鍵はどのくらいの頻度でローテーションすべきですか?

脅威モデルによります。コンプライアンスフレームワークでは年次ローテーションが求められることがあります。高価値のターゲットでは、四半期ごと、または侵害が疑われるたびにローテーションしてください。ローテーションのコストも判断材料に含めてください。

エンベロープ暗号化とは何ですか?

マスターキー(KMS/HSM 内)がデータキーを暗号化し、データキーが実際のデータを暗号化します。ローテーションでは、新しいマスターキーでデータキーだけを再暗号化します。大量のデータは同じデータキーで暗号化されたままです。すべてのデータを再暗号化するよりはるかに安価です。

暗号鍵を安全にローテーションする

鍵のローテーションは、鍵が漏洩した場合の被害範囲を限定します。二重暗号化による移行パターンと、ダウンタイムなしでデータを再暗号化する方法を学びましょう。

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鍵ローテーションは、古い暗号鍵を新しい鍵に置き換え、すべてのデータを再暗号化します。課題は、ダウンタイムなしで行うことです。解決策は二重暗号化(エンベロープ)パターンです。新しいデータは新しい鍵で暗号化し、古いデータは読み取り時に復号して新しい鍵で再暗号化します(レイジーマイグレーション)。
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AES 暗号化ツール →
新しいデータを新しい鍵(K2)で暗号化します。復号側がどの鍵を使うべきか分かるよう、暗号文と一緒に鍵バージョンの識別子を保存します。
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AES 復号ツール →
古いデータ(K1 で暗号化)を読み取り時に復号します。復号に成功したら、すぐに K2 で再暗号化して、保存済みの暗号文を更新します。これがレイジーマイグレーションです。データはアクセスされたときに移行されます。
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ハッシュ計算ツール →
鍵バージョンのメタデータをハッシュして、改ざんを検出します。攻撃者がレコードを古い鍵バージョンにダウングレードできないようにすべきです。
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すべてのレコードが K2 に移行されたら、K1 を廃止します。見落とされたレコードに備え、猶予期間中は K1 をコールドストレージに保管してください。エンベロープ暗号化(AWS KMS パターン)では、マスターキーをローテーションしてもデータキーは保持します。再暗号化するのはラップされたデータキーだけで、大量のデータではありません。

よくある質問

鍵はどのくらいの頻度でローテーションすべきですか?: 脅威モデルによります。コンプライアンスフレームワークでは年次ローテーションが求められることがあります。高価値のターゲットでは、四半期ごと、または侵害が疑われるたびにローテーションしてください。ローテーションのコストも判断材料に含めてください。
エンベロープ暗号化とは何ですか?: マスターキー(KMS/HSM 内)がデータキーを暗号化し、データキーが実際のデータを暗号化します。ローテーションでは、新しいマスターキーでデータキーだけを再暗号化します。大量のデータは同じデータキーで暗号化されたままです。すべてのデータを再暗号化するよりはるかに安価です。