Encripta y desencripta datos con Cloud KMS

1. Descripción general

Cloud KMS es un servicio de administración de claves alojado en la nube que te permite administrar las claves criptográficas de tus servicios de nube de la misma manera que lo haces en tus instalaciones. Incluye compatibilidad con la encriptación, desencriptación, firma y verificación con una variedad de tipos de claves y fuentes, incluido Cloud HSM para claves guardadas en hardware. En este instructivo, aprenderás a encriptar y desencriptar datos mediante claves simétricas de Cloud KMS.

Aprenderás

  • Cómo habilitar la API de Cloud KMS
  • Cómo crear un llavero de claves de Cloud KMS
  • Cómo crear una clave criptográfica de Cloud KMS para encriptación/desencriptación simétrica
  • Cómo rotar una clave criptográfica simétrica de Cloud KMS

2. Configuración y requisitos

Configuración del entorno de autoaprendizaje

  1. Accede a la consola de Cloud y crea un proyecto nuevo o reutiliza uno existente. (Si todavía no tienes una cuenta de Gmail o de G Suite, debes crear una).

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Recuerde el ID de proyecto, un nombre único en todos los proyectos de Google Cloud (el nombre anterior ya se encuentra en uso y no lo podrá usar). Se mencionará más adelante en este codelab como PROJECT_ID.

  1. A continuación, deberás habilitar la facturación en la consola de Cloud para usar los recursos de Google Cloud recursos.

Ejecutar este codelab no debería costar mucho, tal vez nada. Asegúrate de seguir las instrucciones de la sección “Realiza una limpieza” en la que se aconseja cómo cerrar recursos para no incurrir en facturación más allá de este instructivo. Los usuarios nuevos de Google Cloud son aptos para participar en el programa Prueba gratuita de $300.

Inicia Cloud Shell

En este codelab, usarás Cloud Shell, un entorno virtualizado gratuito que se ejecuta en Google Cloud. En GCP Console, haga clic en el ícono de Cloud Shell en la barra de herramientas superior derecha:

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El aprovisionamiento y la conexión al entorno deberían tomar solo unos minutos. Cuando termine el proceso, debería ver algo como lo siguiente:

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Esta máquina virtual está cargada con todas las herramientas de desarrollo que necesitarás. Ofrece un directorio principal persistente de 5 GB y se ejecuta en Google Cloud, lo que permite mejorar considerablemente el rendimiento de la red y la autenticación. A menos que se indique lo contrario, ejecuta todos los comandos de esta shell.

3. Habilita el servicio de Cloud KMS

Antes de poder usar Cloud KMS, debes habilitar el servicio en tu proyecto. Esto solo se debe hacer una vez por proyecto. Para habilitar el servicio de Cloud KMS, ejecuta el siguiente comando:

$ gcloud services enable cloudkms.googleapis.com \
    --project "${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}"

La habilitación puede tardar hasta un minuto. El comando informará que la operación se realizó correctamente cuando finalice.

4. Crear clave de KMS

Crea un llavero de claves de Cloud KMS. En Cloud KMS, un llavero de claves es una colección lógica de claves criptográficas. El llavero de claves contiene metadatos sobre las claves, como su ubicación. Crea un llavero de claves con el nombre my-keyring en la región global:

$ gcloud kms keyrings create "my-keyring" \
    --location "global"

Ahora, crea una clave criptográfica llamada my-symmetric-key con el propósito encryption dentro del llavero de claves que acabas de crear.

$ gcloud kms keys create "my-symmetric-key" \
    --location "global" \
    --keyring "my-keyring" \
    --purpose "encryption"

5. Encriptar datos

Crea un archivo con datos para encriptar y usa la herramienta de línea de comandos de gcloud para encriptar los datos del archivo:

$ echo "my-contents" > ./data.txt
$ gcloud kms encrypt \
    --location "global" \
    --keyring "my-keyring" \
    --key "my-symmetric-key" \
    --plaintext-file ./data.txt \
    --ciphertext-file ./data.txt.enc

Los datos encriptados (también conocidos como “texto cifrado”) se guardan en data.txt.enc en el disco. Si abres el archivo data.txt.enc, notarás que tiene caracteres extraños que no se pueden imprimir. Esto se debe a que los datos resultantes están en formato binario.

Cuando almacenes el texto cifrado en una base de datos o lo transmitas como parte de una solicitud HTTP, es posible que debas codificar los datos. Un mecanismo de codificación común es el base64.

Cloud KMS no almacena nada del texto simple que proporcionas. Debes guardar este texto cifrado en una ubicación segura, ya que será necesario para recuperar el valor de texto sin formato.

6. Desencriptar datos

Desencripta el texto cifrado del archivo con la herramienta de línea de comandos de gcloud:

$ gcloud kms decrypt \
    --location "global" \
    --keyring "my-keyring" \
    --key "my-symmetric-key" \
    --plaintext-file - \
    --ciphertext-file ./data.txt.enc

La herramienta de línea de comandos de gcloud lee el texto cifrado del archivo y lo desencripta con Cloud KMS. Observa que este ejemplo especifica el argumento --plaintext-file como -. Esto le indica a gcloud que imprima el resultado en la terminal.

La consola imprimirá my-contents, que es el mismo valor de texto sin formato del archivo anterior.

7. Rotar claves

En Cloud KMS, una clave criptográfica es una colección de versiones de claves criptográficas. Puedes crear versiones de claves criptográficas nuevas para realizar la rotación de claves. Cloud KMS también puede rotar las claves automáticamente según un programa.

Para rotar una clave manualmente, crea una nueva versión de clave criptográfica y configúrala como la versión principal:

$ gcloud kms keys versions create \
    --location "global" \
    --keyring "my-keyring" \
    --key "my-symmetric-key" \
    --primary

Todas las solicitudes futuras para encriptar datos usarán esta clave nueva. Las claves más antiguas aún están disponibles para desencriptar datos que se encriptaron con anterioridad con esas claves. Cloud KMS determina automáticamente la clave de desencriptación apropiada a partir del texto cifrado proporcionado; no es necesario que especifiques la versión de la clave criptográfica que debes usar para la desencriptación.

Para evitar que los valores de texto cifrado que se encriptaron con una versión de clave criptográfica anterior se desencripten con Cloud KMS, puedes inhabilitar o destruir esa versión. La inhabilitación es una operación reversible, mientras que la destrucción es permanente. Para inhabilitar una versión, haz lo siguiente:

$ gcloud kms keys versions disable "1" \
    --location "global" \
    --keyring "my-keyring" \
    --key "my-symmetric-key"

8. ¡Felicitaciones!

Habilitaste la API de Cloud KMS, creaste una clave de encriptación simétrica y encriptaste y desencriptaste datos. Cloud KMS es un producto potente, y la encriptación/desencriptación es solo una parte de sus capacidades.

Realiza una limpieza

Si terminaste de explorar, considera borrar tu proyecto.

  • Ve a la consola de Google Cloud.
  • Selecciona el proyecto que deseas cerrar y haz clic en “Borrar”. en la parte superior. Esto programa la eliminación del proyecto.

Más información

Licencia

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