C# Azure AKS デプロイにおけるエラーとキー リング セッションでキーが見つからない問題の修正 Cookie 保護解除

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C# Azure AKS デプロイにおけるエラーとキー リング セッションでキーが見つからない問題の修正 Cookie 保護解除
C# Azure AKS デプロイにおけるエラーとキー リング セッションでキーが見つからない問題の修正 Cookie 保護解除

Azure AKS でのキー管理とセッション Cookie の問題のトラブルシューティング

Azure Kubernetes Service (AKS) に C# アプリケーションをデプロイすると、キー管理とデータ保護に関連する問題が発生する可能性があります。このようなエラーの 1 つは「キー リングにキーが見つかりませんでした」という例外で、これは多くの場合「セッション Cookie の保護解除エラー」と組み合わされます。これは、特にマイクロサービス アーキテクチャ内でサービスを統合する場合にイライラする可能性があります。

この例では、Docker イメージを使用しています。 mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 アプリケーションをデプロイします。 AKS 内で実行されている外部アプリは、別のサービスへの HTTP 接続を確立する役割を果たします。ただし、データ保護に失敗すると、セッション Cookie が保護されないままになり、Azure App Insights に重要なエラーが記録されます。

キーの永続化に Azure Blob Storage を使用するように構成するなど、データ保護システムのセットアップに努めました。公式に従っているにも関わらず、 ASP.NET Core ドキュメント データ保護のために、アプリケーションは引き続きエラーをスローし、指定された BLOB ストレージの場所からキーを取得できません。

この問題を解決するには、これらのキーの起源と、それらがキー リングに見つからない理由を理解することが重要です。この記事では、問題の根本原因を調査し、さらに調査するための主要な手順を概説し、AKS デプロイにデータ保護構成が正しく実装されていることを確認するための潜在的な解決策を提供します。

指示 使用例
PersistKeysToAzureBlobStorage() このメソッドは、データ保護キーを指定された Azure Blob Storage の場所に永続化するために使用されます。これにより、キーがアプリケーションの外部に保存されるようになり、インスタンス間のセキュリティと永続性が向上します。
SetApplicationName() このコマンドは、Data Protection システムに一意のアプリケーション名を設定し、共有環境内のアプリケーションが分離されたキー セットを持つことができるようにします。
SetDefaultKeyLifetime() キーが回転されるまでアクティブなままになる時間を指定します。これは、キーのローテーション ポリシーを管理し、セッション データのセキュリティ ライフサイクルを向上させるために非常に重要です。
UseDataProtection() このミドルウェアは、アプリケーション内のデータ保護システムをアクティブにします。これにより、アプリがセッション Cookie などの機密データを生成および保護できるようになります。
ConnectionMultiplexer.Connect() このメソッドは、Redis インスタンスに接続するために使用されます。これは、分散アプリケーションのキー ストレージ メカニズムとして Redis を構成する場合に重要です。
PersistKeysToStackExchangeRedis() このコマンドは、Data Protection キーを Redis に保存し、アプリケーションの複数のインスタンスにわたるキーを管理するための可用性と拡張性の高いストレージ オプションを提供します。
IDataProtectionProvider このインターフェイスは、データ保護 API へのエントリ ポイントを提供します。これにより、アプリケーションはプログラムでデータプロテクターを作成し、Cookie やトークンなどのデータを確実に保護できるようになります。
IDistributedCache このインターフェイスにより分散キャッシュが可能になります。これは、キャッシュ目的で Redis を使用する場合に不可欠です。これにより、キーの保管と取得が複数の分散ノード間で確実に実行できるようになります。

Azure AKS のデータ保護とキー管理について理解する

前に提供したスクリプトは、Azure Kubernetes Service (AKS) で実行されている C# アプリケーションにおける「キー リングにキーが見つかりませんでした」エラーと、それに関連する「セッション Cookie の保護解除エラー」問題を解決する上で重要な役割を果たします。最初のスクリプトでは、 データ保護 Azure Blob Storage にキーを永続化するための API。この構成は、Cookie などの機密データを保護するために使用されるキーがコンテナー化されたアプリケーションの外部に安全に保管されるようにするために必要です。鍵となるメソッド PersistKeysToAzureBlobStorage これにより、アプリの複数のインスタンス間でキーが利用できるようになり、AKS ポッド内でキー リングが見つからないという問題が解決されます。

私たちはまた、 アプリケーション名を設定する これは、複数のアプリケーションが同じインフラストラクチャを共有する可能性がある環境では非常に重要です。一意のアプリケーション名を設定すると、アプリのキー リングが他のキー リングから分離され、潜在的なキーの競合が防止されます。もう一つの重要な方法は、 SetDefaultKeyLifetime、キーの有効期間を定義し、その後、新しいキーが生成されます。これにより、暗号化キーを定期的にローテーションし、データ保護を最新の状態に保ち、有効期間の長いキーによるキー漏洩のリスクを最小限に抑えることができます。

2 番目のスクリプトは、Redis を使用してデータ保護キーを保存する別のアプローチを示しています。 Redis のアプローチは、高可用性の分散キー ストアが必要なシナリオで特に役立ちます。の ConnectionMultiplexer.Connect メソッドは Redis インスタンスへの接続を確立し、 PersistKeysToStackExchangeRedis メソッドは、Redis でキーを永続化するために使用されます。この方法は、サービスの複数のレプリカが異なるノード間で実行されている分散環境向けに最適化されており、すべてのインスタンスが同じ暗号化キーに安全にアクセスできるようになります。

BLOB 構成と Redis 構成の両方が正しく動作することを確認するために、各スクリプトに単体テストが追加されます。これらのテストでは、 IDataProtectionProvider そして I分散キャッシュ サービスが ASP.NET Core アプリケーションで正しく構成されている必要があります。これらのテストを実行すると、データ保護システムが適切に設定されていること、およびキーが目的の場所に保存および取得されていることを検証できます。テストは、構成の変更がさまざまな環境で有効であることを保証するため、重要なステップであり、これにより、Azure AKS デプロイでのキーの利用不能に関連する問題が解決されます。

キー リングおよびセッション Cookie でキーが見つからない保護解除エラーを解決する

ASP.NET Core Data Protection と Blob Storage を使用してキーの永続性を実現する C# バックエンド ソリューション

// Step 1: Configure Data Protection in Startup.cs
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddDataProtection()
            .PersistKeysToAzureBlobStorage(new Uri("<b>your-blob-uri</b>"))
            .SetApplicationName("<b>your-app-name</b>")
            .SetDefaultKeyLifetime(TimeSpan.FromDays(30));
    services.AddControllersWithViews();
}

// Step 2: Ensure that the Data Protection keys are created in Blob Storage
public class Startup
{
    public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
    {
        if (env.IsDevelopment())
        {
            app.UseDeveloperExceptionPage();
        }
        app.UseDataProtection();
        app.UseRouting();
        app.UseEndpoints(endpoints => { endpoints.MapControllers(); });
    }
}

// Step 3: Add Unit Tests to verify Data Protection configuration
[Fact]
public void DataProtection_IsConfiguredCorrectly()
{
    // Arrange
    var dataProtectionProvider = services.GetService<IDataProtectionProvider>();
    Assert.NotNull(dataProtectionProvider);
}

代替ソリューション: C# ASP.NET Core でのキー ストレージに Redis を使用する

Blob Storage の代わりに Redis を使用してデータ保護キーを保存する C# バックエンド ソリューション

// Step 1: Configure Data Protection with Redis in Startup.cs
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    var redis = ConnectionMultiplexer.Connect("<b>redis-connection-string</b>");
    services.AddDataProtection()
            .PersistKeysToStackExchangeRedis(redis, "DataProtection-Keys");
    services.AddControllersWithViews();
}

// Step 2: Implement Redis Cache for Key Storage
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
        app.UseDeveloperExceptionPage();
    }
    app.UseRouting();
    app.UseEndpoints(endpoints => { endpoints.MapControllers(); });
}

// Step 3: Add Unit Tests to verify Redis Configuration
[Fact]
public void RedisKeyStorage_IsConfiguredCorrectly()
{
    // Arrange
    var redisCache = services.GetService<IDistributedCache>();
    Assert.NotNull(redisCache);
}

Azure Kubernetes でのデータ保護キーの永続性のトラブルシューティング

Azure Kubernetes Service (AKS) の「キーがキー リングに見つかりませんでした」エラーのトラブルシューティングの重要な側面の 1 つは、環境の構成がキーの永続性をサポートしていることを確認することです。デフォルトでは、特にコンテナーなどの一時的な環境にデプロイされている場合、アプリケーションはキーをローカルに保存できません。このような場合、Azure Blob Storage や Redis などの外部ストレージ ソリューションを活用して、 データ保護 キーはポッドの再起動後も保持されます。

見落とされがちな要素は、 環境変数 Kubernetes のアプリケーション設定は、データ保護を有効にする役割を果たします。 AKS にデプロイする場合は、`appsettings.json` や Kubernetes シークレットなどの構成設定を介して、キー ストレージ パスまたは接続 (Blob Storage または Redis 用) を定義することが重要です。これらの構成がないと、データ保護システムは、存在しないローカル ファイル システムにキーを永続化しようとするデフォルトの動作に戻り、エラーが発生する可能性があります。

もう 1 つの重要な要素は、アプリケーションの ID ベースのアクセスを適切に設定することです。たとえば、次のように使用します。 マネージド ID Azure では、Blob Storage などの外部キー ストレージへの安全なアクセスが可能になります。データ保護システムが機能するためには、アプリケーションの ID に Blob Storage または Redis からの読み取りおよび書き込みに対する適切なアクセス許可があることを確認することが不可欠です。これらのアクセス許可が不足している場合、キーは正しく保存または取得されず、AKS ベースのアプリケーションでランタイム エラーが発生します。

Azure AKS のデータ保護に関するよくある質問

  1. 「キー リングにキーが見つかりませんでした」エラーの原因は何ですか?
  2. このエラーは通常、次の場合に発生します。 Data Protection 多くの場合、外部ストレージが不足しているか、構成が正しくないことが原因で、キーが適切に永続化されません。
  3. AKS 環境でキー ストレージを構成するにはどうすればよいですか?
  4. 次のような外部ストレージ サービスを使用してキー ストレージを構成できます。 Azure Blob Storage または Redis データ保護キーの永続化のために、これらが「appsettings.json」で正しく設定されていることを確認します。
  5. データ保護におけるマネージド ID の役割は何ですか?
  6. マネージド ID を使用すると、アプリが次のようなリソースに安全にアクセスできるようになります。 Azure Blob Storage 資格情報を手動で処理する必要はありません。
  7. Kubernetes で環境変数が欠落しているとデータ保護にどのような影響がありますか?
  8. 環境変数またはアプリケーション設定が正しく構成されていないと、Data Protection がデフォルトの保管方法にフォールバックし、「キーが見つかりません」エラーが発生する可能性があります。
  9. キー管理に Blob Storage の代わりに Redis を使用できますか?
  10. はい、 PersistKeysToStackExchangeRedis() Redis にキーを保存するために使用できます。これは、キーを管理するための可用性とスケーラブルな代替手段です。

データ保護とキーの永続性の問題の解決

結論として、「キー リングにキーが見つかりませんでした」問題を解決するには、キーを永続化するために外部ストレージを適切に構成する必要があります。 Blob Storage や Redis などのアプリケーションの環境設定が正しく統合されていることを確認することが不可欠です。

さらに、 マネージド ID 必要な権限が設定されていることを確認することで、アプリケーションがキーを安全に保存および取得できるようになります。これらのコンポーネントを適切に設定すると、エラーが回避され、すべてのインスタンスにわたってセッション Cookie が常に保護されるようになります。

出典と参考文献
  1. この記事では、安全なアプリケーションのキー管理の構成に関するガイダンスを提供する、データ保護に関する公式 ASP.NET Core ドキュメントを参照します。 ASP.NET Core データ保護の概要
  2. データ保護キーを保存するための Blob Storage などの外部ストレージ サービスの設定と管理については、Azure のドキュメントを参照しました。 Azure Blob Storage のドキュメント
  3. データ保護のための Redis の統合は、Microsoft の StackExchange.Redis ライブラリを使用して検討されました。詳細なドキュメントは次の場所にあります。 StackExchange.Redis