wird die Verschlüsselungskonfiguration auf Organisationsebene für einen bestimmten Standort festgelegt und zum Verschlüsseln von Knowledge Catalog-Daten für alle Projekte innerhalb dieser Organisation und dieses Standorts verwendet. Die CMEK-Verschlüsselung wird für bestimmte Projekte unter einer Organisation oder einem Ordner nicht unterstützt. Das Festlegen von CMEK-bezogenen Organisationsrichtlinien erfordert sorgfältige Überlegungen.
  • Knowledge Catalog unterstützt CMEK nicht in der globalen Region.

  • Wenn CMEK für Knowledge Catalog aktiviert ist, funktionieren die folgenden Features nicht:

    • Organisationsübergreifende Metadatensuche

  • Bevor Sie CMEK in Knowledge Catalog konfigurieren, deaktivieren Sie die Data Catalog API (eingestellt) in allen Projekten.

  • Wenn Sie CMEK in Knowledge Catalog aktivieren, migrieren Sie keine Projekte in die oder aus der CMEK-Organisation. Wenn Sie die Organisationszuordnung eines Projekts ändern, gehen die in Knowledge Catalog gespeicherten Metadaten für dieses Projekt dauerhaft verloren.

Vorhandene CMEK-Konfigurationen aktualisieren

Wenn Sie CMEK in Knowledge Catalog vor dem 7. November 2025 aktiviert haben, führen Sie den folgenden Befehl aus, um die CMEK-Abdeckung auf Knowledge Catalog und die Knowledge Catalog-Suche auszudehnen:

  gcloud dataplex encryption-config update organizations/ORG_ID/locations/LOCATION/encryptionConfigs/default --enable-metastore-encryption
  • Ersetzen Sie ORG_ID durch die ID der Organisation, die den Schlüssel enthält.
  • Ersetzen Sie LOCATION durch den Standort der Organisation, die den Schlüssel enthält.

Wenn die Daten verschlüsselt sind, kann es zu einem Problem mit der Verfügbarkeit von Knowledge Catalog kommen.

Wenn Sie CMEK nach dem 7. November 2025 zum ersten Mal aktivieren, sind der Knowledge Catalog-Metastore und die Knowledge Catalog-Suche standardmäßig in der CMEK-Abdeckung enthalten.

Verschlüsselungsschlüssel schützen

So sorgen Sie für einen fortlaufenden Zugriff auf die mit CMEK verschlüsselten Daten:

  • Achten Sie darauf, dass Ihre CMEK-Schlüssel aktiviert und zugänglich bleiben. Wenn ein Schlüssel deaktiviert oder gelöscht wird, sind die Knowledge Catalog-Daten nicht mehr zugänglich. Wenn der Schlüssel länger als 30 Tage nicht verfügbar ist, werden die mit diesem Schlüssel verschlüsselten Daten automatisch gelöscht und können nicht wiederhergestellt werden.
  • Wenn der Cloud KMS-Schlüssel gelöscht wird und nicht wiederhergestellt werden kann, gehen alle zugehörigen Knowledge Catalog-Daten dauerhaft verloren.
  • Wenn Cloud KMS vorübergehend nicht verfügbar ist, unterstützt Knowledge Catalog weiterhin vollständige Vorgänge auf Best-Effort-Basis für bis zu eine Stunde. Nach diesem Zeitraum sind die Daten als Schutzmaßnahme vorübergehend nicht zugänglich.
  • Wenn Sie Cloud EKM verwenden, hat Google keine Kontrolle über die Verfügbarkeit Ihrer extern verwalteten Schlüssel. Eine kurzfristige Nichtverfügbarkeit des Schlüssels führt zu einem vorübergehenden Verlust des Datenzugriffs. Wenn der Schlüssel 30 Tage lang nicht verfügbar ist, führt dies zu einem dauerhaften Datenverlust.

Verfügbarkeit von Knowledge Catalog

In den folgenden Abschnitten werden der Prozess und die erwarteten betrieblichen Auswirkungen beschrieben, wenn Sie CMEK für Ihre Knowledge Catalog-Organisation aktivieren.

Erste Infrastrukturbereitstellung

Nachdem Sie die Verschlüsselungskonfiguration gespeichert haben, richtet Knowledge Catalog die erforderliche Infrastruktur ein. Dieser Vorgang dauert in der Regel 6 bis 8 Stunden. Während dieser Bereitstellungsphase haben Sie weiterhin vollen Zugriff auf alle Knowledge Catalog-Features und -Funktionen. Die Daten bleiben durch die von Google verwaltete Verschlüsselung verschlüsselt. Wenn die Organisationsrichtlinie constraints/gcp.restrictNonCmekServices festgelegt ist, schlagen Anfragen zur Ressourcenerstellung fehl, bis die Bereitstellungsphase abgeschlossen ist.

Datenverschlüsselung und API-Verfügbarkeit

Nach der Infrastrukturbereitstellung beginnt Knowledge Catalog mit der Verschlüsselung vorhandener Daten, die in der Organisation gespeichert sind. Um die Datenintegrität zu gewährleisten und potenzielle Inkonsistenzen während dieses Verschlüsselungsvorgangs zu vermeiden, sind die Dataplex API-Methoden vorübergehend nicht verfügbar. Diese Einschränkung verhindert Datenaktualisierungsvorgänge. Wenn Sie CMEK zum ersten Mal für Knowledge Catalog aktivieren, werden alle vorhandenen Daten verschlüsselt. Dieser einmalige Vorgang dauert schätzungsweise bis zu zwei Stunden.

Vorgänge nach der Verschlüsselung

Nachdem die Verschlüsselung der vorhandenen Daten abgeschlossen ist, sind die Dataplex API-Methoden vollständig verfügbar. Das Erstellen oder Ändern von Daten in Knowledge Catalog wird automatisch mit dem konfigurierten CMEK verschlüsselt, ohne dass es zu betrieblichen Unterbrechungen oder API-Einschränkungen kommt.

Schlüssel erstellen und CMEK aktivieren

In der folgenden Anleitung wird beschrieben, wie Sie einen Schlüssel erstellen und CMEK für Knowledge Catalog aktivieren. Sie können einen Schlüssel verwenden, der direkt in Cloud KMS erstellt wurde, oder einen extern verwalteten Schlüssel, den Sie mit Cloud EKMzur Verfügung stellen.

  1. Führen Sie in dem Google Cloud Projekt, in dem Sie Ihre Schlüssel verwalten möchten, folgende Schritte aus:

    1. Aktivieren Sie die Cloud Key Management Service API.

    2. Erstellen Sie einen Cloud KMS-Schlüsselbund am gewünschten Standort.

    3. Erstellen Sie einen Schlüssel mit einer der folgenden Optionen:

  2. Erstellen und zeigen Sie das von Google verwaltete Dienstkonto an:

    gcloud beta services identity create \
    --service=dataplex.googleapis.com \
    --organization=ORG_ID

    Ersetzen Sie ORG_ID durch die ID der Organisation, die den Schlüssel enthält.

    Wenn Sie aufgefordert werden, die Komponente „Google Cloud CLI-Betabefehle“ zu installieren, geben Sie Y ein.

    Mit dem Befehl services identity der gcloud CLI wird das spezifische von Google verwaltete Dienstkonto erstellt oder abgerufen, das Knowledge Catalog für den Zugriff auf den Cloud KMS-Schlüssel verwenden kann.

    Die Dienstkonto-ID hat das Format service-org-ORG_ID@gcp-sa-dataplex.iam.gserviceaccount.com. Außerdem wird ein CMEK-spezifisches Dienstkonto mit dem Format service-org-ORG_ID@gcp-sa-dataplex-cmek.iam.gserviceaccount.com erstellt. Das CMEK-spezifische Dienstkonto wird zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Daten verwendet, die in Knowledge Catalog gespeichert sind. Wenn Sie VPC Service Controls für den Cloud KMS-Schlüssel verwenden, müssen Sie dem CMEK-spezifischen Dienstkonto mit einer Eingangsregel Zugriff gewähren.

  3. Weisen Sie dem Knowledge Catalog Dienstkonto die CryptoKey-Verschlüsseler/Entschlüsseler IAM-Rolle (roles/cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter) zu. Erteilen Sie diese Berechtigung für den von Ihnen erstellten Schlüssel.

    Console

    1. Rufen Sie die Seite Schlüsselverwaltung auf.

      Zur Schlüsselverwaltung

    2. Klicken Sie auf den Schlüsselbund.

    3. Klicken Sie in der Liste der verfügbaren Schlüssel auf den von Ihnen erstellten Schlüssel.

    4. Klicken Sie auf den Tab Berechtigungen.

    5. Klicken Sie auf Zugriff erlauben.

    6. Führen Sie im Bereich Zugriff erlauben die folgenden Schritte aus, um dem Knowledge Catalog-Dienstkonto Zugriff zu gewähren:

      1. Geben Sie unter Hauptkonten hinzufügen das Dienstkonto service-org-ORG_ID@gcp-sa-dataplex.iam.gserviceaccount.com ein.
      2. Wählen Sie unter Rollen zuweisen die Rolle „Cloud KMS CryptoKey Verschlüsseler/Entschlüsseler“ aus.
      3. Klicken Sie auf Speichern.

    gcloud

    Weisen Sie dem Dienstkonto die Rolle cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter zu:

    gcloud kms keys add-iam-policy-binding KEY_NAME \
    --location=LOCATION \
    --keyring KEY_RING \
    --project=KEY_PROJECT_ID \
    --member serviceAccount:service-org-ORG_ID@gcp-sa-dataplex.iam.gserviceaccount.com \
    --role roles/cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter

    Ersetzen Sie Folgendes:

    • KEY_NAME: der Schlüsselname
    • LOCATION: der Standort
    • KEY_RING: der Schlüsselbund
    • KEY_PROJECT_ID: die Projekt-ID

  4. Weisen Sie sich selbst die Rolle „Dataplex-Verschlüsselungsadministrator“ zu.

    Console

    Folgen Sie der Anleitung zum Zuweisen einer IAM-Rolle.

    gcloud 

    gcloud organizations add-iam-policy-binding ORG_ID \
    --member='user:USER_EMAIL' \
    --role='roles/dataplex.encryptionAdmin'

    Ersetzen Sie Folgendes:

    • ORG_ID: die ID der Organisation, die den Schlüssel enthält.
    • USER_EMAIL: die E-Mail-Adresse des Nutzers.

  5. Konfigurieren Sie Knowledge Catalog so, dass Ihr CMEK-Schlüssel verwendet wird.

    Console

    1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite „Knowledge Catalog“ auf.

      Zu Knowledge Catalog

    2. Klicken Sie auf Einstellungen.

    3. Wählen Sie unter Region für CMEK auswählen eine Region aus. Die ausgewählte Region muss mit dem Standort des Cloud KMS-Schlüssels übereinstimmen.

    4. Wählen Sie unter Verschlüsselungsschlüssel auswählen den von Ihnen erstellten Schlüssel aus.

    5. Klicken Sie auf Speichern.

      Die Datenverschlüsselung dauert eine Weile. Wenn der Vorgang abgeschlossen ist, wird die folgende Meldung angezeigt: Data Encryption is complete. Your selected CMEK key is now protecting your data.

    gcloud

    1. Legen Sie die Verschlüsselungskonfiguration in Knowledge Catalog fest:

      gcloud dataplex encryption-config create default \
    --location=LOCATION \
    --organization=ORG_ID \
    --key=KEY_RESOURCE_ID

      Ersetzen Sie Folgendes:

    2. Prüfen Sie, ob die Verschlüsselung abgeschlossen ist:

      gcloud dataplex encryption-config describe default \
    --location=LOCATION \
    --organization=ORG_ID

    Die Datenverschlüsselung dauert eine Weile. Wenn der Vorgang abgeschlossen ist, wird die folgende Meldung angezeigt: encryptionState: COMPLETED.

Logging und Monitoring

Prüfen Sie Knowledge Catalog-Anfragen an Cloud KMS, indem Sie das Audit-Logging für die Cloud KMS API aktivieren.

CMEK-Organisationsrichtlinien

Google Cloud bietet Einschränkungen für Organisationsrichtlinien, um die CMEK-Nutzung zu erzwingen und die zulässigen Cloud KMS-Schlüssel in Ihrer Organisation zu steuern. Diese Einschränkungen tragen dazu bei, dass Daten in Knowledge Catalog einheitlich durch CMEK geschützt werden.

  • constraints/gcp.restrictNonCmekServices erzwingt die obligatorische CMEK-Nutzung für Knowledge Catalog-Ressourcen.

    • Wenn Sie dataplex.googleapis.com der Liste der Google Cloud Dienst namen hinzufügen und die Einschränkung auf Deny festlegen, wird die Erstellung von Knowledge Catalog-Ressourcen ohne CMEK-Schutz verhindert.

    • Wenn in den CMEK-Verschlüsselungseinstellungen kein Cloud KMS-Schlüssel für den angeforderten Standort angegeben ist, schlagen Anfragen zum Erstellen von Ressourcen in Knowledge Catalog fehl.

    • Diese Richtlinie wird auf der Ebene des einzelnen Ressourcenprojekts validiert.

  • constraints/gcp.restrictCmekCryptoKeyProjects beschränkt die Auswahl von Cloud KMS-Schlüsseln für CMEK auf bestimmte Ressourcenhierarchien.

    • Wenn Sie eine Liste mit Indikatoren für Ressourcenhierarchien (Projekte, Ordner oder Organisationen) konfigurieren und die Einschränkung auf Allow festlegen, kann Knowledge Catalog CMEK-Schlüssel nur von den angegebenen Standorten verwenden.

    • Wenn ein Cloud KMS-Schlüssel aus einem nicht zulässigen Projekt angegeben wird, schlagen Anfragen zum Erstellen von CMEK-geschützten Ressourcen in Knowledge Catalog fehl.

    • Diese Richtlinie wird während der Ressourcenerstellung auf Ressourcenprojektebene validiert.

    • Diese Richtlinie wird auf Organisationsebene validiert, wenn Sie CMEK-Verschlüsselungseinstellungen konfigurieren.

    • Um Inkonsistenzen zu vermeiden, müssen die Konfigurationen auf Projektebene mit den organisationsweiten Richtlinien übereinstimmen.

Weitere Informationen zum Konfigurieren von Organisationsrichtlinien finden Sie unter CMEK-Organisationsrichtlinien.

CMEK-Berechtigungen für Knowledge Catalog-Datenscans

Wenn Sie Datenprofil- oder Datenqualitätsscans für CMEK-verschlüsselte BigQuery-Ressourcen erstellen, weisen Sie sowohl dem Knowledge Catalog-Dienst-Agenten (service-<PROJECT_NUMBER>@gcp-sa-dataplex.iam.gserviceaccount.com) als auch dem BigQuery-Dienst-Agenten (bq-<PROJECT_NUMBER>@bigquery-encryption.iam.gserviceaccount.com) die roles/cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter-Rolle für den Cloud Key Management Service-Schlüssel zu, der das BigQuery-Dataset schützt:

gcloud kms keys add-iam-policy-binding KEY_NAME \
    --location=LOCATION \
    --keyring=KEYRING_NAME \
    --member="serviceAccount:service-PROJECT_NUMBER@gcp-sa-dataplex.iam.gserviceaccount.com" \
    --role="roles/cloudkms.cryptoKeyEncrypterDecrypter"

Nächste Schritte

  • Weitere Informationen zu CMEK