CloudFormationによる【KMS】の構築

hebiishi

2年前

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皆様こんにちは。
今回はCloudFormatonを利用して高可用性アーキテクトの構築をしていきます。
この記事ではKMSの作成を行います。

1.高可用性アーキテクト構築目次

目次はこちら

2.KMSについて

AWS Key Management Service (AWS KMS) は、データの保護に使用される暗号化キーの作成と制御を容易にするマネージドサービスです。AWS KMS はハードウェアセキュリティモジュール (HSM) を使用して AWS KMS keys を保護し、FIPS 140-2 暗号化モジュール検証プログラムで検証します (中国 (北京) および中国 (寧夏) リージョンを除く)。
参照：公式ドキュメント：KMS

KMSキーのタイプ	KMSキーメタデータを表示可能	KMSキーを管理可能	AWSアカウントのみに使用	自動回転
カスタマー管理のキー	はい	はい	はい	（オプション）365日（１年）ごと
AWSマネージドキー	はい	いいえ	はい	必須1095日（3年）ごと
AWS所有のキー	いいえ	いいえ	いいえ	可変

KMSの主な機能

データ暗号化（Encrypt）
データ複合化（Decrypt）
データ暗号化に利用のためカスタマーデータキーを生成（GenerateDataKey）

暗号化キータイプ

対称鍵は暗号化と復号化に同じ鍵を使用します。
非対称鍵は暗号化と復号化に別の鍵を使用します。暗号化に使用する鍵は公開鍵と言い、復号に使用する鍵は秘密鍵と言います。
"customer_master_key_spec"オプションを設定しない場合、デフォルトのキー仕様である"SYMMETRIC_DEFAULT"が設定されます。キーは対称鍵仕様です。
キータイプの設定はcustomer_master_key_specオプションで設定します。スペックの選択については、AWSキー管理サービスを参照してください。

KMSは主に2つの鍵を管理します。

マスターキー(CMK)は、データキーを暗号化する鍵です。
データキーを暗号化（CDK）データを暗号化する鍵です。

類似AWSリソース

類似サービスは「CloudHSM」があります。

2.構築したいKMS構成図

構成図よりEBS、RDS、EFSにKMSを使用します。KMS キーとデータキーの利用
EBSは対称KMSのみをサポートするので、今回のKMS作成は対称鍵を選択します。
今回作成するKMSのキー仕様は"SYMMETRIC_DEFAULT"です。

3.全体構築ソースコード

Resources:
  myKey:
    Type: 'AWS::KMS::Key'
    Properties:
      Description: An example symmetric encryption KMS key
      PendingWindowInDays: 7
      KeyPolicy:
        Version: 2012-10-17
        Id: key-hebiishi-1
        Tags:
        - Key: Name
          Value: hebiishiKMS
        Statement:
          - Sid: Enable IAM User Permissions
            Effect: Allow
            Principal:
              AWS: 'arn:aws:iam::xxx:root'
            Action: 'kms:*'
            Resource: '*'
          - Sid: Allow administration of the key
            Effect: Allow
            Principal:
              AWS: 'arn:aws:iam::xxx:user/CPI-xxx'
            Action:
              - 'kms:Create*'
              - 'kms:Describe*'
              - 'kms:Enable*'
              - 'kms:List*'
              - 'kms:Put*'
              - 'kms:Update*'
              - 'kms:Revoke*'
              - 'kms:Disable*'
              - 'kms:Get*'
              - 'kms:Delete*'
              - "kms:TagResourse*"
              - "kms:UntagResourse*"
              - 'kms:ScheduleKeyDeletion'
              - 'kms:CancelKeyDeletion'
            Resource: '*'
          - Sid: Allow use of the key
            Effect: Allow
            Principal:
              AWS: 'arn:aws:iam::xxx:user/CPI-xxx'
            Action:
              - 'kms:DescribeKey'
              - 'kms:Encrypt'
              - 'kms:Decrypt'
              - 'kms:ReEncrypt*'
              - 'kms:GenerateDataKey'
              - 'kms:GenerateDataKeyWithoutPlaintext'
            Resource: '*'
  myAlias:
    Type: 'AWS::KMS::Alias'
    Properties:
      AliasName: alias/hebiishi-KMS
      TargetKeyId: !Ref myKey
Outputs:
  myKeyArnOutput:
    Value: !GetAtt myKey.Arn
    Export:
      Name: hebiishiKMSArn

4.KMSで暗号化キーの生成

暗号化キーに使用するキーポリシーを下記の通りに作成します。
構成図よりEBS、RDS、EFSにKMSを使用します。KMS キーとデータキーの利用
EBSは対称KMSのみをサポートするので、今回のKMS作成は対称鍵を選択します。
今回作成するKMSのキー仕様は"SYMMETRIC_DEFAULT"です。

4-1.KMSの作成

Version: 上記の日付が最新のテンプレート形式のバージョンになります。＊現在の唯一の有効な値になります。
CloudFormationでスタックを作成するために、まずテンプレートを作成する必要があるため、構成図をもとにKMSを作成します。今回は、Yamlで記述していきます。
下記の図はKMSの記述内容になります。
　ポリシーの作成AWS::KMS::Key

使用するオプション	設定値	説明
Type	AWS::KMS::Key	設定したいリソース名
PendingWindowInDays	7	スタックから削除されるまでの待機期間日数の指定（7-30日）

Resources:
  myKey:
    Type: 'AWS::KMS::Key'
    Properties:
      Description: An example symmetric encryption KMS key
      PendingWindowInDays: 7
      KeyPolicy:
        Version: 2012-10-17
        Id: key-hebiishi-1

4-2.KMSに関する権限付与

下記ステートメントではrootユーザに対し、KMSに関する全ての権限を付与しています。
KMS キーへのアクセスを 1 人のユーザーだけに付与するキーポリシーを作成。その後そのユーザーを削除すると、キーは管理不能になってしまい、それを防ぐためこの設定をしています。

キーポリシーでは、Resource 要素の値が "" になります。これは「この KMS キー」を意味します。アスタリスク ("") は、キーポリシーがアタッチされた KMS キーを識別します。
参照：ポリシー要素の指定

Statement:
          - Sid: Enable IAM User Permissions
            Effect: Allow
            Principal:
              AWS: 'arn:aws:iam::XXX(ID):root'
            Action: 'kms:*'
            Resource: '*'
          - Sid: Allow administration of the key
            Effect: Allow
            Principal:
              AWS: 'arn:aws:iam::XXX(ID):user/XXX(IAMUser)'

4-3.KMSキーを管理する権限付与

指定のユーザー（今回は私自身のIAMユーザー）にKMSキーを管理する権限（作成、一覧、削除、削除スケジュールの無効化、有効化、無効化）を付与します。

Sid: Allow administration of the key
            Effect: Allow
            Principal:
              AWS: 'arn:aws:iam::XXX(ID):user/XXX(IAMUser)'
            Action:
              - 'kms:Create*'
              - 'kms:Describe*'
              - 'kms:Enable*'
              - 'kms:List*'
              - 'kms:Put*'
              - 'kms:Update*'
              - 'kms:Revoke*'
              - 'kms:Disable*'
              - 'kms:Get*'
              - 'kms:Delete*'
              - "kms:TagResourse*"
              - "kms:UntagResourse*"
              - 'kms:ScheduleKeyDeletion'
              - 'kms:CancelKeyDeletion'
            Resource: '*'

4-4.KMSキーを使用する権限付与

暗号化キーを使用しAWSリソースデータの暗号化、複合化です。

Sid: Allow use of the key
            Effect: Allow
            Principal:
              AWS: 'arn:aws:iam::XXX(ID):user/XXX(IAMUser)'
            Action:
              - 'kms:DescribeKey'
              - 'kms:Encrypt'
              - 'kms:Decrypt'
              - 'kms:ReEncrypt*'
              - 'kms:GenerateDataKey'
              - 'kms:GenerateDataKeyWithoutPlaintext'
            Resource: '*'

4-5.暗号化キーにエイリアス(Alias)を設定

エイリアスは、AWS KMS key のわかりやすい名前です。例えば、エイリアスを使用すると、1234abcd-12ab-34cd-56ef-1234567890ab の代わりに KMS キーを test-key として参照できます。
参照：エイリアスの使用

エイリアスを使用するとAWSマネージドキーの認識が容易になります。
エイリアスの機能の強み。エイリアスに、関連付けられているKMSキーをいつでも変更できること。エイリアスを使用すると、コードの記述と保守が容易になります。

使用オプション	設定値	使用用途
Type	AWS::KMS::Alias	設定したい名前を入力
AliasName	alias/hebiishi	設定したいAliasName
TargetKeyId	!Ref myKey	参照したいリソース

myAlias:
    Type: 'AWS::KMS::Alias'
    Properties:
      AliasName: alias/hebiishi-KMS
      TargetKeyId: !Ref myKey

4-6.エイリアス(Alias)確認内容

AWSマネジメントコンソールから、KMS（AWS Key Management Service）＞”カスタマー管理型キー”＞作成したエイリアスをクリック。エイリアスが作成されているか確認します。
下記の図のように確認できます。

5.参照

AWS Key Management Service

AWS::KMS::Key

ポリシー要素の指定

エイリアスの使用

6.感想

AWS KMSを使うことにより暗号化キーを簡単に作成、管理が容易にできのでもっと理解を深め様々な利用用途やサービスを覚えていきたいです。

以上で、CloudFormationによるKMSの構築は完了しました。