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微服务SpringBoot整合Jasypt加密工具的场景分析

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2023-01-30
目录 一、Jasypt介绍 二、Jasypt手动使用 2.1 密码加密场景 2.2 文本加密场景 2.3 数值加密场景 2.4 二进制数据加密场景 三、Jasypt整合SpringBoot 四、生成环境启动 五、参考文档 一、Jasypt介绍
目录
  • 一、Jasypt介绍
  • 二、Jasypt手动使用
    • 2.1 密码加密场景
    • 2.2 文本加密场景
    • 2.3 数值加密场景
    • 2.4 二进制数据加密场景
  • 三、Jasypt整合SpringBoot
    • 四、生成环境启动
      • 五、参考文档

        一、Jasypt介绍

        Jasypt是Java加密工具包,能支持对密码的哈希加密,对文本和二进制数据的对称加解密,还能集成SpringBoot项目对配置文件中的密钥进行加密存储。

        引入依赖如下:

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.ulisesbocchio/jasypt-spring-boot-starter -->
        <dependency>
            <groupId>com.github.ulisesbocchio</groupId>
            <artifactId>jasypt-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.0.4</version>
        </dependency>
        

        二、Jasypt手动使用

        2.1 密码加密场景

        用户注册账户的时候需要输入密码,我们将密码加密后保存到数据库中,保证用户的敏感数据的安全性。当用户再次登录的时候,我们需要将登录密码和注册时保存的密文密码进行比对,只有比对一致才能完成登录。

        密码加密工具类主要有三个,它们都是实现了PasswordEncryptor接口,下面我们逐步来看。

        @Slf4j
        @RestController
        public class SignController {
        
            private final BasicPasswordEncryptor basicPasswordEncryptor = new BasicPasswordEncryptor();
        
            private String encryptedPassword = null;
        
            @GetMapping("/signup/{password}")
            public String signup(@PathVariable String password){
                log.info("用户注册密码为:{}", password);
                encryptedPassword = basicPasswordEncryptor.encryptPassword(password);
                log.info("用户注册密码加密后为:{}", encryptedPassword);
                return encryptedPassword;
            }
        
            @GetMapping("/signin/{password}")
            public String signin(@PathVariable String password){
                log.info("用户登录密码为:{}", password);
                if(basicPasswordEncryptor.checkPassword(password, encryptedPassword)){
                    log.info("用户登录成功!");
                    return "success";
                }
                log.info("用户登录失败!");
                return "fail";
            }
        }
        

        启动项目后,我们首先注册用户密码localhost:8080/signup/123456,就能得到密文5b32ygn5pbBvphjIKco6X8Z2VfWqwEUw,并将其保存到类变量中暂存,当我们再次登录localhost:8080/signin/123456,就能登录成功了。相反的,如果登录时密码随意输错,就会登录失败。

        2022-10-11 15:41:57.038  INFO 26268 --- [nio-8080-exec-1] c.e.myapp.controller.SignController      : 用户注册密码为:123456
        2022-10-11 15:41:57.039  INFO 26268 --- [nio-8080-exec-1] c.e.myapp.controller.SignController      : 用户注册密码加密后为:5b32ygn5pbBvphjIKco6X8Z2VfWqwEUw
        2022-10-11 15:42:07.405  INFO 26268 --- [nio-8080-exec-3] c.e.myapp.controller.SignController      : 用户登录密码为:123456
        2022-10-11 15:42:07.406  INFO 26268 --- [nio-8080-exec-3] c.e.myapp.controller.SignController      : 用户登录成功!
        2022-10-11 15:42:12.767  INFO 26268 --- [nio-8080-exec-4] c.e.myapp.controller.SignController      : 用户登录密码为:123457
        2022-10-11 15:42:12.767  INFO 26268 --- [nio-8080-exec-4] c.e.myapp.controller.SignController      : 用户登录失败!

        那么这种加密方式是什么呢?我们可以打开BasicPasswordEncryptor的源码,看到类上面的注释:

        • Algorithm: MD5.
        • Salt size: 8 bytes.
        • Iterations: 1000.

        意思就是使用的MD5这种哈希算法,并且使用8字节(64位)的盐值,迭代计算1000次得到的密文。

        除了使用如上的BasicPasswordEncryptor工具之外,还有StrongPasswordEncryptor工具类,它的加密登记更加的安全:

        • Algorithm: SHA-256.
        • Salt size: 16 bytes.
        • Iterations: 100000.

        如果这些加密算法都不能满足你的要求,就可以使用ConfigurablePasswordEncryptor来自定义加密工具类ConfigurablePasswordEncryptor,可以设置自己需要使用的算法。

        总结:

        接口类PasswordEncryptor主要有如下三个实现类:

        • BasicPasswordEncryptor,使用MD5算法;
        • StrongPasswordEncryptor,使用SHA-256算法;
        • ConfigurablePasswordEncryptor,可自定义指定哈希算法;

        哈希算法是不可逆的,因此只有加密encryptPassword和检查checkPassword两个方法。

        2.2 文本加密场景

        用户的手机号、身份证号等敏感信息在存储的时候需要进行加密,但是这些敏感数据在需要使用的时候是需要明文解密的,因此不适合使用2.1节的哈希算法,而是使用对称加密的形式。

        文本加密工具类主要有三个,它们都是实现了TextEncryptor接口,下面我们逐步来看。

        @Slf4j
        @RestController
        public class TextController {
        
            private static final BasicTextEncryptor basicTextEncryptor = new BasicTextEncryptor();
            private static final String SECRET = "hello";
            private String encryptedText = null;
        
            static {
                basicTextEncryptor.setPassword(SECRET);
            }
        
            @GetMapping("/encryptText/{plainText}")
            public String encryptText(@PathVariable String plainText){
                log.info("用户输入明文:{}", plainText);
                encryptedText = basicTextEncryptor.encrypt(plainText);
                log.info("用户加密密文:{}", encryptedText);
                return encryptedText;
            }
        
            @GetMapping("/decryptText")
            public String decryptText(){
                String plainText = basicTextEncryptor.decrypt(encryptedText);
                log.info("用户原始明文:{}", plainText);
                return plainText;
            }
        
        }
        

        项目启动后,我们分别访问localhost:8080/encryptText/hello进行加密,访问localhost:8080/decryptText进行解密。

        2022-10-11 15:52:36.949  INFO 21652 --- [nio-8080-exec-1] c.e.myapp.controller.TextController      : 用户输入明文:hello
        2022-10-11 15:52:36.950  INFO 21652 --- [nio-8080-exec-1] c.e.myapp.controller.TextController      : 用户加密密文:u/qYluhyFpyOA6xMD3z3JA==
        2022-10-11 15:52:46.345  INFO 21652 --- [nio-8080-exec-2] c.e.myapp.controller.TextController      : 用户原始明文:hello

        我们同样打开BasicTextEncryptor可以看到它的加密原理:

        • Algorithm: PBEWithMD5AndDES.
        • Key obtention iterations: 1000.

        同样的,我们可以使用安全性更高的StrongTextEncryptor

        • Algorithm: PBEWithMD5AndTripleDES.
        • Key obtention iterations: 1000.

        还有安全性更高的AES256TextEncryptor

        • Algorithm: PBEWithHMACSHA512AndAES_256".
        • Key obtention iterations: 1000.

        2.3 数值加密场景

        如果需要对整数或者小数进行加密,就可以分别使用IntegerNumberEncryptor接口和DecimalNumberEncryptor接口的实现类。同样的,这种场景的加密也都是对称加密,用法完全一样。

        IntegerNumberEncryptor:主要用来对整数进行加解密。

        • BasicIntegerNumberEncryptor
          • Algorithm: PBEWithMD5AndDES.
          • Key obtention iterations: 1000.
        • StrongIntegerNumberEncryptor
          • Algorithm: PBEWithMD5AndTripleDES.
          • Key obtention iterations: 1000.
        • AES256IntegerNumberEncryptor
          • Algorithm: PBEWithHMACSHA512AndAES_256.
          • Key obtention iterations: 1000.

        DecimalNumberEncryptor:主要用来对小数进行加解密。

        • BasicDecimalNumberEncryptor
          • Algorithm: PBEWithMD5AndDES.
          • Key obtention iterations: 1000.
        • StrongDecimalNumberEncryptor
          • Algorithm: PBEWithMD5AndTripleDES.
          • Key obtention iterations: 1000.
        • AES256DecimalNumberEncryptor
          • Algorithm: PBEWithHMACSHA512AndAES_256.
          • Key obtention iterations: 1000.

        2.4 二进制数据加密场景

        暂未遇到需要加密二进制数据的业务场景,此处略过,使用方法可以参考官网。

        三、Jasypt整合SpringBoot

        SpringBoot应用中有很多密钥和密码都是存储在配置文件中的,我们需要将它们以密文的方式存储起来。

        # 服务器配置
        server:
          port: 8080
        
        # Spring配置
        spring:
          # 数据源配置
          datasource:
            driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
            url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf-8&&serverTimezone=Asia/Shanghai&&useSSL=false
            username: root
            # 此处是密码的密文,要用ENC()进行包裹
            password: ENC(KZeGx0ixuy4UrBp1HuhiDNnKB0cJr0cW)
        
        # mybatis配置
        mybatis:
          mapper-locations: classpath:mapper/*Mapper.xml
        
        # 加密配置
        jasypt:
          encryptor:
            # 指定加密密钥,生产环境请放到启动参数里面
            password: your-secret
            # 指定解密算法,需要和加密时使用的算法一致
            algorithm: PBEWithMD5AndDES
            # 指定initialization vector类型
            iv-generator-classname: org.jasypt.iv.NoIvGenerator
        

        如上是对数据库密码进行加密存储,密文是怎么的来的?可以写一个测试类,使用第二节介绍的内容自己手动加密。

        @Slf4j
        public final class JasyptUtils {
            /**
             * 加密使用密钥
             */
            private static final String PRIVATE_KEY = "lybgeek";
        
            private static BasicTextEncryptor basicTextEncryptor = new BasicTextEncryptor();
        
            static {
                basicTextEncryptor.setPassword(PRIVATE_KEY);
            }
        
            /**
             * 私有构造方法,防止被意外实例化
             */
            private JasyptUtils() {
            }
        
            /**
             * 明文加密
             *
             * @param plaintext 明文
             * @return String
             */
            public static String encrypt(String plaintext) {
                log.info("明文字符串为:{}", plaintext);
                // 使用的加密算法参考2.2节内容,也可以在源码的类注释中看到
                String ciphertext = basicTextEncryptor.encrypt(plaintext);
                log.info("密文字符串为:{}", ciphertext);
                return ciphertext;
            }
        
            /**
             * 解密
             *
             * @param ciphertext 密文
             * @return String
             */
            public static String decrypt(String ciphertext) {
                log.info("密文字符串为:{}", ciphertext);
                ciphertext = "ENC(" + ciphertext + ")";
                if (PropertyValueEncryptionUtils.isEncryptedValue(ciphertext)) {
                    String plaintext = PropertyValueEncryptionUtils.decrypt(ciphertext, basicTextEncryptor);
                    log.info("明文字符串为:{}", plaintext);
                    return plaintext;
                }
                log.error("解密失败!");
                return "";
            }
        }
        
        @Slf4j
        public class JasyptUtilsTest {
        
            @Test
            public void testEncrypt(){
                String plainText = "Glrs@1234";
                String ciperText = JasyptUtils.encrypt(plainText);
                log.info("加密后的密文为:{}", ciperText);
            }
        
            @Test
            public void testDecrypt(){
                String ciperText = "KZeGx0ixuy4UrBp1HuhiDNnKB0cJr0cW";
                String plainText = JasyptUtils.decrypt(ciperText);
                log.info("解密后的明文为:{}", plainText);
            }
        
        }
        

        经过如上的配置,启动项目,如下从数据库获取数据的应用逻辑就能正常使用了。

        @Slf4j
        @RestController
        public class HelloController {
        
            @Autowired
            UserMapper userMapper;
        
            @GetMapping("/getHello")
            public String getHello(){
                log.info("myapp works!");
                List<User> users = userMapper.listUsers();
                return users.toString();
            }
        
        }
        
        @Mapper
        public interface UserMapper {
            List<User> listUsers();
        }
        
        <mapper namespace="com.example.myapp.mapper.UserMapper">
            <select id="listUsers" resultType="com.example.myapp.bean.User">
                select zu.user_id userId, zu.user_name userName, zu.age age, zu.user_email userEmail from zx_user zu;
            </select>
        </mapper>
        

        四、生成环境启动

        生产环境密钥作为启动参数:

        java -jar -Djasypt.encryptor.password=your-secret
        

        五、参考文档

        Jasypt: Java simplified encryption - Jasypt: Java simplified encryption - Main

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