1. 概述
在云上保护敏感数据时，AWS 提供了两个非常强大的服务：AWS CloudHSM 和 AWS KMS。虽然两者都支持加密功能，但在使用方式和适用场景上有显著差异。
本文将对比这两项服务的关键特性，帮助我们根据实际需求做出更合适的选择。
2. 租户模型
AWS CloudHSM 提供的是单租户模式的硬件安全模块（HSM），即我们独占整个 HSM 实例，不会与其他 AWS 客户共享。这种模式提供了更高的安全性和控制能力，因为我们可以完全掌控底层硬件。
而 AWS KMS 是一个多租户服务。虽然底层 HSM 是多个客户共享的，但我们的密钥在逻辑上是隔离的，依然受到保护。
3. 密钥管理
两者在密钥控制方面的差异是选择时的重要考量。
CloudHSM 允许我们完全掌控密钥的生命周期，包括生成、存储和删除等操作。甚至在需要时，我们可以导出密钥。
而 AWS KMS 提供的是托管式密钥管理服务。它自动创建密钥，并支持自动轮换和基于策略的访问控制。但缺点是我们无法导出密钥，对密钥生命周期的控制也相对受限。
4. 可用性
AWS KMS 是一个区域级服务，我们可以在特定区域创建密钥，并通过多区域复制实现高可用和容灾能力。
而 AWS CloudHSM 部署在 VPC 内部，只能与同一 VPC 或通过 VPC Peering 连接的资源通信。此外，CloudHSM 支持集群部署，可在多个可用区之间进行负载均衡和密钥复制。为实现高可用和容错，建议至少配置两个 HSM 实例组成集群。
5. 与 AWS 服务的集成
AWS KMS 与众多服务如 Amazon S3、EBS、DynamoDB 等无缝集成，我们可以使用托管密钥或自定义主密钥（CMK）轻松实现数据加密。
而 AWS CloudHSM 的集成范围有限，目前官方支持 Amazon Redshift 和 Oracle RDS。若要与其他服务集成，需通过 SDK 或 API 手动配置。虽然这种方式提供了更高的灵活性，但也意味着需要投入更多开发和维护成本。
6. FIPS 140-2 合规性
过去，AWS CloudHSM 和 KMS 在 FIPS 140-2 合规性方面存在差异。CloudHSM 始终通过了 FIPS 140-2 Level 3 认证，而 KMS 之前是 Level 2。
✅ 但自 2023 年 5 月起，AWS KMS 的 HSM 模块也通过了 FIPS 140-2 Level 3 认证。
⚠️ 尽管如此，AWS CloudHSM 仍符合更多行业特定标准，如金融、医疗等领域要求更高的合规性时，CloudHSM 仍是首选。
7. 成本
成本是选择服务时的重要考量。
CloudHSM 由于使用专用硬件，价格较高。我们需为每个 HSM 实例按小时付费，不同区域价格可能不同。
而 AWS KMS 更加经济实惠。我们只需为创建的密钥和 API 调用次数付费。此外，KMS 提供了免费额度，非常适合中小型项目使用。
8. 对比总结
为便于快速比较，以下是 AWS CloudHSM 和 AWS KMS 的主要特性对比：
| 特性 | AWS CloudHSM | AWS KMS |
|---|---|---|
| 租户模型 | 单租户（专用硬件） | 多租户（共享硬件） |
| 密钥管理 | 全生命周期控制，可导出 | 托管服务，不可导出 |
| 可用性 | 部署于 VPC，支持集群 | 区域服务，支持多区域复制 |
| 与 AWS 服务集成 | 需手动配置（SDK/API） | 无缝集成多种服务 |
| FIPS 140-2 合规性 | Level 3，符合更多行业标准 | Level 3（自 2023 年 5 月起） |
| 成本 | 较高（按小时计费） | 经济实惠（按密钥和调用计费） |
9. 总结
本文对比了 AWS CloudHSM 与 AWS KMS 的核心功能与差异。
✅ CloudHSM 适合对合规性要求高、需要完全控制密钥生命周期、并愿意承担更高成本的组织。
✅ 而 KMS 更适合希望快速集成、节省成本、并接受托管式密钥管理的大多数企业。
最终选择应基于具体的安全需求、性能要求和预算。通过理解两者之间的关键差异，我们可以更明智地做出决策，确保数据在云中的安全性。