Sichern Ihrer Daten auf Hyper Protect Virtual Servers für VPC

Die IBM Cloud Hyper Protect Virtual Servers für VPC ist veraltet. Ab dem 28. Februar 2026 können Sie keine neuen Instanzen mehr anlegen. Bestehende Instanzen werden bis zum 20. Februar 2027 unterstützt. Alle Instanzen, die zu diesem Zeitpunkt noch existieren, werden gelöscht. Sie können Ihre Workloads mit IBM Confidential Computing Container Runtime(früher bekannt als Hyper Protect Virtual Servers ) oder IBM Confidential Computing Container Runtime for Red Hat Virtualization Solutions(früher bekannt als Hyper Protect Container Runtime for Red Hat Virtualization Solutions) neu bereitstellen. Informationen zur Datenmigration finden Sie in der Anleitung zur Migration. Weitere Informationen finden Sie in der Ankündigung zur Abschaffung des Dienstes.

Das Datenvolumen, das Sie an Ihre VPC-Instanz „ Hyper Protect Virtual Servers “ anhängen, wird durch eine LUKS-Verschlüsselungs-Passphrase ( Linux Unified Key Setup) geschützt. Die Passphrase wird aus den Seeds abgeleitet, die während der Bereitstellung bereitgestellt wurden. Sie können Ihre gespeicherten Daten durch die Verwendung Ihres eigenen Schlüssels von Hyper Protect Crypto Services mit einem höheren Maß an Verschlüsselungsschutz und -kontrolle versehen.

Verschlüsselung Ihres Datenvolumens

Ohne Ihren eigenen Schlüssel wird das an Ihre Instanz angehängte Datenvolumen automatisch mit zwei Seedwerten verschlüsselt, die in den Abschnitten workload- volumes und env- volumes des Vertrags bereitgestellt werden. Die Seedwerte werden intern in UTF8-Sequenzen konvertiert und anschließend verkettet. Der Hash ( SHA256 ) der verketteten Sequenz wird als Hex-Digest berechnet, der als LUKS-Passphrase zur Verschlüsselung des Datenvolumens verwendet wird. Weitere Informationen finden Sie unter „ Über den Vertrag “.

Schutz Ihrer sensiblen Daten mit Ihrem eigenen Schlüssel

Ab ibm-hyper-protect-container-runtime-1-0-s390x-11 Version Hyper Protect Virtual Servers für VPC-Unterstützung Integration mit dem Schlüsselverwaltungsdienst (KMS) Hyper Protect Crypto Services. Hyper Protect Crypto Services generiert einen Zufallswert als dritten Startwert und umschließt ihn mit dem CRK (Customer Root Key). Weitere Informationen zu CRK finden Sie unter Rootschlüssel. Der eingeschlossene Seedwert wird in der Metadatenpartition Ihres Datenträgers gespeichert. Die LUKS-Kennphrase wird unter Verwendung von drei Seeds generiert-dem Seed in der Metadatenpartition (zuerst nicht eingeschlossen) und den beiden Seedwerten aus dem Vertrag.

Hintergrundwissen: Ausgehend von der HPCR-Image-Version wird bei neuen VPC-Instanzen „ ibm-hyper-protect-container-runtime-1-0-s390x-9Hyper Protect Virtual Servers “ das Datenvolumen in zwei Teile partitioniert. Die erste Partition (100 MiB ) ist ausschließlich für interne Metadaten reserviert ( kein Zugriff durch eine Arbeitslast). Die zweite Partition bleibt als Datenvolumen für die Arbeitslast erhalten. Nur neue Datenträger werden partitioniert.

Integration mit Schlüsselmanagementservice
Integration mit Schlüsselmanagementservice

Derzeit wird nur Hyper Protect Crypto Services als Schlüsselverwaltungsdienst unterstützt.

Die folgende Tabelle enthält eine Übersicht über die Seeds. Der dritte Seedwert ist der von Ihrem Schlüsselmanagementservice bereitgestellte Seedwert.

Seeds, die zur Erzeugung der Passphrase für die LUKS-Verschlüsselung verwendet werden
Seedwert Provider Von Erforderlich oder optional
seed1 Bereitstellerpersona env-Abschnitt volumes des Vertrags Erforderlich
seed2 Workload-Persona workload-Abschnitt volumes des Vertrags Erforderlich
seed3 Hyper Protect Crypto Services Hyper Protect Crypto Services generiert den dritten Seed und umhüllt ihn nur dann mit dem CRK, wenn kms Details im Vertrag angegeben sind. Die Umschlagverschlüsselung erfolgt durch den Aufruf einer Wrap-API. Der eingeschlossene Seedwert wird in der Metadatenpartition des Datenträgers gespeichert. Optionale

Generierung der LUKS-Kennphrase
Generierung der LUKS-Kennphrase

Der Schlüsseldämon wird gestartet, wenn der Datenträger durch die KMS-Instanz geschützt ist. Es ist dafür verantwortlich, auf Statusänderungen des CRK zu reagieren.

Informationen zu den vom Kunden verwalteten Schlüsseln

Hyper Protect Virtual Servers Verwenden Sie für VPC die Umschlagverschlüsselung,Der Prozess des Verschlüsselns von Daten mit einem Datenverschlüsselungsschlüssel und anschließendem Verschlüsseln des Schlüssels mit einem Rootschlüssel, der vollständig verwaltet werden kann. um vom Kunden verwaltete Schlüssel zu implementieren. Unter Envelope-Verschlüsselung versteht man die Verschlüsselung (das Einhüllen) eines Verschlüsselungsschlüssels mit einem anderen Verschlüsselungsschlüssel. In unserem Fall ist der verschlüsselte Schlüssel der dritte Startwert, und der Schlüssel, der zum Verschlüsseln des Startwerts verwendet wird, ist der CRK aus Hyper Protect Crypto Services.

Sie besitzen den CRK in „ Hyper Protect Crypto Services “. „ Hyper Protect Virtual Servers “ für VPC sieht den CRK nie. Die Speicherung, Verwaltung sowie die Verwendung zum Ver- und Entschlüsseln des Seeds erfolgen vollständig innerhalb des Schlüsselverwaltungsdienstes.

Hyper Protect Crypto Services basiert auf FIPS 140-2 Level 4-zertifizierter Hardware, was die höchste Sicherheitsstufe darstellt, die von einem Cloud-Anbieter in der Branche angeboten wird. Weitere Informationen finden Sie unter Einführung in Hyper Protect Crypto Services.

Aktivieren von kundenverwalteten Schlüsseln für „ Hyper Protect Virtual Servers “ für VPC

Ob Sie die Funktion aktivieren können, hängt von der Historie der VPC-Instanz „ Hyper Protect Virtual Servers “ (Partitionslayout und LUKS-Verschlüsselung) und den Vertragsinformationen ab. Die folgende Tabelle enthält mögliche Szenarios und Ergebnisse. Wenn Sie nicht wissen, was kms-Details im Vertrag bedeuten, lesen Sie die Anweisungen in Schritte. Die Tabelle zeigt das Verhalten eines virtuellen Servers beim Start, die Anzahl der an den virtuellen Server angeschlossenen Volumes und die in der Vertragsdatei angegebenen Eingaben.

Szenarios
Anzahl der Partitionen auf dem Datenträger Metadatenpartition Vertrag Ob die Partition/zweite Partition LUKS-verschlüsselt ist Verhalten von „ Hyper Protect Virtual Servers “ für VPC
0 Nicht zutreffend Hat kms-Details Nicht LUKS verschlüsselt Die Instanz erstellt zwei Partitionen im Datenvolumen, ruft „ Hyper Protect Crypto Services “ auf, um einen dritten Startwert zu generieren, und umhüllt diesen mit dem CRK. Der eingeschlossene Seedwert wird in der Metadatenpartition gespeichert. Anschließend generiert die Instanz eine LUKS-Passphrase mit dem Seed (zuerst entpackt) und den beiden Seeds aus dem Vertrag, um die zweite Partition zu verschlüsseln.
0 Nicht zutreffend Hat kms-Details LUKS verschlüsselt Die Instanz wird beendet. Sie müssen die kms-Details aus dem Vertrag entfernen.
1 Nicht zutreffend Nicht unterstützt. Die Instanz wird beendet.
2 Kein verschlüsselter Seedwert. Hat kms-Details (ein Eintrag) Nicht LUKS verschlüsselt Die Instanz ruft „ Hyper Protect Crypto Services “ auf, um einen dritten Startwert zu generieren und ihn mit dem CRK zu verpacken. Der eingeschlossene Seedwert wird in der Metadatenpartition gespeichert. Anschließend generiert die Instanz eine LUKS-Passphrase mit dem Seed (zuerst entpackt) und den beiden Seeds aus dem Vertrag, um die zweite Partition zu verschlüsseln.
2 Kein verschlüsselter Seedwert. Hat kms-Details (ein Eintrag) LUKS verschlüsselt Ein ähnlicher Ablauf wie zuvor, um die zweite Partition erneut zu verschlüsseln. Die alte LUKS-Kennphrase wird ersetzt. Die beiden Schlüssel aus env und workload müssen mit den vorherigen übereinstimmen, sonst schlägt die Neuverschlüsselung fehl und die Instanz wird heruntergefahren. Geben Sie die richtigen Seeds an und wiederholen Sie den Vorgang.
2 Kein verschlüsselter Seedwert. Hat kms Details (mehrere Einträge) Nicht LUKS verschlüsselt Ähnlicher Ablauf wie in den vorherigen Szenarios, um den dritten Seed einzuschließen und die zweite Partition zu verschlüsseln. Nur die Konfiguration im ersten Eintrag wird verwendet, um den dritten Seed einzuschließen.
2 Hat einen verschlüsselten Seedwert Hat kms-Details (ein Eintrag) Nicht LUKS verschlüsselt Es ist möglich, dass Sie das Volume bei einer früheren Bereitstellung verwendet haben, die Verschlüsselung jedoch nicht erfolgreich war. Oder Sie haben das Volume mit zwei Partitionen versehen und manuell einen Zufallswert als dritten Startwert erstellt, diesen verschlüsselt und in der Metadatenpartition gespeichert. In beiden Fällen prüft die Instanz, ob die Partitionierung korrekt ist. Ist dies nicht der Fall, wird die Instanz beendet. Wenn die Partitionierung korrekt ist, ruft die Instanz „ Hyper Protect Crypto Services “ auf, um den verschlüsselten Startwert zu entpacken, generiert eine LUKS-Passphrase mit dem Startwert und den beiden Startwerten aus dem Vertrag, um die zweite Partition zu verschlüsseln.
2 Hat einen verschlüsselten Seedwert Hat kms-Details (ein Eintrag) LUKS verschlüsselt Die Instanz ruft „ Hyper Protect Crypto Services “ auf, um den verschlüsselten Seed zu entschlüsseln, und öffnet die LUKS-Ebene auf der Datenpartition.
2 Hat einen verschlüsselten Seedwert Hat kms Details (mehrere Einträge) Die Instanz ruft „ Hyper Protect Crypto Services “ auf, um den verschlüsselten Startwert mit dem ersten kms Eintrag zu entschlüsseln. Schlägt er fehl, wird der nächste Eintrag verwendet. Wenn er erfolgreich ist, verwendet er die erste Konfiguration, um den Seed erneut einzuschließen. Wenn alle Einträge nicht funktionieren, wird die Instanz beendet.
2 Hat einen verschlüsselten Seedwert Keine kms-Details Die Instanz wird beendet. Sie müssen kms-Details im Vertrag angeben.

Überprüfen Sie die Protokolle unter „ IBM Cloud-Protokolle“, wenn Ihre Instanz heruntergefahren wird.

Schritte

  1. Stellen Sie eine „ Hyper Protect Crypto Services “-Instanz bereit und erstellen Sie einen Root-Schlüssel. Weitere Informationen finden Sie unter Rootschlüssel erstellen.

    Zur Erhöhung der Sicherheit wird empfohlen, virtuelle private Endpunkte mit Hyper Protect Crypto Services zu verwenden.

  2. Wenn Sie den Vertrag vorbereiten, fügen Sie kms Details im Abschnitt env volumes- hinzu und verwenden Sie dann den Vertrag, um eine Hyper Protect Virtual Servers für die VPC-Instanz zu erstellen. Sehen Sie sich das folgende Beispiel an:

    env: |
      logging:
        logRouter:
          hostname: 34be57c7-6ff2-4685-8839-903921e90ab9.ingress.jp-tok.logs.cloud.ibm.com
          iamApiKey: "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"
      volumes:
        test:
          kms:
            - apiKey: "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"
              crn: "crn:v1:bluemix:public:hs-crypto:us-south:a/xxxxxxxxxxxx:xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx:key:xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxx"
              type: "public"
            - apiKey: "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"
              crn: "crn:v1:bluemix:public:hs-crypto:us-south:a/xxxxxxxxxxxxx:xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxx:key:xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxx"
              type: "private"
          seed:"workload_phrase1"
          kmsTimeout: 10
          apiKey: "L4SsSE32xxxxxjAgfHCVkdW8xl_CiqMn4Lpc1dzTD"
      signingKey: "xxxxxxxxx"
    workload: |
      volumes:
        test:
          mount: "/mnt/data"
          seed: "workload_phrase2"
          filesystem: "ext4"
    

Um Missbrauch der KMS-Details durch einen Angreifer zu vermeiden, wird dem Bereitsteller (der den Abschnitt env bereitstellt) dringend empfohlen, den Vertrag zu verschlüsseln und zu unterzeichnen. Weitere Informationen zur Verschlüsselung finden Sie unter Vertragsverschlüsselung. Fügen Sie für die Signatur einen öffentlichen Signierschlüssel (Feld signingKey ) zu Ihrem Abschnitt env hinzu und signieren Sie den gesamten Vertrag, indem Sie einen Abschnitt envWorkloadSignature zum Vertrag hinzufügen. Der Zweck der Signatur besteht darin, sicherzustellen, dass die Abschnitte workload``env und immer zusammen verwendet werden und nicht von Dritten manipuliert werden können. Weitere Informationen finden Sie unter Vertragssignatur.

  • kms

    Fügen Sie im Feld kms immer die KMS-Konfiguration ein, die Sie als ersten Eintrag verwenden wollen. Bei den folgenden Einträgen handelt es sich um ältere KMS-Konfigurationen (zur Entschlüsselung des eingeschlossenen Seedwerts vor der Migration auf die aktuelle Konfiguration). Es werden maximal fünf Einträge unterstützt. Weitere Informationen zum Ändern von KMS-Konfigurationen finden Sie unter Wechseln zu einer anderen Instanz von „ Hyper Protect Crypto Services “ oder einem anderen Stammschlüssel.

    Wenn die kms-Details des Vertrags nicht gültig sind, wird die Instanz sofort beendet.

  • kmsTimeout

    Sie können kmsTimeout (zwischen 0 und 1000 Minuten) im Vertrag angeben. Erfolgt keine Angabe, beträgt der Standardwert für das Zeitlimit 10 Minuten. Dieser Wert bestimmt, wie lange die Instanz beim ersten Start oder Neustart versucht, den Startwert zu entpacken. Nach Ablauf dieses Zeitlimits werden Nachrichten protokolliert und die Instanz wird beendet.

  • type

    In diesem Feld geben Sie die Instanzen als "privat" an, wenn sie sich in einem privaten Netz befinden, und als "öffentlich", wenn sie sich im öffentlichen Netz befinden. Dieser Eintrag wird verwendet, um den Wechsel zu einer anderen Instanz von Hyper Protect Crypto Services oder CRK zu unterstützen.

Wenn Ihr Volume neu ist, erstellt die Instanz zwei Partitionen im Datenvolume, ruft „ Hyper Protect Crypto Services “ auf, um einen dritten Startwert zu generieren, und umhüllt diesen mit dem CRK. Der eingeschlossene Seedwert wird in der Metadatenpartition gespeichert. Anschließend generiert die Instanz eine LUKS-Passphrase mit dem Seed (zuerst entpackt) und den beiden Seeds aus dem Vertrag, um die zweite Partition zu verschlüsseln.

Sie können auch manuell zwei Partitionen in einem Datenträger erstellen, einen Zufallswert als dritten Seedwert erstellen, ihn einschließen und in der Metadatenpartition speichern:

  1. Erstellen Sie mit dem Linux-Dienstprogramm zwei Partitionen auf parted dem Blockgerät.

    • Die erste Partition ist mit bezeichnet metadata und hat eine Länge von 100 MiB. Die Metadatenpartition ist ausschließlich für interne Metadaten reserviert und darf nicht von einer Arbeitslast aufgerufen werden. Erstellen Sie ein Dateisystem ( ext4 ) und erstellen Sie eine Datei mit dem Namen keyfile.
    • die zweite Partition wird als data bezeichnet und füllt den gesamten Speicherplatz aus.
  2. Verwenden Sie die KMS-API „ Hyper Protect Crypto Services “ (Schlüssel einwickeln)Wickeln Sie einen Schlüssel ein, um einen zufälligen Klartext zu generieren, der in einem HSM verwurzelt ist, und wickeln Sie ihn ein, ohne den Wert weiterzugeben.

  3. Kopieren Sie den Chiffretext aus dem Antwortobjekt in die Schlüsseldatei.

  4. Bereiten Sie den Vertrag mit den KMS-Informationen vor und erstellen Sie eine VPC-Instanz „ Hyper Protect Virtual Servers ” mit dem manuell partitionierten Volume, das einen umschlossenen Startwert enthält.

Wenn die Instanz ausgeführt wird, kontaktiert der Schlüssel-Daemon regelmäßig die Instanz „ Hyper Protect Crypto Services “. Dasselbe Zeitlimit kmsTimeout gilt. Wenn die Instanz „ Hyper Protect Crypto Services “ nicht erreichbar ist, der Status des CRK nicht Active „“ ist oder die Zugriffsparameter (kms Details) nicht mehr übereinstimmen, löst der Daemon einen Neustart aus.

Überprüfen Sie die Protokolle unter „ Log Analysis “, wenn Ihre Instanz heruntergefahren wird.

Arbeiten mit vom Kunden verwalteten Schlüsseln für Hyper Protect Virtual Servers für VPC

Rootschlüssel rotieren

Wenn der CRK manuell oder automatisch basierend auf einer Schlüsselrotationsrichtlinie rotiert wird, erkennt der Schlüsseldämon die Schlüsselrotation und führt ein erneutes Wrapping des Seeds durch.

Wechsel zu einer anderen Instanz von „ Hyper Protect Crypto Services “ oder einem anderen Stammschlüssel

Wenn Sie eine andere Hyper Protect Crypto Services-Instanz oder eine andere Root-Key-ID verwenden möchten, fügen Sie die neue KMS-Konfiguration als ersten Eintrag in den Vertrag ein und erstellen Sie die Hyper Protect Virtual Servers-Instanz neu. Behalten Sie die alte KMS-Konfiguration (die derzeit verwendet wird) im Vertrag bei. Während der Instanziierung entpackt „ Hyper Protect Virtual Servers “ für VPC den verschlüsselten Seed mit der alten Konfiguration und verwendet die neue Konfiguration, um den Seed neu zu verpacken. Im Vertrag werden maximal fünf Einträge unterstützt.

Nach der Änderung können die alten Einträge aus der nächsten Interaktion entfernt werden.

Rootschlüssel inaktivieren

Wenn Sie den Rootschlüssel inaktivieren, lautet der Status des Schlüssels Ausgesetzt. Der Schlüsseldämon von Hyper Protect Virtual Servers für VPC überprüft regelmäßig den Status des CRK. Wenn der Status nicht „Aktiv“ ist, wird der virtuelle Server neu gestartet. Während des Neustarts überprüft der Key Daemon den Status durch Abfragen, und wenn die dafür benötigte Zeit überschritten wird kmsTimeout, wird der virtuelle Server heruntergefahren. Sie müssen den Rootschlüssel aktivieren, um den Schlüssel wieder in Aktiv zu versetzen.

Stellen Sie sicher, dass Ihr CRK nicht abgelaufen ist. Andernfalls wird sein Status auf „Deaktiviert“ gesetzt, und der virtuelle Server wird neu gestartet und schließlich heruntergefahren. Weitere Informationen zu Schlüsselzuständen finden Sie unter Überwachen des Lebenszyklus von Verschlüsselungsschlüsseln.