SQL Server ビッグデータクラスターでの外部キープロバイダー

[アーティクル]
03/21/2023

重要

Microsoft SQL Server 2019 ビッグデータクラスターのアドオンは廃止されます。 SQL Server 2019 ビッグデータクラスターのサポートは、2025 年 2 月 28 日に終了します。ソフトウェアアシュアランス付きの SQL Server 2019 を使用する既存の全ユーザーはプラットフォームで完全にサポートされ、ソフトウェアはその時点まで SQL Server の累積更新プログラムによって引き続きメンテナンスされます。詳細については、お知らせのブログ記事と「Microsoft SQL Server プラットフォームのビッグデータオプション」を参照してください。

この記事では、キー管理のために SQL Server ビッグデータクラスターで外部キープロバイダーを構成する方法の詳細について説明します。

SQL Server ビッグデータクラスターでのキーバージョンの使用方法の詳細については、「SQL Server ビッグデータクラスターでのキーバージョン」を参照してください。

保存時の暗号化の構成と使用については、次のガイドを参照してください。

前提条件

SQL Server 2019 ビッグデータクラスターのリリースノート。 CU11 以降が必要です。
azdata 20.3.5 以降などのビッグデータツール。
Kubernetes 管理者特権を持つ SQL Server ビッグデータクラスターユーザー (clusterAdmins ロールのメンバー)。詳細については、「Active Directory モードでビッグデータクラスターアクセスを管理する」を参照してください。
外部プロバイダーテンプレートアプリケーション。「SQL Server BDC の保存時の暗号化」を参照してください。

外部プロバイダーを使用したルートキーの暗号化

SQL Server ビッグデータクラスターで外部キーを取り込む機能を使用すると、メイン暗号化キーにより、お客様が配置するアプリケーションを使用して公開キーがフェッチされます。 HDFS キーがローテーションされるときと使用されるときは、HDFS キーを解読するための呼び出しがコントロールプレーンに送信された後、お客様によって指定されたキー識別子を使用してアプリケーションにリダイレクトされます。 SQL Server の場合、暗号化要求は、コントロールプレーンによって送信され、実行されます。これは公開キーがあるためです。 SQL Server からのデータ暗号化キー (DEK) 解読要求も、コントロールプレーンに送信された後、ハードウェアセキュリティモジュール (HSM) などの外部プロバイダーとのインターフェイスを持つアプリケーションにリダイレクトされます。

図には、カスタマーキーがインストールされた後の状況が表されています。

次の図では、コントロールプレーンで外部キーを構成する場合の操作について説明します。

キーがインストールされた後、異なるペイロードの暗号化と解読は、メイン暗号化キーによって保護されます。この保護はシステムマネージドキーと似ていますが、コントロールプレーンにルーティングされる解読呼び出しがキー管理サービス (KMS) プラグインアプリにルーティングされる点が異なります。この KMS プラグインアプリによって、HSM、Hashicorp Vault、別の製品などの適切な場所に要求がルーティングされます。

構成

提供されるテンプレートアプリケーションは、外部キープロバイダーとのインターフェイスに使用されるプラグインです。このアプリケーションは、選択した外部キープロバイダーとの統合ポイントとして機能するように、カスタマイズしてビッグデータクラスターに配置する必要があります。

テンプレートアプリケーションには、SoftHSM を使用する標準の PKCS11 プロトコルを使用して、外部プロバイダーの実装と統合する方法の例があります。また、Azure Key Vault と Hashicorp Vault を使用する例があります。テンプレートアプリケーションは、参照実装としてそのまま提供されます。

以下のセクションでは、SQL Server データベースと HDFS 暗号化ゾーン用の暗号化のルートキーとして機能するように外部キープロバイダーを構成するために必要な手順について説明します。

外部キープロバイダーで RSA 2048 キーを作成する

2,048 ビットの RSA キーを使用して PEM ファイルを作成し、外部キープロバイダーのキー値ストアにアップロードします。

たとえば、キーファイルがパス bdc-encryption-secret にある Hashicorp Vault 内の KV ストアに追加され、シークレットの名前を rsa2048 にすることができます。

統合アプリケーションをカスタマイズしてビッグデータクラスターに配置する

ローカルコンピューターで、kms_plugin_app (ビッグデータクラスター AppDeploy テンプレートアプリケーション) を含むフォルダーに移動します。
いずれかのテンプレートを選択して、それをシナリオに合わせて調整することで、アプリケーションをカスタマイズします。
- ファイル custom_softhsm.py には、SoftHSM を使用した参照実装が含まれています
- ファイル custom_akv.py には、Azure Key Vault の例が含まれています
- ファイル custom_hcv.py には、HashiCorp Vault の例が含まれています
注意事項

統合ポイントである、関数のコントラクトまたはシグネチャは変更しないでください。必要に応じて、関数の実装のみを変更します。
上記のテンプレートから作成しているファイルに適宜名前を付けます。たとえば、custom_softhsm.py を my_custom_integration_v1.py として保存し、カスタマイズを実行します。この手法は次の手順で重要となります。
app.py は、アプリケーションを読み込むエントリポイントです。このファイルでは、前の手順のカスタムファイル名 (.py 拡張子がないもの) を指すように、11 行目を変更する必要があります。上記の例に従い、次のように変更します。
```
...
import utils
from json_objects import EncryptDecryptRequest
import custom_softhsm as custom

def handler(operation, payload, pin, key_attributes, version):
...
```
次の値にしてください。
```
...
import utils
from json_objects import EncryptDecryptRequest
import my_custom_integration_v1 as custom

def handler(operation, payload, pin, key_attributes, version):
...
```
spec.yaml があるフォルダーから、このコマンドを使用してアプリケーションをビッグデータクラスターに配置します。
```
azdata app create -s
```
アプリケーションの配置が完了するまで待ちます。準備完了状態は、このコマンドを使用して確認できます
```
azdata app list
```

外部キープロバイダーを使用するようにビッグデータクラスターを構成する

AZDATA_EXTERNAL_KEY_PIN 環境変数を設定して、外部キープロバイダーへのアクセスを許可するトークンを提供します。
```
export AZDATA_EXTERNAL_KEY_PIN=<your PIN/token here>
```
注意

統合アプリケーションの配置プロセスでは、トークンを使用して外部キープロバイダーにアクセスします。ただし、AZDATA_EXTERNAL_KEY_PIN 変数は、アプリケーションで解釈できるように、ビッグデータクラスターコントロールプレーンで暗号化されて保存されます。別の認証メカニズムを使用することもできますが、アプリケーションを変更する必要があります。使用されている完全な統合ロジックについては、custom*.py Python アプリケーションを調べてください。
次の azdata コマンド構造を使用して、ビッグデータクラスターでキーを構成します。必須パラメーターを特定の実装に変更します。次の例では、custom2.py によって提供される HashiCorp Vault 構造を使用します。
```
azdata bdc kms update --app-name <YOUR-APP-NAME> --app-version <YOUR-APP-VERSION> \
--key-attributes keypath=<YOUR-KEY-PATH>,vaulturl=http://<YOUR-IP>:<YOUR-PORT>,keyname=<YOUR-KEY-NAME> \
--provider External
```
--provider External パラメーター値を使用すると、キー操作用のエンドポイントとして統合アプリケーションを使用するように、ビッグデータクラスター KMS が構成されます。
次のコマンドを使用して、ルート暗号化キーが外部で管理されているキーであることを確認します。
```
azdata bdc kms show
```

新しいキーを使用してデータベースと暗号化ゾーンを暗号化する

構成が完了しても、SQL Server データベースと HDFS 暗号化ゾーンは、以前のキー階層によってまだ暗号化されています。外部で管理されているキーを使用して、明示的に暗号化する必要があります。

SQL Server に、外部で管理されるキーに基づく新しい非対称キーがインストールされます。それを使用してデータベースを暗号化します。

非対称キーは、次の T-SQL クエリと sys.asymmetric_keys システムカタログビューを使用して確認できます。

USE master;
select * from sys.asymmetric_keys;

非対称キーは名前付け規則 tde_asymmetric_key_<version> を使用して表示されます。その後、SQL Server 管理者は、ALTER DATABASE ENCRYPTION KEY を使用して、DEK の保護機能を非対称キーに変更できます。たとえば、次の T-SQL コマンドを使用します。

USE db1;
ALTER DATABASE ENCRYPTION KEY ENCRYPTION BY SERVER ASYMMETRIC KEY tde_asymmetric_key_0;

現在の暗号化キーを確認するには、次のコマンドを実行します。
```
azdata bdc hdfs key describe
```
暗号化ゾーンキーを保護しているキーのバージョンに関する情報を取得します。
```
azdata bdc hdfs key describe --name <key name>
```
新しい外部で管理されるキーに、キーをロールします。
```
azdata bdc hdfs key roll --name <new key name>
```

次のコマンドを使用して暗号化を開始します。

azdata bdc hdfs encryption-zone reencrypt –-path <your EZ path> --action start

次のコマンドを使用して、キー階層を確認します。
```
azdata bdc kms show
azdata bdc hdfs key describe
```

次の方法で共有

SQL Server ビッグデータクラスターでの外部キープロバイダー

前提条件

外部プロバイダーを使用したルートキーの暗号化

構成

外部キープロバイダーで RSA 2048 キーを作成する

統合アプリケーションをカスタマイズしてビッグデータクラスターに配置する

外部キープロバイダーを使用するようにビッグデータクラスターを構成する

新しいキーを使用してデータベースと暗号化ゾーンを暗号化する

次の手順

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その他のリソース

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SQL Server ビッグ データ クラスターでの外部キー プロバイダー

前提条件

外部プロバイダーを使用したルート キーの暗号化

構成

外部キー プロバイダーで RSA 2048 キーを作成する

統合アプリケーションをカスタマイズしてビッグ データ クラスターに配置する

外部キー プロバイダーを使用するようにビッグ データ クラスターを構成する

新しいキーを使用してデータベースと暗号化ゾーンを暗号化する

次の手順

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その他のリソース

SQL Server ビッグデータクラスターでの外部キープロバイダー

外部プロバイダーを使用したルートキーの暗号化

外部キープロバイダーで RSA 2048 キーを作成する

統合アプリケーションをカスタマイズしてビッグデータクラスターに配置する

外部キープロバイダーを使用するようにビッグデータクラスターを構成する