AWS 암호화 키 관리: KMS(Key Management Service)

데이터 암호화는 현대 클라우드 환경에서 보안을 유지하기 위한 필수 요소이다.

AWS Key Management Service(AWS KMS)는 키 생성, 관리, 로테이션과 같은 암호화 키 관리 작업을 간소화하여 데이터 보안을 강화하는 데 필수적인 AWS 서비스다.

이번 글에서는 AWS KMS의 주요 기능, 관리 옵션, 운영 오버헤드, 그리고 사용 사례를 중심으로 살펴보겠다.

AWS KMS

: 암호화 키를 안전하게 생성, 저장, 관리하며 이를 통해 데이터를 암호화 및 복호화할 수 있도록 지원하는 관리형 서비스

AWS KMS는 다음과 같은 기능을 제공한다:

• 키 생성 및 관리: 고객이 직접 키를 생성하거나 AWS에서 자동으로 관리할 수 있다.
• 자동 키 로테이션: AWS 관리형 키와 고객 관리 키 모두 자동 키 로테이션 기능을 제공한다.
• 세분화된 접근 제어: IAM 정책 및 KMS 키 정책을 통해 세부적인 권한을 설정할 수 있다.
• 다른 AWS 서비스와 통합: S3, RDS, EBS 등 AWS 서비스와 쉽게 통합하여 데이터를 암호화할 수 있다.

KMS 키 유형

AWS KMS는 키 관리 방식에 따라 AWS 관리형 키(AMK)와 고객 관리 키(CMK) 두 가지 유형이 있다.

1. AWS 관리형 키(AMK, AWS Managed Key)

• AWS가 키를 생성 및 관리: 키 생성과 로테이션 등 모든 관리 작업이 자동화되어 있음.
• 제한적인 접근 제어: 키에 대한 세분화된 권한 설정은 제한적.
• 운영 오버헤드가 낮음: 고객이 키 관리에 관여할 필요가 없어 간단하게 설정 가능.
• 자동 키 로테이션: 기본적으로 매년 자동으로 키를 순환.

2. 고객 관리 키(CMK, Customer Managed Key)

• 고객이 키를 생성 및 관리: 고객이 직접 키를 생성하고 권한 정책을 설정 가능.
• 세분화된 접근 제어: IAM 및 KMS 키 정책을 통해 세부적인 권한 관리 가능.
• 운영 오버헤드가 있음: 고객이 키 관리 작업을 일부 수행해야 함.
• 자동 키 로테이션: 고객이 설정 시 활성화 가능.

AMK vs CMK

	AMK	CMK
키 생성 및 관리 주체	AWS가 자동 관리	고객이 생성 및 관리
자동 키 로테이션	지원 (기본 활성화)	지원 (고객이 활성화해야 함)
세분화된 접근 제어	제한적	가능 (IAM 정책 및 키 정책 설정 가능)
운영 오버헤드	낮음	중간 (정책 관리 필요)
사용 사례	단순 암호화 요구	규제 준수, 세부적 제어 필요

 

운영 오버헤드를 최소화하려면 AWS 관리형 키(AMK)를 사용하는 것이 권장된다.
자동 키 로테이션이 기본 활성화되어 있으며, 고객의 개입이 필요 없기 때문에 암호화 요구 사항을 간단히 충족할 수 있다.
하지만 세분화된 접근 제어가 필요하거나 규제 준수 요건이 있다면 고객 관리 키(CMK)를 선택해야 한다.

자동 키 로테이션

AWS KMS는 암호화 키를 매년 자동으로 순환하는 기능을 제공한다.

이는 데이터를 안전하게 보호하고 암호화 키의 보안 수명을 연장하는 데 유용하다. 키 로테이션은 다음과 같이 동작한다:

• AMK의 경우: 기본적으로 매년 자동으로 키를 새로 생성하고 이전 키로 암호화된 데이터는 계속 복호화 가능.
• CMK의 경우: 고객이 로테이션을 활성화해야 하며, 동일한 방식으로 새로운 키를 생성해 보안을 강화.

자동 키 로테이션은 키 관리의 복잡성을 줄이고, 수동으로 키를 교체할 때 발생할 수 있는 오류를 방지한다.

AWS KMS와 S3 통합

AWS KMS는 Amazon S3와 통합되어 서버 측 암호화 옵션을 제공할 수 있다.

S3의 암호화 옵션

암호화 옵션	키 관리 주체	암호화 위치	관리 부담	주요 사용 사례
SSE-S3	AWS S3	S3 서버 측	매우 낮음	기본 암호화가 필요한 경우
SSE-KMS	AWS KMS	S3 서버 측	중간	규제 준수 및 세분화된 접근 제어 필요
SSE-C	고객	S3 서버 측	높음	고객이 직접 키를 관리해야 하는 경우
클라이언트 암호화	고객	클라이언트 측	매우 높음	키와 데이터 암호화를 완전히 고객이 관리해야 하는 경우

실제 비즈니스 시나리오

요구사항:

• 어떤 회사가 데이터를 Amazon S3 버킷으로 옮기려고 계획하고 있다.
• 데이터는 S3에 저장될 때 암호화되어야 하며, 암호화 키는 매년 자동으로 순환되어야 한다.

솔루션: AWS KMS 고객 관리 키 사용

• KMS는 S3와 통합되어 데이터를 암호화하는 데 사용할 수 있다.
• KMS를 통해 고객 관리 키(CMK)를 생성하고, 자동 키 로테이션을 활성화하면 키가 매년 자동 갱신된다.

AWS KMS의 사용 사례

1. 데이터 암호화
   • S3, EBS, RDS 등 AWS 서비스에서 데이터를 암호화하여 저장.
   • 암호화 및 복호화는 KMS와의 통합을 통해 간단히 구현.
2. 키 관리 간소화
   • AWS 관리형 키를 사용하면 키 생성, 로테이션, 폐기에 이르기까지 모든 키 관리를 자동화.
   • 고객 관리 키를 통해 규제 준수 및 세분화된 권한 관리를 요구하는 애플리케이션에도 대응 가능.
3. 보안 감사
   • AWS CloudTrail과 통합되어 모든 키 사용 및 관리 활동이 로깅됨.
   • 이를 통해 키 사용 내역을 감사하고 규제 요구 사항을 충족할 수 있음.

결론

AWS KMS는 데이터 암호화와 키 관리를 간소화하며, S3와 같은 AWS 서비스와의 강력한 통합을 통해 보안과 효율성을 제공한다.

AMK와 CMK 중 적합한 키 유형을 선택하여 키 로테이션, 접근 제어, 관리 부담을 효과적으로 조율할 수 있다.

특히 S3와 함께 사용할 때, 자동 키 로테이션을 통해 보안 요구 사항을 충족하며, 운영 오버헤드를 크게 줄일 수 있다.