Azure Key Vault

解決する課題

• 接続文字列・API キー・パスワードをコードや構成ファイルにハードコードしたくない
• 暗号鍵を安全に生成・保管し、ローテーションや監査を統制したい
• TLS 証明書の発行・更新・配布を自動化したい
• 鍵やシークレットへのアクセスを最小権限で制御し、利用を監査したい

主要概念と用語

Key Vault が扱うオブジェクトは大きく3種類です。

• キー（Keys）: RSA / EC の非対称鍵や AES の対称鍵。署名・暗号化・ラップ（鍵の暗号化）に使う。鍵そのものは Vault の外に出さず、暗号操作を Key Vault に依頼する（外部に出ないことが前提）
• シークレット（Secrets）: パスワード・接続文字列・API キーなど任意の文字列値。最大 25KB
• 証明書（Certificates）: X.509 証明書。内部で「鍵＋シークレット（証明書本体）」のペアとして管理され、CA（DigiCert / GlobalSign など）連携で自動更新できる
• コンテナーの2種類: Vault（ソフトウェア保護 or HSM 保護を選択）と、専用ハードウェアを占有する Managed HSM
• 保護レベル（SKU）: standard（ソフトウェア鍵）と premium（FIPS 140-2 Level 2 の HSM で鍵を保護）
• アクセス制御の2方式: Azure RBAC（推奨）と、従来の アクセスポリシー
• 論理的な削除（Soft Delete）/ 消去保護（Purge Protection）: 誤削除・悪意ある削除から鍵を守る安全装置

仕様・制限・クォータ

• Vault は標準でリージョン内に冗長化され、ペアリージョンへ自動レプリケートされる（DR を意識せず可用性が確保される）
• **トランザクション上限（スロットリング）**があり、サブスクリプション×Vault 単位で 1 秒あたりの操作数に上限がある。429 Too Many Requests が返るためリトライ（指数バックオフ）が前提
• シークレット値は最大 25KB、証明書・鍵にもサイズ上限がある
• Soft Delete は既定で有効（無効化不可）。削除後も保持期間（7〜90 日、既定 90 日）内は復元できる
• Managed HSM は専用プールで、鍵数・パーティションのスケールが Vault と異なる（FIPS 140-2 Level 3 相当）
• 各 Azure サービス（Storage / SQL / Disk など）の**カスタマー管理キー（CMK）**の保管先として参照される

内部の仕組み

Key Vault の鍵は、鍵マテリアル自体が Vault の外に出ないことが前提です。アプリは「この鍵で暗号化/署名して」という暗号操作を Key Vault に依頼し、結果だけを受け取ります。データ本体の暗号化には、各サービスがエンベロープ暗号化を使うのが一般的です。実データは高速な**データ暗号化キー（DEK）で暗号化し、その DEK を Key Vault 上のキー暗号化キー（KEK）**でラップ（暗号化）して保管します。

• premium SKU や Managed HSM では、鍵はHSM の境界内で生成・保持され、平文で外部に出ない
• すべてのアクセスは Microsoft Entra ID で認証され、RBAC / アクセスポリシーで認可される
• 鍵・シークレットの**利用ログは Azure Monitor（診断設定）**経由で Log Analytics / Storage / Event Hubs に送れる
• アプリ側はマネージド ID で認証すれば、Vault にアクセスするための資格情報自体が不要になる

設計パターン / ベストプラクティス

• アプリにはマネージド ID を付与し、Key Vault 参照で接続文字列等を取得（資格情報のハードコードを排除）
• App Service / Functions の「Key Vault 参照」 を使い、アプリ設定に @Microsoft.KeyVault(...) 構文で直接シークレットを注入
• 環境ごと（dev/stg/prod）に Vault を分離し、ネットワーク・RBAC の爆発半径を小さくする
• アクセス制御は RBAC を採用（アクセスポリシーより細粒度・条件付きアクセス連携が可能）
• Purge Protection を本番で有効化し、CMK を使う Storage/Disk の鍵を不可逆な削除から守る
• 証明書は CA 連携で自動更新し、有効期限切れの事故を防ぐ

運用・監視・トラブルシュート

• 診断設定（AuditEvent）を有効化し、すべてのアクセスを Log Analytics で監査
• 証明書の有効期限・鍵のローテーション期限をアラート（Azure Monitor / Event Grid 通知）で監視
• 403 Forbidden 時は RBAC ロール割り当て / アクセスポリシー / ファイアウォール（ネットワーク） の3点を確認
• 429（スロットリング）時は指数バックオフでリトライし、頻繁に取得する値はアプリ側でキャッシュ
• Private Endpoint でパブリックアクセスを遮断し、VNet 内からのみ到達可能にする

コスト

操作（トランザクション）課金が基本で、HSM 保護鍵や Managed HSM は固定費の比重が上がります。

セキュリティ

• マネージド ID + RBAC でアクセスを最小化し、資格情報をコードから排除
• ネットワーク制限（ファイアウォール許可 IP / Private Endpoint）でパブリック到達面を縮小
• Soft Delete + Purge Protection で誤削除・悪意ある削除から鍵を保護
• 診断ログで全アクセスを監査し、異常をアラート
• 厳格な規制要件は Managed HSM（FIPS 140-2 Level 3）

関連サービス・比較（AWS との対応）

Key Vault は AWS の複数サービスにまたがる役割を1つに統合しています。

ハンズオン / CLI例

# リソースグループと Key Vault を作成（RBAC 認可・Purge Protection 有効）
az group create --name demo-rg --location japaneast

az keyvault create \
  --name demo-kv-0603 \
  --resource-group demo-rg \
  --location japaneast \
  --sku standard \
  --enable-rbac-authorization true \
  --enable-purge-protection true

# 自分（実行ユーザー）にシークレット操作のロールを付与
az role assignment create \
  --role "Key Vault Secrets Officer" \
  --assignee "$(az ad signed-in-user show --query id -o tsv)" \
  --scope "$(az keyvault show --name demo-kv-0603 --query id -o tsv)"

# シークレットを登録・取得
az keyvault secret set --vault-name demo-kv-0603 --name DbPassword --value "S3cr3t!"
az keyvault secret show --vault-name demo-kv-0603 --name DbPassword --query value -o tsv

# RSA 鍵を HSM 保護で作成（premium SKU 時）し、自動ローテーションポリシーを設定
az keyvault key create --vault-name demo-kv-0603 --name app-kek --kty RSA-HSM --size 2048

az keyvault key rotation-policy update \
  --vault-name demo-kv-0603 --name app-kek \
  --value '{"lifetimeActions":[{"trigger":{"timeBeforeExpiry":"P30D"},"action":{"type":"Rotate"}}],"attributes":{"expiryTime":"P1Y"}}'