Java 敏感信息加密处理

2019-11-26 12:48:11

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供稿：网友

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

crypt   |   |--annotation   |    |--DecryptFiled   |    |--EncryptFiled   |--crypt   |    |--EncryptDecryptInterface   |--domain   |    |--BaseInfo   |    |--SimpleDomain   |--utils   |    |--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 "";}自定义注解

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();}自定义接口

2.3MysqlUtils的实现

/** * Created by bright on 2017/2/22. * * @author : */@Componentpublic 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);    }  }}MysqlUtils

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;  }}BaseInfo

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;  }}SimpleDomain

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  }}Client

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