SpringBoot+?Sharding?Sphere?輕松實現數據庫字段加解密功能
更新時間：2024年07月23日 09:02:52 作者：潘志的研發(fā)筆記
在Spring?Boot生態(tài)中,有一個非常厲害的開源框架：Apache?ShardingSphere,它是一款分布式?SQL?事務和查詢引擎,可通過數據分片、彈性伸縮、加密等能力對任意數據庫進行增強,今天通過這篇文章,我們一起來了解一下如何在?Spring?Boot?中快速實現數據的加解密功能
一、介紹
在實際的軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中，由于業(yè)務的需求，在代碼層面實現數據的脫敏還是遠遠不夠的，往往還需要在數據庫層面針對某些關鍵性的敏感信息，例如：身份證號、銀行卡號、手機號、工資等信息進行加密存儲，實現真正意義的數據混淆脫敏，以滿足信息安全的需要。
那在實際的業(yè)務開發(fā)過程中，我們如何快速實現呢？
今天通過這篇文章，我們一起來了解一下如何在 Spring Boot 中快速實現數據的加解密功能。廢話不多說了，直接擼代碼！
二、方案實踐
在 Spring Boot 生態(tài)中，有一個非常厲害的開源框架：Apache ShardingSphere。
它是一款分布式 SQL 事務和查詢引擎，可通過數據分片、彈性伸縮、加密等能力對任意數據庫進行增強。我們可以利用它的數據脫敏模塊，快速實現 SQL 字段的加解密操作。
如果當前項目是采用 Spring Boot 開發(fā)的，可以實現無縫集成，對原系統(tǒng)的改造會非常少。
下面以用戶表為例，一起了解一下ShardingSphere的數據加解密的實現過程！
2.1、創(chuàng)建用戶表
首先，在數據庫中創(chuàng)建一張用戶表，示例腳本如下！
CREATE TABLE user ( id bigint(20) NOT NULL COMMENT '用戶ID', email varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '郵件', nick_name varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '昵稱', pass_word varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '二次密碼', reg_time varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '注冊時間', user_name varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '用戶名', salary varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '基本工資', PRIMARY KEY (id) USING BTREE ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci;
2.2、創(chuàng)建 springboot 項目并添加依賴包
接著，創(chuàng)建一個 Spring Boot 項目，并添加相關的依賴包，示例如下：
<dependencies>
<!--spring boot核心-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!--spring boot 測試-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!--springmvc web-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!--mysql 數據源-->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<!--mybatis 支持-->
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.0.0</version>
</dependency>
<!--shardingsphere數據分片、脫敏工具-->
<dependency>
<groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
<artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
<version>4.1.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
<artifactId>sharding-jdbc-spring-namespace</artifactId>
<version>4.1.0</version>
</dependency>
</dependencies>2.3、添加相關配置
在application.properties文件中，添加shardingsphere相關配置，即可實現針對某個表進行脫敏
server.port=8080 logging.path=log #shardingsphere數據源集成 spring.shardingsphere.datasource.name=ds spring.shardingsphere.datasource.ds.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource spring.shardingsphere.datasource.ds.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver spring.shardingsphere.datasource.ds.jdbc-url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test spring.shardingsphere.datasource.ds.username=xxxx spring.shardingsphere.datasource.ds.password=xxxx #加密方式、密鑰配置 spring.shardingsphere.encrypt.encryptors.encryptor_aes.type=aes spring.shardingsphere.encrypt.encryptors.encryptor_aes.props.aes.key.value=hkiqAXU6Ur5fixGHaO4Lb2V2ggausYwW #plainColumn表示明文列，cipherColumn表示脫敏列 spring.shardingsphere.encrypt.tables.user.columns.salary.plainColumn= spring.shardingsphere.encrypt.tables.user.columns.salary.cipherColumn=salary #spring.shardingsphere.encrypt.tables.user.columns.pass_word.assistedQueryColumn= spring.shardingsphere.encrypt.tables.user.columns.salary.encryptor=encryptor_aes #sql打印 spring.shardingsphere.props.sql.show=true spring.shardingsphere.props.query.with.cipher.column=true #基于xml方法的配置 mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml
其中有幾個的配置信息比較重要，spring.shardingsphere.encrypt.tables是指要脫敏的表，user是表名，salary表示user表中的真實列，其中plainColumn指的是明文列，cipherColumn指的是脫敏列，如果是新工程，只需要配置脫敏列即可！
配置示例如下！
# 用于告訴 ShardingSphere 數據表里哪個列用于存儲明文數據 spring.shardingsphere.encrypt.tables.user.columns.salary.plainColumn= # 用于告訴 ShardingSphere 數據表里哪個列用于存儲密文數據 spring.shardingsphere.encrypt.tables.user.columns.salary.cipherColumn=salary # 用于告訴 ShardingSphere 數據表里哪個列用于存儲輔助查詢數據 #spring.shardingsphere.encrypt.tables.user.columns.salary.assistedQueryColumn= # 用于告訴 ShardingSphere 數據表里哪個列使用什么算法加解密 spring.shardingsphere.encrypt.tables.user.columns.salary.encryptor=encryptor_aes
2.4、編寫數據持久層
然后，編寫一個數據持久層，用于數據的存儲和查詢操作。
<mapper namespace="com.example.shardingsphere.mapper.UserMapperXml" >
<resultMap id="BaseResultMap" type="com.example.shardingsphere.entity.UserEntity" >
<id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT" />
<result column="email" property="email" jdbcType="VARCHAR" />
<result column="nick_name" property="nickName" jdbcType="VARCHAR" />
<result column="pass_word" property="passWord" jdbcType="VARCHAR" />
<result column="reg_time" property="regTime" jdbcType="VARCHAR" />
<result column="user_name" property="userName" jdbcType="VARCHAR" />
<result column="salary" property="salary" jdbcType="VARCHAR" />
</resultMap>
<select id="findAll" resultMap="BaseResultMap">
SELECT * FROM user
</select>
<insert id="insert" parameterType="com.example.shardingsphere.entity.UserEntity">
INSERT INTO user(id,email,nick_name,pass_word,reg_time,user_name, salary)
VALUES(#{id},#{email},#{nickName},#{passWord},#{regTime},#{userName}, #{salary})
</insert>
</mapper>public interface UserMapperXml {
/**
* 查詢所有的信息
* @return
*/
List<UserEntity> findAll();
/**
* 新增數據
* @param user
*/
void insert(UserEntity user);
}public class UserEntity {
private Long id;
private String email;
private String nickName;
private String passWord;
private String regTime;
private String userName;
private String salary;
//省略set、get...
}2.5、單元測試
最后，我們編寫一個單元測試，驗證一下代碼的正確性。
編寫啟用服務程序
@SpringBootApplication
@MapperScan("com.example.shardingsphere.mapper")
public class ShardingSphereApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ShardingSphereApplication.class, args);
}
}編寫單元測試
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = ShardingSphereApplication.class)
public class UserTest {
@Autowired
private UserMapperXml userMapperXml;
@Test
public void insert() throws Exception {
UserEntity entity = new UserEntity();
entity.setId(3l);
entity.setEmail("123@123.com");
entity.setNickName("阿三");
entity.setPassWord("123");
entity.setRegTime("2021-10-10 00:00:00");
entity.setUserName("張三");
entity.setSalary("2500");
userMapperXml.insert(entity);
}
@Test
public void query() throws Exception {
List<UserEntity> dataList = userMapperXml.findAll();
System.out.println(JSON.toJSONString(dataList));
}
}插入數據后，如下圖，數據庫存儲的數據已被加密！
我們繼續(xù)來看看，運行查詢服務，結果如下圖，數據被成功解密！
采用配置方式，最大的好處就是直接通過配置脫敏列就可以完成對某些數據表字段的脫敏，非常方便。
三、小結
當需要對某些數據表字段進行脫敏處理的時候，可以采用 Apache ShardingSphere 框架快速實現。
但是有個細節(jié)很容易遺漏，那就是字段類型，例如salary字段，根據常規(guī)，很容易想到使用數字類型，但是卻不是，要知道加密之后的數據都是一串亂碼，數字類型肯定是無法存儲字符串的，因此在定義的時候，這個要留心一下。
希望以上的案例，能幫助到大家！
示例代碼：spring-boot-example-shardingsphere
到此這篇關于SpringBoot+ Sharding Sphere 輕松實現數據庫字段加解密的文章就介紹到這了,更多相關SpringBoot Sharding Sphere 數據庫字段加解密內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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