为数据加密创建密钥和凭证

在使用安全配置指定加密选项前，确定要用于密钥和加密构件的提供程序。例如，您可以使用 Amazon KMS 或您创建的自定义提供商。接下来，创建密钥或密钥提供程序，如本节中所述。

提供通过 Amazon EMR 加密静态数据的密钥

在 Amazon EMR 中，您可以使用 Amazon Key Management Service (Amazon KMS) 或自定义密钥提供程序进行静态数据加密。使用时 Amazon KMS，会收取加密密钥的存储和使用费用。有关更多信息，请参阅Amazon KMS 定价。

本主题介绍可与 Amazon EMR 结合使用的 KMS 密钥的密钥策略详细信息，以及编写适用于 Amazon S3 加密的自定义密钥提供程序类的准则和代码示例。有关创建密钥的更多信息，请参阅《Amazon Key Management Service 开发人员指南》中的创建密钥。

Amazon KMS keys 用于加密

Amazon KMS 加密密钥必须与您的 Amazon EMR 集群实例和与 EMRFS 一起使用的 Amazon S3 存储桶所在的区域创建。如果指定的密钥没有位于用于配置集群的账户中，则必须使用它的 ARN 指定密钥。

Amazon EC2 实例配置文件的角色必须具有使用您指定的 KMS 密钥的权限。Amazon EMR 中实例配置文件的默认角色是 EMR_EC2_DefaultRole。如果您对实例配置文件使用不同的角色，或者对 Amazon S3 的 EMRFS 请求使用 IAM 角色，请确保根据需要将每个角色添加为密钥用户。这会为该角色授予使用该 KMS 密钥的权限。有关更多信息，请参阅《Amazon Key Management Service 开发人员指南》和为向 Amazon S3 发出的 EMRFS 请求配置 IAM 角色中的使用密钥策略。

您可以使用将您的实例配置文件或 EC2 实例配置文件 Amazon Web Services Management Console 添加到指定 KMS 密钥的密钥用户列表中，也可以使用 Amazon CLI 或 Amazon 软件开发工具包来附加相应的密钥策略。

请注意 Amazon EMR 仅支持对称 KMS 密钥。不能使用非对称 KMS 密钥加密 Amazon EMR 集群中的静态数据。要获取确定 KMS 密钥是对称还是非对称的帮助，请参阅识别对称密钥和非对称密钥。

以下步骤介绍了如何使用 Amazon Web Services Management Console将 Amazon EMR 实例配置文件 EMR_EC2_DefaultRole 作为密钥用户添加。它假定您已创建一个 KMS 密钥。要创建新的 KMS 密钥，请参阅《Amazon Key Management Service 开发人员指南》中的创建密钥。

通过为 KMS 密钥提供额外的权限来启用 EBS 加密

从 Amazon EMR 版本 5.24.0 开始，您可以使用安全配置选项加密 EBS 根设备和存储卷。要启用此类选项，必须指定 Amazon KMS 为密钥提供商。此外，您必须向服务角色EMR_DefaultRole授予使用 Amazon KMS key 您指定的权限。

您可以使用将服务角色 Amazon Web Services Management Console 添加到指定 KMS 密钥的密钥用户列表中，也可以使用 Amazon CLI 或 S Amazon DK 来附加相应的密钥策略。

以下过程介绍如何使用将默认 Amazon EMR 服务角色添加EMR_DefaultRole为关键用户。 Amazon Web Services Management Console 它假定您已创建一个 KMS 密钥。要创建新的 KMS 密钥，请参阅《Amazon Key Management Service 开发人员指南》中的创建密钥。

创建自定义密钥提供程序

当使用安全配置时，您必须为本地磁盘加密和 Amazon S3 加密指定不同的提供程序类名。对自定义密钥提供程序的要求取决于您是否使用本地磁盘加密和 Amazon S3 加密，以及 Amazon EMR 发布版本。

根据您在创建自定义密钥提供程序时使用的加密类型，应用程序还必须实现不同的 EncryptionMaterialsProvider 接口。这两个接口在适用于 Java 的 Amazon SDK 版本 1.11.0 及更高版本中都可用。

您可以使用任何策略为实施提供加密材料。例如，您可以选择提供静态加密材料或与更复杂的密钥管理系统集成。

如果您使用的是 Amazon S3 加密，则必须对自定义加密材料使用加密算法 AES/GCM/ NoPadding。

如果您使用的是本地磁盘加密，则用于自定义加密材料的加密算法因 EMR 版本而异。对于亚马逊 EMR 7.0.0 及更低版本，您必须使用 AES/GCM/。NoPadding对于亚马逊 EMR 7.1.0 及更高版本，您必须使用 AES。

该 EncryptionMaterialsProvider 类通过加密上下文获取加密材料。Amazon EMR 在运行时填充加密上下文信息，以帮助调用者确定要返回的正确加密材料。

import com.amazonaws.services.s3.model.EncryptionMaterials;
import com.amazonaws.services.s3.model.EncryptionMaterialsProvider;
import com.amazonaws.services.s3.model.KMSEncryptionMaterials;
import org.apache.hadoop.conf.Configurable;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;

import java.util.Map;

/**
 * Provides KMSEncryptionMaterials according to Configuration
 */
public class MyEncryptionMaterialsProviders implements EncryptionMaterialsProvider, Configurable{
  private Configuration conf;
  private String kmsKeyId;
  private EncryptionMaterials encryptionMaterials;

  private void init() {
    this.kmsKeyId = conf.get("my.kms.key.id");
    this.encryptionMaterials = new KMSEncryptionMaterials(kmsKeyId);
  }

  @Override
  public void setConf(Configuration conf) {
    this.conf = conf;
    init();
  }

  @Override
  public Configuration getConf() {
    return this.conf;
  }

  @Override
  public void refresh() {

  }

  @Override
  public EncryptionMaterials getEncryptionMaterials(Map<String, String> materialsDescription) {
    return this.encryptionMaterials;
  }

  @Override
  public EncryptionMaterials getEncryptionMaterials() {
    return this.encryptionMaterials;
  }
}

为通过 Amazon EMR 加密来加密传输中的数据提供凭证

使用 Amazon EMR 发行版 4.8.0 或更高版本，您有两个选项可指定使用安全配置对传输中的数据进行加密的构件：

Amazon EMR 自动将构件下载到集群中的每个节点，然后使用它们实现开源传输中加密功能。有关可用选项的更多信息，请参阅传输中加密。

使用 PEM 凭证

在为传输中加密指定 .zip 文件时，安全配置要求 .zip 文件中的 PEM 文件的命名方式与下面完全一致：

您可能需要将私有密钥 PEM 文件配置为支持访问您的集群实例所在的 Amazon VPC 域的通配符凭证。例如，如果您的集群位于 us-east-1（弗吉尼亚北部），则可以选择通过在凭证主题定义中指定 CN=*.ec2.internal 在凭证配置中指定一个通用名称以允许访问集群。如果您的集群位于 us-west-2（俄勒冈），则可以指定 CN=*.us-west-2.compute.internal。

如果加密构件中提供的 PEM 文件在域的 CN 中没有通配符，则必须将 hadoop.ssl.hostname.verifier 的值改为 ALLOW_ALL。将配置提交到集群时使用 core-site 分类，或者通过将此值添加到 core-site.xml 文件中来完成此操作。必须进行此更改，因为默认主机名验证程序将不接受没有通配符的主机名，从而导致错误。有关 Amazon VPC 中的 EMR 集群配置的更多信息，请参阅 配置联网。

以下示例说明了如何使用 OpenSSL 生成一个带 1024 位 RSA 私有密钥的自签名 X.509 凭证。该密钥允许访问发布者在 us-west-2（俄勒冈）区域中的 Amazon EMR 集群实例，这是用 *.us-west-2.compute.internal 域名作为通用名称来表示的。

指定其它可选项（如国家/地区 (C)、州/省 (S)、区域设置 (L) 等）。由于生成了自签名凭证，因此，该示例中的第二个命令会将 certificateChain.pem 文件复制到 trustedCertificates.pem 文件。第三个命令使用 zip 创建包含这些凭证的 my-certs.zip 文件。

$ openssl req -x509 -newkey rsa:1024 -keyout privateKey.pem -out certificateChain.pem -days 365 -nodes -subj '/C=US/ST=Washington/L=Seattle/O=MyOrg/OU=MyDept/CN=*.us-west-2.compute.internal'
$ cp certificateChain.pem trustedCertificates.pem
$ zip -r -X my-certs.zip certificateChain.pem privateKey.pem trustedCertificates.pem