加密集合管理
在本指南中,您可以了解如何托管您的加密collection,以及Queryable Encryption的存储和写入成本。
Overview
Queryable Encryption引入了使用随机加密对文档中的敏感字段进行加密的能力,同时仍然能够查询加密的字段。
使用 Queryable Encryption,给定的明文值始终会加密为不同的密文,同时仍然可查询。为了启用此功能,Queryable Encryption使用四种数据结构:
三个元数据集合
在加密collection中每个文档的字段叫做
__safeContent__
重要
不得修改或删除这些数据结构,这一点至关重要,否则查询结果将不正确。
元数据集合
使用 Queryable Encryption 创建加密集合时,MongoDB 会创建三个元数据集合:
enxcol_.<collectionName>.esc
,称为ESC
enxcol_.<collectionName>.ecc
,称为ECC
enxcol_.<collectionName>.ecoc
,称为ECOC
例子
如果创建名为“患者”的集合,MongoDB 将创建以下元数据集合:
enxcol_.patients.esc
enxcol_.patients.ecc
enxcol_.patients.ecoc
当您插入要查询的包含加密字段的文档时,MongoDB 会更新元数据集合以维护支持查询的索引。 MongoDB 将其称为“索引字段”。 这是以存储和写入速度为代价的。
存储成本
存储和写入成本根据每个文档的索引字段数量而增加。
重要
技术预览
MongoDB的指导在技术预览期间是,预计Queryable Encryption collection和关联的元数据集合的存储要求是两到三倍。例如,对于关联的元数据集合,1 GB 的collection可能需要 2-3 GB 的存储空间。
本指导将在未来版本中进行调整。
写入成本
插入操作
插入文档时,每个索引字段都需要对元数据集合进行两次写入。
一个写入
ESC
一个写入
ECOC
例子
插入具有两个索引字段的文档需要:
对加密collection的一次写入。
四次写入元数据集合。
更新操作
更新文档时,每个索引字段都需要对元数据集合进行四次写入。
一个写入
ESC
一个写入
ECC
两次写入
ECOC
例子
更新具有两个索引字段的文档需要:
对加密collection的一次写入。
对元数据集合进行 8 次写入。
删除操作
删除文档时,每个索引字段都需要对元数据集合进行两次写入。
一个写入
ECC
一个写入
ECOC
例子
删除具有两个索引字段的文档需要:
对加密collection的一次写入。
四次写入元数据集合。
索引压缩
重要
技术预览
您需要在技术预览版期间运行索引压缩。 MongoDB 计划在未来版本中自动运行索引压缩。
当您插入、更新和删除文档时,元数据集合会发生变化和增长。索引压实是修剪元数据集合并减小其大小的过程。
当ECOC
的大小超过 1 GB 时,应运行压实。
您可以使用mongosh
并发出db.collection.totalSize()
命令来检查集合的大小。
例子
在此示例中,加密collection名为“患者”。
db.enxcol_.patients.ecoc.totalSize()
1407960328
重要
您必须为 Queryable Encryption 配置客户端才能运行索引压实。
要运行索引压缩,请使用mongosh
并运行db.collection.compactStructuredEncryptionData()
命令以减小元数据集合的大小。
例子
const eDB = "encryption" const eKV = "__keyVault" const secretDB = "records" const secretCollection = "patients" const localKey = fs.readFileSync("master-key.txt") const localKeyProvider = { key: localKey } const queryableEncryptionOpts = { kmsProviders: { local: localKeyProvider }, keyVaultNamespace: `${eDB}.${eKV}`, } const encryptedClient = Mongo("localhost:27017", queryableEncryptionOpts) const encryptedDB = encryptedClient.getDB(secretDB) const encryptedCollection = encryptedDB.getCollection(secretCollection) encryptedCollection.compactStructuredEncryptionData()
{ "stats": { ... }, "ok": 1, ... }