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文档密钥管理系统实践教程 外部密钥导入操作指南

操作指南

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最后更新时间： 2024-01-11 16:31:21

操作流程

创建外部密钥 CMK，您可以通过以下4个步骤完成操作。
1. 通过控制台或 API 创建一个密钥来源为“外部”的用户主密钥 CMK，即创建外部密钥 CMK。
2. 通过 API 操作获取密钥材料导入的参数，包括一个用于加密密钥材料的公钥，以及一个导入令牌。
3. 在本地通过加密机或其他安全的加密措施，利用步骤2获取的加密公钥对您的密钥材料进行加密。
4. 通过 API 操作，将加密后的密钥材料及步骤2获取的导入令牌，导入创建的外部密钥 CMK 中，至此导入外部密钥完成。

操作步骤

步骤1：创建外部密钥 CMK

创建外部密钥 CMK 有两种方式，控制台方式和调用 API 的方式。
控制台方式 （1）登录 密钥管理服务（合规） 控制台。 （2）选择需要创建密钥的区域，单击新建开始创建密钥。 （3）在新建密钥窗口，输入密钥名称，选择密钥材料来源为外部，阅读导入外部密钥材料的方法及注意事项并勾选确认框。

（4）单击【确定】，即可创建外部密钥 CMK。您可在控制台看到已创建的外部密钥 CMK，“密钥来源”显示为“外部”。
调用 API 方式 本文示例使用腾讯云 命令行工具 TCCLI ，后续您可以使用任何受支持的编程语言调用。 请求 CreateKey API 时指定参数 Type为2，执行命令如下。
tccli kms CreateKey --Alias <alias> --Type 2
CreateKey 函数源码示例：
def create_external_key(client, alias):
    """
    生成 BYOK 密钥，
    :param Type = 2
    """
    try:
        req = models.CreateKeyRequest()
        req.Alias = alias
        req.Type = 2
        rsp = client.CreateKey(req)
        return rsp, None
    except TencentCloudSDKException as err:
        return None, err

步骤2：获取导入密钥材料参数

为确保密钥材料的安全性，需要先对您的密钥材料进行加密后再导入。您可以通过 API 获取导入密钥材料的参数，其中包括一个用于加密密钥材料的公钥，以及一个导入令牌。
通过 TCCLI 执行命令如下：
tccli kms GetParametersForImport --KeyId <keyid> --WrappingAlgorithm RSAES_PKCS1_V1_5 --WrappingKeySpec RSA_2048
GetParametersForImport 函数源码示例：
def get_parameters_for_import(client, keyid):
    """
    获取导入主密钥（CMK）材料的参数，
    返回的Token作为执行ImportKeyMaterial的参数之一，
    返回的PublicKey用于对自主导入密钥材料进行加密。
    返回的Token和PublicKey 24小时后失效，失效后如需重新导入，需要再次调用该接口获取新的 Token 和 PublicKey。
    WrappingAlgorithm 指定加密密钥材料的算法，目前支持 RSAES_PKCS1_V1_5、RSAES_OAEP_SHA_1、RSAES_OAEP_SHA_256。
    WrappingKeySpec 指定加密密钥材料的类型，目前只支持 RSA_2048。
    """
    try:
        req = models.GetParametersForImportRequest()
        req.KeyId = keyid
        req.WrappingAlgorithm = 'RSAES_PKCS1_V1_5' # RSAES_PKCS1_V1_5 | RSAES_OAEP_SHA_1 | RSAES_OAEP_SHA_256
        req.WrappingKeySpec =  'RSA_2048' # RSA_2048       
        rsp = self.client.GetParametersForImport(req)
        return rsp, None
    except TencentCloudSDKException as err:
        return None, err

步骤3：本地加密您的密钥材料

在本地利用 步骤2 获取的加密公钥对您的密钥材料进行加密。加密公钥是一个2048比特的 RSA 公钥，使用的加密算法需要与获取导入密钥材料参数时指定的一致。 由于 API 返回的加密公钥经过 base64 编码，因此在使用时需要先进行 base64 解码。目前 KMS 支持的加密算法有 RSAES_OAEP_SHA_1、RSAES_OAEP_SHA_256 与 RSAES_PKCS1_V1_5。
以下为通过 openssl 加密密钥材料的测试示例。在实际使用中，建议您通过加密机或其他更为安全的加密措施对密钥材料进行加密。
（1）调用 GetParametersForImport 接口获取Token 和 PublicKey。将 PublicKey 写入文件 public_key.base64。 （2）使用 openssl 生成随机数。
openssl rand -out raw_material.bin 16
您也可以通过 GenerateRandom 生成随机数进行 base64 解码。
注意：
国密版本 key material 长度必须为 128， FIPS 版本为 256。
（3）Decode Public Key 获取公钥原文。
openssl enc -d -base64 -A -in public_key.base64 -out public_key.bin
（4）使用公钥对 key material 进行加密。
# RSAES_OAEP_SHA_1 对应的命令行如下
openssl pkeyutl -in raw_material.bin -out encrypted_key_material.bin -inkey public_key.bin -keyform DER -pubin -encrypt -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep -pkeyopt rsa_oaep_md:sha1

# RSAES_PKCS1_V1_5 对应的命令行如下
openssl pkeyutl -in raw_material.bin -out encrypted_key_material.bin -inkey public_key.bin -keyform DER -pubin -encrypt -pkeyopt rsa_padding_mode:pkcs1

# RSAES_OAEP_SHA_256 对应的命令行如下
openssl pkeyutl -in raw_material.bin -out encrypted_key_material.bin -inkey public_key.bin -keyform DER -pubin -encrypt -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep -pkeyopt rsa_oaep_md:sha256
（5）将密文编码后作为参数可以导入 KMS。
openssl enc -e -base64 -A -in encrypted_key_material.bin -out encrypted_material.base64
encrypted_material.base64 为最终输出，作为 EncryptedKeyMaterial 导入 KMS。

步骤4：导入密钥材料

最后，将加密后的密钥材料及 步骤2 获取的导入令牌，通过 API 操作，一起导入至 步骤1 创建的外部密钥 CMK中。
导入令牌与加密密钥材料的公钥具有绑定关系，同时一个令牌只能为其生成时指定的主密钥导入密钥材料。导入令牌的有效期为24小时，在有效期内可以重复使用，失效以后需要获取新的导入令牌和加密公钥。
如果多次调用 GetParametersForImport 获取导入材料，只有最后一次调用的 token 和 publicKey 有效，历史调用返回的将自动过期。
可以为从未导入过密钥材料的外部密钥导入密钥材料，也可以重新导入已经过期和已被删除的密钥材料，或者重置密钥材料的过期时间。
请求通过 ImportKeyMaterial 来导入，命令示例如下：
tccli kms ImportKeyMaterial --EncryptedKeyMaterial <material> --ImportToken <token> --KeyId <keyid>
ImportKeyMaterial 函数源码示例：
def import_key_material(client, material, token, keyid):
    try:
        req = models.ImportKeyMaterialRequest()
        req.EncryptedKeyMaterial = material
        req.ImportToken = token
        req.KeyId = keyid
        rsp = client.ImportKeyMaterial(req)
        return rsp, None
    except TencentCloudSDKException as err:
        return None, err
至此，导入外部密钥操作完成。您可以像使用普通密钥一样使用外部密钥 CMK。

更多操作

删除外部密钥 CMK

外部密钥 CMK 的删除操作涉及到两类操作，一类操作为计划删除 CMK，一类操作为删除密钥材料，两类操作将会有不同的操作效果。

计划删除 CMK

通过计划删除功能，删除外部密钥 CMK。计划删除的操作强制要求有7 - 30天的等待期，当达到到期时间后，外部密钥CMK 将被彻底删除。已经删除的 CMK 将无法恢复，通过其加密的数据也将无法解密，请谨慎操作。

删除密钥材料

您可以通过两种方式删除密钥材料。当密钥材料过期或者被删除以后，外部密钥 CMK 将无法继续使用，由该 CMK 加密的密文也无法被解密，除非您重新导入相同的密钥材料。
通过 API 操作 DeleteImportedKeyMaterial 完成。当操作删除密钥材料后，密钥状态将变为等待导入（PendingImport）。
在导入密钥材料 API 操作中，将 ImportKeyMaterial 设置 ValidTo 输入参数设置过期时间完成，KMS 服务将自动删除到达过期时间的密钥材料。
说明：
等待密钥材料到期失效与手动删除密钥材料所达到的效果是一样的。
删除密钥材料，执行命令如下：
 tccli DeleteImportedKeyMaterial --KeyId <keyid>
DeleteImportedKeyMaterial 函数源码示例：
def delete_key_material(client, keyid):
    try:
        req = models.DeleteImportedKeyMaterialRequest()
        req.KeyId = keyid
        rsp = client.DeleteImportedKeyMaterial(req)
        return rsp, None
    except TencentCloudSDKException as err:
        return None, err
注意：
当您将密钥材料导入 CMK 时，该 CMK 与该密钥材料永久关联，即不能将其他密钥材料导入该外部密钥 CMK 中。当您删除密钥材料后，若需要重新导入密钥材料，导入的密钥材料必须与删除的密钥材料完全相同，才能导入成功。
当使用外部密钥 CMK 加密数据时，加密后的数据必须使用加密时采用的 CMK（即 CMK 的元数据及密钥材料与导入的密钥匹配）才能解密数据，否则解密会失败。请谨慎处理密钥材料、CMK 的删除操作。
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