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密钥集（KEYSET）使用说明

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MaxCompute的密钥管理对象Keyset，每个Keyset可以存放1个到多个密钥，您可以在Keyset中增加密钥来实现密钥的轮转，并且可以查看原始密钥。本文介绍KeySet的使用。

注意事项

请您妥善保存Keyset和解密参数。一旦丢失，经Keyset加密的数据将无法解密，即数据无法找回。

准备数据

创建表mf_test_data并添加数据。

--创建表
create table mf_test_data(id string,name string,tel string);
--插入数据
insert into mf_test_data values(1,'kyle','13900001234'),(2,'tom','13900001111');
--查询数据
select * from mf_test_data;
--返回
+----+------+-----+
| id | name | tel |
+----+------+-----+
| 1  | kyle | 13900001234 |
| 2  | tom  | 13900001111 |
+----+------+-----+

直接使用Keyset

  • 示例1：新建Keyset。

    select NEW_KEYSET('AES-GCM-256', 'my first keyset');

    返回结果如下。

    +------+
| _c0  |
+------+
| =0A=10260nZQEAMAsSF7mB=12\=0A3=0A=0BAES-GCM-256=12=20=C4t=13+=8E=DD=9D=E8=A0=AA=B4=ED~1`=B7=C6=D0K=D3=FC=D4n=DF=DF=D4=C3)=E8=96=0E=17=18=01=20=02=10=01=1A=10260nZQEAMAsSF7mB=20=02*=0Fmy=20first=20keyset |
+------+

  • 示例2：将Keyset内容转化为明文，方便查看。

    select KEYSET_TO_JSON(NEW_KEYSET('AES-GCM-256', 'my first keyset'));

    返回结果如下。

    +-----+
| _c0 |
+-----+
| {
    "key": [{
            "description": "my first keyset",
            "key_id": "Ra4nZQEAoBuiGbmB",
            "key_meta_data": {
                "key_material_origin": "Origin_ALIYUN_MAXCOMPUTE",
                "key_material_type": "SYMMETRIC",
                "type": "AES-GCM-256",
                "value": "/LFKWhw18hz+OBO490YKmjQQDNVWJLOueaUAKKiem/k="},
            "output_prefix_type": "PREFIX_ALIYUN_MAXCOMPUTE",
            "status": "ENABLED"}],
    "primary_key_id": "Ra4nZQEAoBuiGbmB"} |

  • 示例3：在Keyset中新增密钥并将新增密钥设置主密钥。

    • 在AES-GCM-256算法类型密钥中新增一个AES-SIV-CMAC-128算法类型的密钥。

      select  KEYSET_TO_JSON(
  					ADD_KEY_TO_KEYSET(
              NEW_KEYSET('AES-GCM-256', 'my first keyset'), 
              'AES-SIV-CMAC-128', 
              unhex('b75585cf321cdcad42451690cdb7bfc49c26092f60f854e72d43244c55620a3d'),
              ''
            )
				);

      返回结果如下。

      +-----+
| _c0 |
+-----+
| {
    "key": [{
            "description": "my first keyset",
            "key_id": "+q8nZQEAgAMtJLmB",
            "key_meta_data": {
                "key_material_origin": "Origin_ALIYUN_MAXCOMPUTE",
                "key_material_type": "SYMMETRIC",
                "type": "AES-GCM-256",
                "value": "Hj//ZKxLE/t0Uq7XRJQoe2OYNwlauDdGmkaQbMfnZ80="},
            "output_prefix_type": "PREFIX_ALIYUN_MAXCOMPUTE",
            "status": "ENABLED"},
        {
            "description": "",
            "key_id": "+q8nZQEAML2VArmB",
            "key_meta_data": {
                "key_material_origin": "Origin_RAW",
                "key_material_type": "SYMMETRIC",
                "type": "AES-SIV-CMAC-128",
                "value": "t1WFzzIc3K1CRRaQzbe/xJwmCS9g+FTnLUMkTFViCj0="},
            "output_prefix_type": "PREFIX_ALIYUN_MAXCOMPUTE",
            "status": "ENABLED"}],
    "primary_key_id": "+q8nZQEAML2VArmB"} |
+-----+

    • 系统自动生产一个新密钥并设置新密钥为主密钥。

      select  KEYSET_TO_JSON(
  				ROTATE_KEYSET(
  					NEW_KEYSET('AES-GCM-256', 'my first keyset')，
  			 		'AES-GCM-256')
  			);

      返回结果如下。

      +-----+
| _c0 |
+-----+
| {
    "key": [{
            "description": "my first keyset",
            "key_id": "TbEnZQEAUIEJC7mB",
            "key_meta_data": {
                "key_material_origin": "Origin_ALIYUN_MAXCOMPUTE",
                "key_material_type": "SYMMETRIC",
                "type": "AES-GCM-256",
                "value": "TLAKX8y0/aUbMAtElI+oicEw1fWSTJhZs1D2i3AAf40="},
            "output_prefix_type": "PREFIX_ALIYUN_MAXCOMPUTE",
            "status": "ENABLED"},
        {
            "key_id": "TbEnZQEAAIy0IrmB",
            "key_meta_data": {
                "key_material_origin": "Origin_ALIYUN_MAXCOMPUTE",
                "key_material_type": "SYMMETRIC",
                "type": "AES-GCM-256",
                "value": "jPewQsmbsajzM/gLNX9QFtENs2n9uvhgrgcrcGgl0A0="},
            "output_prefix_type": "PREFIX_ALIYUN_MAXCOMPUTE",
            "status": "ENABLED"}],
    "primary_key_id": "TbEnZQEAAIy0IrmB"} |
+-----+

  • 示例4：数据加解密。

    1. 创建表mf_keyset并写入Keyset。

        ---创建表
create table mf_keyset (id string,ks binary);
---创建Keyset并存入表mf_keyset中
insert into mf_keyset select '1',NEW_KEYSET('AES-GCM-256', 'my first keyset');

    2. 对表mf_test_data中的tel字段进行加解密。

      • 将表mf_test_data中的tel字段加密。

        select id,
       name,
       ENHANCED_SYM_ENCRYPT(ks,tel) as tel 
  from (SELECT id,name,tel FROM mf_test_data) JOIN 
       (SELECT ks FROM mf_keyset WHERE  id = '1') a ;

        返回结果如下。

        +----+------+------+
| id | name | tel  |
+----+------+------+
| 1  | kyle | =0B=88=A5=0Ak=AD=E0=9A=B4=EC=CC=1F=F9=DEk\=16=0F=BD=F1=03=8B=95=F0@=88s=EE=1E=8A=D2=05=83=B5'e=01=00=A0=C5=0BXu=A5Z&<=01=F8=C5Q=89=A9=A6=80=E2=0F=1A)=02fa=CF=07'=1B'=EB=FD=CF=E9 |
| 2  | tom  | =0B=88=A5=0Ak=AD=E0=9A=B4=EC=CC=1F=F9=DEk\=16=0F=BD=F1=03=8B=95=F0@=88s=EE=1E=8A=D2=05=83=B5'e=01=00=10=FC=0BXu=A5+3=D5=1Fb=C0=88=AC=90=AA=FE!C=F0=99y&=9C=89=0E=9B=8FD=16=E0=96, |
+----+------+------+

      • 将表mf_test_data中的tel字段解密。

        select id,
       name,
       ENHANCED_SYM_DECRYPT(ks,
                            ENHANCED_SYM_ENCRYPT(ks,tel),
                            '')as tel 
  from (SELECT id,name,tel FROM mf_test_data) JOIN 
       (SELECT ks FROM mf_keyset WHERE  id = '1') a ;

        返回结果如下。

        +----+------+------+
| id | name | tel  |
+----+------+------+
| 1  | kyle | 13900001234 |
| 2  | tom  | 13900001111 |
+----+------+------+

结合KMS使用Keyset

MaxCompute支持结合KMS进行数据加密，系统会自动生成加解密数据的密钥Keyset，该Keyset与KMS密钥结合生成Keyset_KMS，用户需要保存Keyset_KMS。若需要数据加解密时，需要提供Keyset_KMS，然后系统会结合KMS密钥对Keyset_KMS进行加解密，还原成加密数据的Keyset并对数据进行加解密。

结合KMS使用Keyset的介绍如下图所示。

keyset.jpg

开通KMS并完成配置

  1. 开通KMS，并购买KMS软件密钥管理实例。具体操作，请参见购买和启用KMS实例。

  2. 创建密钥，并在密钥详情页面获取密钥ARN。具体操作，请参见软件密钥。

    本示例中，创建的密钥ARN为acs:kms:cn-beijing:189273228874****:key/key-bjj6527b6c6465hsf****。

  3. 为MaxCompute授予KMS权限，允许MaxCompute使用KMS进行加解密操作。

    说明

    使用KMS对MaxCompute的Keyset进行进一步封装加密后，您需要给MaxCompute授予KMS加解密的权限，以保障后续执行加解密命令时，MaxCompute命令的正常运行。

    主要操作思路为：

    1. 创建一个RAM角色，角色的可信实体类型为阿里云服务、受信服务为大数据计算服务。操作详情请参见创建可信实体为阿里云服务的RAM角色。

    2. 为上述创建的角色添加系统权限：AliyunKMSCryptoUserAccess，允许MaxCompute使用KMS进行加解密。操作详情请参见为RAM角色授权。

      • 假设您使用阿里云账号USER_A完成上述操作，则此时阿里云账号USER_A可以正常进行加密Keyset操作。

      • 本文以创建角色mf-secr为例，其中mf-secr的ARN为acs:ram::189273228874****:role/mf-secr。

  4. （可选）如果您后续希望使用USER_A的RAM用户、或者其他账号（USER_B及其RAM用户）进行加解密，您还需进行以下的授权操作。

    使用USER_A的RAM用户进行加解密

    为USER_A的RAM用户新建权限策略（角色mf-secr的PassRole权限）并授权给RAM用户，即允许RAM用户使用角色mf-secr，配置详情请参见为RAM用户授权。示例权限策略脚本内容如下。

    {
    "Statement": [
        {
            "Effect": "Allow",
            "Action": "ram:PassRole",
            "Resource": "acs:ram:*:*:role/mf-secr"
        }
    ],
    "Version": "1"
}

    使用USER_B及其RAM用户进行加解密

    重要

    跨账号使用封装密钥集加解密，相关函数中的role_chain参数必填，结合如下示例角色相关信息，示例为'acs:ram::188538605451****:role/b-secr,acs:ram::189273228874****:role/mf-secr2b'。

    操作思路如下：

    1. 在阿里云账号USER_A中创建一个新的RAM角色（mf-secr2b），角色的可信实体类型为阿里云账号、信任的云账号为USER_B。操作详情请参见创建可信实体为阿里云账号的RAM角色。

    2. 为创建的mf-secr2b角色授予mf-secr的PassRole权限，示例权限策略内容请参见使用USER_A的RAM用户进行加解密。

    3. 在阿里云账号USER_B中创建一个新的RAM角色（b-secr），角色的可信实体类型为阿里云服务、受信服务为大数据计算服务。操作详情请参见创建可信实体为阿里云服务的RAM角色。

    4. 为创建的b-secr角色授予mf-secr2b角色的AssumeRole权限，示例权限策略脚本内容如下。

      {
    "Version": "1",
    "Statement": [
        {
            "Effect": "Allow",
            "Action": "sts:AssumeRole",
            "Resource": "acs:ram:*:189273228874****:role/mf-secr2b"
        }
    ]
}

    5. （可选）如果USER_B的RAM用户使用USER_A创建的封装密钥集进行加解密，还需要给USER_B的RAM用户授予b-secr角色的PassRole权限，示例权限策略脚本内容如下。

      {
    "Statement": [
        {
            "Effect": "Allow",
            "Action": "ram:PassRole",
            "Resource": "acs:ram:*:*:role/b-secr"
        }
    ],
    "Version": "1"

结合KMS进行加解密

  • 示例1：新建封装Keyset。

    select hex(NEW_WRAPPED_KEYSET('acs:kms:cn-beijing:189273228874****:key/key-bjj6527b6c6465hsf****', 
                              'acs:ram::189273228874****:role/mf-secr', 'AES-GCM-256', 'hello'));

    返回结果如下。

    +-----+
| _c0 |
+-----+
|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|
+-----+

  • 示例2：重新加密封装Keyset。

    select REWRAP_KEYSET('acs:kms:cn-beijing:189273228874****:key/key-bjj6527b6c6465hsf****', 
                'acs:ram::189273228874****:role/mf-secr',  
                     unhex('613256354C574A71616A59314D6A64694E6D4D324E44593161484E6D65576732595331315A586435646D4678596A6C36555437693738632B647070524B46334E5263497567384A6B36716C4E54354133734F6E4776376258453132524E6C4B6E5163703859787132536C6D794F6E4A6975797541745448374F6B5132412B4B6947502F4A7530756477694B736B503033576643726E45646D666F6F324D61774F7A452F4F55314A51643268397941384F6B425644665A59746D3968775576536E543744684276723773464A714A47394D7770765064484B6A457A6F4A3533716E57766F4339634639413348556E433641434A6438444170583275326B2B4177776941487668575279304941445031373461794A2F50773D3D'));

    返回结果如下。

    +------+
| _c0  |
+------+
| a2V5LWJqajY1MjdiNmM2NDY1aHNmeWg2YS11ZXd5dmFxYjl60Kftgx5o1sQH4kkwRboFSYUmcVKjF1GKF+JU5gKSp3xOF1xjKdb6fGZyNuD4YSAzqNTD7x7j5fzTLW2+9a+8BmS1z3ZP1RjNL6Lp93FAC4NWg/jtggh6WOTXrVoG67/CfzdWro65YDTPZpe52K416gpfW18GXSOzu9q4swMti0UrScl/fTg6eOIMYgoPCfBh9qvXhNSR72J+qXU1vHcyYNQL6UewsBE2suVRFQ=3D=3D |

  • 示例3：密钥轮转。

    select  ROTATE_WRAPPED_KEYSET('acs:kms:cn-beijing:189273228874****:key/key-bjj6527b6c6465hsf****', 
                'acs:ram::189273228874****:role/mf-secr',  
                     unhex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
                              'AES-GCM-256', 
                              'descrption');

    返回结果如下。

    +------+
| _c0  |
+------+
| a2V5LWJqajY1MjdiNmM2NDY1aHNmeWg2YS11ZXd5dmFxYjl67ZxGgfbQhsOududp3FuxLFW1qWt7fF2fT2mAqFekH3D/SoooVf1Jgj0dS/3kxHLQImthef+fCca5vRbVYbOeSsjhGI841WhJvYE1KzRuTpV04SpzVimCovlPPiYCm1649Vhkua1/zUu2W0ioCPnXzHIANhoOIXM2mAV+EfuRCjLUtcJhMdCnu+whHwkGXMYugtXmLxZIBHaJNvO9I3tntplTzxElVmj/LpDrAkg0mKahLJa7FhcJ8cn/JHjp9sk0MhHQc/5X14vHBJuulkYkukcF/kZ+AFVfWes5pZOMs8Og3pYEjCESMiiMONy/CpIrYepapgsKqRAmCGxRv/7aDOZyaAV5Jdz31NotMCBi/hrYBwyU0QdAq5pvsOEdXVIJyazViQ=3D=3D |
+------+

  • 示例4：数据加解密。

    1. 创建表mf_keyset_kms并写入Keyset。

      -----创建表
create table mf_keyset_kms (id string,ks binary);
-----生产keyset加密后写入表
insert into mf_keyset_kms 
      select '1',
             NEW_WRAPPED_KEYSET(
                'acs:kms:cn-beijing:189273228874****:key/key-bjj6527b6c6465hsf****', 
                'acs:ram::189273228874****:role/mf-secr', 
                'AES-GCM-256', 
               'description');

      确认写入结果。

      ----查询表
select id,hex(ks) from mf_keyset_kms;
----返回结果如下
+----+------+
| id | ks   |
+----+------+
| 1  |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|

    2. 对表mf_test_data中的tel字段进行加解密。

      • 将表mf_test_data中的tel字段加密。

        --加密tel列，目前keyset只能输入常量
select id,
       name,
       ENHANCED_SYM_ENCRYPT(
           USE_WRAPPED_KEYSET('acs:kms:cn-beijing:189273228874****:key/key-bjj6527b6c6465hsf****', 
                              'acs:ram::189273228874****:role/mf-secr', 
                              unhex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
                             ),
           tel
       ) as tel 
 FROM mf_test_data;

        返回结果如下。

        +----+------+------+
| id | name | tel  |
+----+------+------+
| 1  | kyle | =1A=B88=F7=C5A=DF=DC=91=A6R=F8{=EB=A5_x=AD=AF=FF=9A=14=D81<=8BO=EB=F5=D3Jn=E8=0ESe=01=00=A0=AC=0D=C8=0De=B9=E4=84=AB=F0f=AE~Dt=C5W=FAx=A5=11=01t=95=DF=FA/-=BC7=C5G |
| 2  | tom  | =1A=B88=F7=C5A=DF=DC=91=A6R=F8{=EB=A5_x=AD=AF=FF=9A=14=D81<=8BO=EB=F5=D3Jn=E8=0ESe=01=00=B0=BF=0D=C8=0DejL{;.w0=80,=E6=86V@b=F3=AB=DEY=A6=02=07=001=E0[=E7V |
+----+------+------+

      • 将表mf_test_data中的tel字段解密。

        select id,
       name,
       ENHANCED_SYM_DECRYPT（
         USE_WRAPPED_KEYSET('acs:kms:cn-beijing:189273228874****:key/key-bjj6527b6c6465hsf****', 
                              'acs:ram::189273228874****:role/mf-secr', 
                              unhex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
                             ),
       	 ENHANCED_SYM_ENCRYPT(
           USE_WRAPPED_KEYSET('acs:kms:cn-beijing:189273228874****）:key/key-bjj6527b6c6465hsf****', 
                              'acs:ram::189273228874****:role/mf-secr', 
                              unhex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
                             ),
           tel
       ),
       ''
      )
       as tel 
 FROM mf_test_data;

        返回结果如下。

        +----+------+------+
| id | name | tel  |
+----+------+------+
| 1  | kyle | 13900001234 |
| 2  | tom  | 13900001111 |
+----+------+------+

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