敏感信息加密处理
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一、敏感信息加密处理我们要实现什么
系统往往需要将用户敏感信息进行加密，不同的敏感信息加密要求不同。
比如，密码的加密，我们往往不需要是可逆的。用户输入密码后，通过系统的加密规则，编码后直接比对加密存储的密码，获得比对结果即可证明用户登录信息合法性。
然后，有时我们为了防止被脱库导致的数据泄漏，不得不对一些敏感信息（比如：身份证号、手机号）进行加密。这样的数据不仅要求加密，还需要在展示及其他业务场景下完全显示，或者掩码显示，这就需要我们对加密的内容进行解密。
二、敏感信息加密处理我做了些什么
近来，项目中为了实现这个需求，做了些简单的设计：
注：考虑到在维护生产数据时方便查询，这里使用aes加密方式，该加密方式同mysql的aes加密结果相同，故可在sql中直接使用hex及aes_encrypt函数进行查询；密盐可保存在配置文件中。
1.使用自定义注解，po的每个类中需要加密及解密的字段可添加该注解
2.声明Base类，并实现encrypt和decrypt方法，方法实现利用java反射及自定义注解
3.所有需要用到加密及解密的实体对象，必须继承自Base类
4.实体类加密时调用encrypt方法，解密时调用decrypt方法，如此可实现对该对象中敏感数据的加密解密
三、敏感信息加密实现
1.先看效果
注释很清楚，先给对象设置身份证号，然后执行自加密方法，返回自己的引用，打印出来加密后该对象的json字符串；执行自解密方法，返回自己的引用，打印出来解密后该对象的json字符串。
2.设计实现结构
1 crypt
2 |
3 |--annotation
4 | |--DecryptFiled
5 | |--EncryptFiled
6 |--crypt
7 | |--EncryptDecryptInterface
8 |--domain
9 | |--BaseInfo
10 | |--SimpleDomain
11 |--utils
12 | |--MySqlUtils
2.1先看看注解的实现
/** * Created by bright on 2017/2/22. * * @author : */ @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface EncryptFiled { String value() default ""; }
两个注解的实现一致，注解名称不同而已，不再贴另外一个注解的代码。
2.2定义自加密、自解密接口
Base类实现该接口中的自加密自解密方法
/** * Created by bright on 2017/2/22. * * @author : */ public interface EncryptDecryptInterface { public <T> T encryptSelf(); public <T> T decryptSelf(); }
2.3MysqlUtils的实现
/** * Created by bright on 2017/2/22. * * @author : */ @Component public class MySqlUtils { private static final String ENCRYPTTYPE= "AES";//加密方式 private static final String ENCODING = "UTF-8";//加密时编码 private static String MYSQLUTILSKEY = "aaa";//加密密盐 private static MySqlUtils mysqlUtils;//单例 private static Cipher encryptCipher ;//加密cipher private static Cipher decryptChipher;//解密chipher /** * 该方法可用在spring项目中使用配置文件设置密盐，默认值为123 * @param key */ @Value("${mysql.column.crypt.key:123}") public void setMysqlutilskey(String key){ MySqlUtils.MYSQLUTILSKEY = key; } /** * encryptCipher、decryptChipher初始化 */ public static void init(){ try { encryptCipher = Cipher.getInstance(ENCRYPTTYPE); decryptChipher = Cipher.getInstance(ENCRYPTTYPE); encryptCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, generateMySQLAESKey(MYSQLUTILSKEY, ENCODING)); decryptChipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, generateMySQLAESKey(MYSQLUTILSKEY, ENCODING)); } catch (InvalidKeyException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (NoSuchPaddingException e) { throw new RuntimeException(e); } } /** * 单例获取方法实现 * @return */ public synchronized static MySqlUtils getInstance(){ if(mysqlUtils == null){ mysqlUtils = new MySqlUtils(); init(); } return mysqlUtils; } /** * 加密算法 * @param encryptString * @return */ public String mysqlAESEncrypt(String encryptString) { try{ return new String(Hex.encodeHex(encryptCipher.doFinal(encryptString.getBytes(ENCODING)))).toUpperCase(); } catch (BadPaddingException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (UnsupportedEncodingException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (IllegalBlockSizeException e) { throw new RuntimeException(e); } } /** * 解密算法 * @param decryptString * @return */ public String mysqlAESDecrypt(String decryptString){ try { return new String(decryptChipher.doFinal(Hex.decodeHex(decryptString.toCharArray()))); } catch (DecoderException nspe) { throw new RuntimeException(nspe); } catch (BadPaddingException nsae) { throw new RuntimeException(nsae); } catch (IllegalBlockSizeException ike) { throw new RuntimeException(ike); } } /** * 产生mysql-aes_encrypt * @param key 加密的密盐 * @param encoding 编码 * @return */ public static SecretKeySpec generateMySQLAESKey(final String key, final String encoding) { try { final byte[] finalKey = new byte[16]; int i = 0; for(byte b : key.getBytes(encoding)) finalKey[i++%16] ^= b; return new SecretKeySpec(finalKey, "AES"); } catch(UnsupportedEncodingException e) { throw new RuntimeException(e); } } }
2.4BaseInfo类的实现
/** * Created by bright on 2017/2/22. * * @author : */ public class BaseInfo implements Cloneable, EncryptDecryptInterface { /** * 拷贝一个对象，并对新对象进行加密 * 该方法主要用在日志打印上，可防止原对象被加密而影响程序执行 * @param <T> * @return */ public <T extends BaseInfo> T cloneAndEncrypt() { T cloneT = null; try { cloneT = (T) this.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); return null; } if(cloneT !=null) return cloneT.encryptSelf(); throw new RuntimeException("拷贝对象异常"); } /** * 重写clone方法 * @return * @throws CloneNotSupportedException */ @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { try { return super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); return null; } } /** * 实现自加密 * * @param <T> * @return */ public <T> T encryptSelf() { Field[] declaredFields = this.getClass().getDeclaredFields(); try { if (declaredFields != null && declaredFields.length > 0) { for (Field field : declaredFields) { if (field.isAnnotationPresent(EncryptFiled.class) && field.getType().toString().endsWith("String")) { field.setAccessible(true); String fieldValue = (String) field.get(this); if (StringUtils.isNotEmpty(fieldValue)) { field.set(this, MySqlUtils.getInstance().mysqlAESEncrypt(fieldValue)); } field.setAccessible(false); } } } } catch (IllegalAccessException e) { throw new RuntimeException(e); } return (T) this; } /** * 实现自解密 * * @param <T> * @return */ public <T> T decryptSelf() { Field[] declaredFields = this.getClass().getDeclaredFields(); try { if (declaredFields != null && declaredFields.length > 0) { for (Field field : declaredFields) { if (field.isAnnotationPresent(DecryptFiled.class) && field.getType().toString().endsWith("String")) { field.setAccessible(true); String fieldValue = (String)field.get(this); if(StringUtils.isNotEmpty(fieldValue)) { field.set(this, MySqlUtils.getInstance().mysqlAESDecrypt(fieldValue)); } } } } } catch (IllegalAccessException e) { throw new RuntimeException(e); } return (T) this; } }
2.5一个简单的对象
/** * Created by bright on 2017/2/22. * * @author : */ public class SimpleDomain extends BaseInfo{ @EncryptFiled @DecryptFiled private String id; public String getId() { return id; } public void setId(String id) { this.id = id; } }
2.6来个调用
public class Client { @Test public void test(){ SimpleDomain sd = new SimpleDomain();//要进行加密解密的实体类 sd.setId("6029131988005021537");//注入身份证号 System.out.println(JSON.toJSONString(sd.encryptSelf()));//执行自加密后输出 System.out.println(JSON.toJSONString(sd.decryptSelf()));//执行自解密后输出 } }
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