KMSの概要

AWS KMS (Key Management Service)
データ暗号化に利用するキーを作成・管理を行うためのマネージドサービス。
CMK（マスターキー）と呼ばれる鍵が存在する。
この（CMK）の可用性は99.999999999％（イレブンナイン）

KMSの仕組み

エンベロープ暗号化

データを暗号化する鍵（データキー）とデータを暗号化する鍵を暗号化する鍵（マスターキー）を利用する方式。

データ暗号化用の鍵をさらに暗号化するので、セキュリティが強化される。

KMS で使用される鍵

CMK（Customer Master Key）
- データキーを暗号化するマスターキー
- AWSが管理するHSM内でマスターキーも暗号化される
CDK（Customer Data Key）
- データを暗号化するキー
- ユーザーが都度生成する

CMK の種類

カスタマー管理CMK
- AWSユーザー側で作成、管理している
- アプリ内で使用するデータなどの暗号化に使用するCMK
- 1年更新（変更可能）
AWS管理CMK
- AWS側で作成、管理している
- S3,RDSなどのAWSサービスの暗号化に使用される
- 鍵は3年更新（変更不可）
AWS所有CMK
- AWSが所有しているCMK、ユーザーが触れることはない

CMK の削除

CMKを削除することは可能だが一度削除したCMKは二度と復元できないので暗号化したデータを複合できなくなることがあるので要注意。
削除アクション実行後にも7-30日の待機時間が用意されており、キャンセルすることが可能。

鍵使用の流れ

KMS からCMK を取り出す
CMK を使用して CDK を複合化
CDK を使用して暗号化されたデータを複合化

キーローテーション

カスタマー管理の CMK は1年ごとの自動ローテーションが可能
AWS管理の CMK は自動ローテーション可能だが、期間は1年固定
一年より短い周期で暗号化キーローテーションしたい場合は手動でキーを生成する

バッキングキー

KMS はローテーションされて現在は使用されていない過去のキーをすべて記録している。
このため古いキーで暗号化したデータも複合することが可能。
これをバッキングキーと呼ぶ。

キーのエイリアス

CMK にはエイリアス（別名）を付けることが可能、これは同一アカウント、同一リージョン内で一意である必要がある。

エイリアスは付け替えが可能なので、キー更新時に旧キーから新キーへとエイリアスを付け替えることでアプリケーション側の変更が不要となる。
1つのキーに複数のエイリアスを付けることも可能。

キーマテリアルのインポート

キーマテリアルとは

CMK のメタデータを除く暗号・複合に利用する部分。
インポートすることをBYOKと呼ぶ。
インポートするキーは256bitの対象キーのみ利用可能。

KMSのアクセスコントロール

IAMによるユーザーベースコントロール
キーポリシーによるリソースベースコントロール
許可によるリソースベースコントロール
が可能。

キーポリシー

リソースベースのポリシーが定義可能。
条件キーを用いて設定が可能。

デフォルトのキーポリシー

{
    "Id": "key-consolepolicy-3",
    "Version": "2012-10-17",
    "Statement": [
        {
            "Sid": "Enable IAM User Permissions",
            "Effect": "Allow",
            "Principal": {
                "AWS": "arn:aws:iam::123456789012:root"
            },
            "Action": "kms:*",
            "Resource": "*"
        },
        {
            "Sid": "Allow access for Key Administrators",
            "Effect": "Allow",
            "Principal": {
                "AWS": "arn:aws:iam::123456789012:user/adminA"
            },
            "Action": [
                "kms:Create*",
                "kms:Describe*",
                "kms:Enable*",
                "kms:List*",
                "kms:Put*",
                "kms:Update*",
                "kms:Revoke*",
                "kms:Disable*",
                "kms:Get*",
                "kms:Delete*",
                "kms:TagResource",
                "kms:UntagResource",
                "kms:ScheduleKeyDeletion",
                "kms:CancelKeyDeletion"
            ],
            "Resource": "*"
        },
        {
            "Sid": "Allow use of the key",
            "Effect": "Allow",
            "Principal": {
                "AWS": "arn:aws:iam::123456789012:user/userA"
            },
            "Action": [
                "kms:Encrypt",
                "kms:Decrypt",
                "kms:ReEncrypt*",
                "kms:DescribeKey",
                "kms:GetPublicKey"
            ],
            "Resource": "*"
        },
        {
            "Sid": "Allow attachment of persistent resources",
            "Effect": "Allow",
            "Principal": {
                "AWS": "arn:aws:iam::123456789012:user/userA"
            },
            "Action": [
                "kms:CreateGrant",
                "kms:ListGrants",
                "kms:RevokeGrant"
            ],
            "Resource": "*",
            "Condition": {
                "Bool": {
                    "kms:GrantIsForAWSResource": "true"
                }
            }
        }
    ]
}

許可

特定のIAMユーザーやIAMロールなどにCMKの利用を許可することができる機能。
セキュリティグループと同じホワイトリスト方式

AWS CLI や AWS SDK を使用して許可を作成できる
許可（Grant）の作成方法はこちら

KMS の制約事項

リージョン間で鍵の共有は不可
- リージョン間で鍵を共有したい場合は CMK 作成時にマルチリージョンキーを選択する

AWS KMS (Key Management Service)まとめ