本实践指南以 Python 为例,其它语言类似。
前期准备
示例代码依赖环境:Python 2.7。
KMS 产品服务开通:从 腾讯云控制台 开通 KMS 产品。
云 API 密钥服务开通:获取 SecretID、SecretKey 以及调用地址(endpoint),KMS 的调用地址为
kms.tencentcloudapi.com
,具体参考各产品说明。SDK 安装:执行以下命令,详细可参见 tencentcloud-sdk-python github 开源项目。
pip install tencentcloud-sdk-python
操作流程
您可以通过以下3个步骤完成信封加密场景的操作。
1. 创建主密钥 CMK。
2. 数据信封加密,业务程序通过 API 调用 KMS GenerateDataKey 接口生成数据密钥,系统通过明文密钥将数据加密,并将密文密钥和密文落盘。
3. 数据读取解密,系统读取密文密钥和密文,通过 KMS 解密接口解密密文密钥,返回明文密钥,最后通过明文密钥解密密文数据。
实践步骤
步骤1:创建主密钥 CMK
步骤2:数据信封加密
根据业务需求,在需要新的 DEK 时(例如针对新的用户需要进行加密,或者 DEK 复用超过一定时间,使用新的 DEK 等),可通过 KMS 接口创建新的数据密钥。生成数据密钥后在内存中使用明文密钥加密,最后将密文和密文密钥落盘。
生成数据密钥并对用户数据进行加密
通过 GenerateDataKey 来获取数据密钥 DEK,数据加密密钥是基于 CMK 生成的二级密钥,可用于用户本地数据加密解密。KMS 对 DEK 不做保存管理,需要调用方进行存储。
本文示例使用腾讯云 Python SDK 实现,您也可以使用其它支持的编程语言调用。
Python SDK 示例
# -*- coding: utf-8 -*-import base64import osfrom Crypto.Cipher import AESfrom tencentcloud.common import credentialfrom tencentcloud.common.exception.tencent_cloud_sdk_exception import TencentCloudSDKExceptionfrom tencentcloud.common.profile.client_profile import ClientProfilefrom tencentcloud.common.profile.http_profile import HttpProfilefrom tencentcloud.kms.v20190118 import kms_client, modelsdef KmsInit(region="ap-guangzhou", secretId="", secretKey=""):try:credProfile = credential.Credential(secretId, secretKey)client = kms_client.KmsClient(credProfile, region)return clientexcept TencentCloudSDKException as err:print(err)return Nonedef GenerateDatakey(client, keyId, keyspec='AES_128'):try:req = models.GenerateDataKeyRequest()req.KeyId = keyIdreq.KeySpec = keyspec# 调用生成数据密钥接口generatedatakeyResp = client.GenerateDataKey(req)# 明文密钥需要在内存中使用,密文密钥用于持久化存储print "DEK cipher=", generatedatakeyResp.CiphertextBlobreturn generatedatakeyRespexcept TencentCloudSDKException as err:print(err)def AddTo16(value):while len(value) % 16 != 0:value += '\\0'return str.encode(value)# 用户自定义逻辑,此处仅作为参考def LocalEncrypt(dataKey="", plaintext=""):aes = AES.new(base64.b64decode(dataKey), AES.MODE_ECB)encryptedData = aes.encrypt(AddTo16(plaintext))ciphertext = base64.b64encode(encryptedData)print "plaintext=", plaintext, ", cipher=", ciphertextif __name__ == '__main__':# 用户自定义参数secretId = os.getenv('SECRET_ID') # read from environment variable or use whitebox encryption to protect secret IDsecretKey = os.getenv('SECRET_KEY') # read from environment variable or use whitebox encryption to protect secret key region = "ap-guangzhou"region = "ap-guangzhou"keyId = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"keySpec = "AES_256"plaintext = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"client = KmsInit(region, secretId, secretKey)rsp = GenerateDatakey(client, keyId, keySpec)LocalEncrypt(rsp.Plaintext, plaintext)
步骤3:数据读取解密
先读取落盘的密文密钥,并通过调用解密接口,解密密文密钥。最后根据解密出的明文密钥解密数据。
解密(KMS Python SDK)
通过 Decrypt 来针对用户的数据进行解密。
本文示例使用腾讯云 Python SDK实现,后续您可以使用任何支持的编程语言调用。
Python SDK 示例
将 DEK 密文密钥通过调用 KMS 解密接口进行解密,然后用获取的 DEK 明文解密用户数据密文。
# -*- coding: utf-8 -*-import base64import osfrom Crypto.Cipher import AESfrom tencentcloud.common import credentialfrom tencentcloud.common.exception.tencent_cloud_sdk_exception import TencentCloudSDKExceptionfrom tencentcloud.common.profile.client_profile import ClientProfilefrom tencentcloud.common.profile.http_profile import HttpProfilefrom tencentcloud.kms.v20190118 import kms_client, modelsdef KmsInit(region="ap-guangzhou", secretId="", secretKey=""):try:credProfile = credential.Credential(secretId, secretKey)client = kms_client.KmsClient(credProfile, region)return clientexcept TencentCloudSDKException as err:print(err)return Nonedef DecryptDataKey(client, ciphertextBlob):try:req = models.DecryptRequest()req.CiphertextBlob = ciphertextBlobrsp = client.Decrypt(req) #调用解密接口对 DEK 解密return rspexcept TencentCloudSDKException as err:print(err)# 用户自定义逻辑,此处仅作为参考def LocalDecrypt(dataKey="", ciphertext=""):aes = AES.new(base64.b64decode(dataKey), AES.MODE_ECB)decryptedData = aes.decrypt(base64.b64decode(ciphertext))plaintext = str(decryptedData)print "plaintext=", plaintext, ", cipher=", ciphertextif __name__ == '__main__':# 用户自定义参数secretId = os.getenv('SECRET_ID') # read from environment variable or use whitebox encryption to protect secret IDsecretKey = os.getenv('SECRET_KEY') # read from environment variable or use whitebox encryption to protect secret key region = "ap-guangzhou"region = "ap-guangzhou"dekCipherBlob="xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"ciphertext="xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"client = KmsInit(region, secretId, secretKey)rsp = DecryptDataKey(client, dekCipherBlob)LocalDecrypt(rsp.Plaintext, ciphertext)