实现数据“一键脱敏”,Sharding Sphere几行代码搞定它!

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背景

在真实业务场景中,数据库中经常需要存储某些客户的关键性敏感信息如:身份证号、银行卡号、姓名、手机号码等,此类信息按照合规要求,通常需要实现加密存储以满足合规要求。

痛点一:

通常的解决方案是我们书写SQL的时候,把对应的加密字段手动进行加密再进行插入,在查询的时候使用之前再手动进行解密。此方法固然可行,但是使用起来非常不便捷且繁琐,使得日常的业务开发与存储合规的细节紧耦合

痛点二:

对于一些为了快速上线而一开始没有实现合规脱敏的系统,如何比较快速的使得已有业务满足合规要求的同时,尽量减少对原系统的改造。(通常的这个过程至少包括:1.新增脱敏列的存储 2.同时做数据迁移 3.业务的代码做兼容逻辑等)。

Apache ShardingSphere下面存在一个数据脱敏模块,此模块集成的常用的数据脱敏的功能。其基本原理是对用户输入的SQL进行解析拦截,并依靠用户的脱敏配置进行SQL的改写,从而实现对原文字段的加密及加密字段的解密。最终实现对用户无感的加解密存储、查询。

脱敏配置Quick Start——Spring 显示配置

以下介绍基于Spring如何快速让系统支持脱敏配置。

1.引入依赖

<!-- for spring namespace -->  
<dependency>  
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>  
    <artifactId>sharding-jdbc-spring-namespace</artifactId>  
    <version>${sharding-sphere.version}</version>  
</dependency>  

2.创建脱敏配置规则对象

在创建数据源之前,需要准备一个EncryptRuleConfiguration进行脱敏的配置,以下是一个例子,对于同一个数据源里两张表card_info,pay_order的不同字段进行AES的加密

private EncryptRuleConfiguration getEncryptRuleConfiguration() {  
Properties props = new Properties();  
  
//自带aes算法需要  
props.setProperty("aes.key.value", aeskey);  
EncryptorRuleConfiguration encryptorConfig = new EncryptorRuleConfiguration("AES", props);  
  
//自定义算法  
//props.setProperty("qb.finance.aes.key.value", aeskey);  
//EncryptorRuleConfiguration encryptorConfig = new EncryptorRuleConfiguration("QB-FINANCE-AES", props);  
  
EncryptRuleConfiguration encryptRuleConfig = new EncryptRuleConfiguration();  
encryptRuleConfig.getEncryptors().put("aes", encryptorConfig);  
  
//START: card_info 表的脱敏配置  
{  
    EncryptColumnRuleConfiguration columnConfig1 = new EncryptColumnRuleConfiguration("""name""""aes");  
    EncryptColumnRuleConfiguration columnConfig2 = new EncryptColumnRuleConfiguration("""id_no""""aes");  
    EncryptColumnRuleConfiguration columnConfig3 = new EncryptColumnRuleConfiguration("""finshell_card_no""""aes");  
    Map<String, EncryptColumnRuleConfiguration> columnConfigMaps = new HashMap<>();  
    columnConfigMaps.put("name", columnConfig1);  
    columnConfigMaps.put("id_no", columnConfig2);  
    columnConfigMaps.put("finshell_card_no", columnConfig3);  
    EncryptTableRuleConfiguration tableConfig = new EncryptTableRuleConfiguration(columnConfigMaps);  
    encryptRuleConfig.getTables().put("card_info", tableConfig);  
}  
//END: card_info 表的脱敏配置  
  
//START: pay_order 表的脱敏配置  
{  
    EncryptColumnRuleConfiguration columnConfig1 = new EncryptColumnRuleConfiguration("""card_no""""aes");  
    Map<String, EncryptColumnRuleConfiguration> columnConfigMaps = new HashMap<>();  
    columnConfigMaps.put("card_no", columnConfig1);  
    EncryptTableRuleConfiguration tableConfig = new EncryptTableRuleConfiguration(columnConfigMaps);  
    encryptRuleConfig.getTables().put("pay_order", tableConfig);  
}  
  
log.info("脱敏配置构建完成:{} ", encryptRuleConfig);  
return encryptRuleConfig;  
}  

说明

创建 EncryptColumnRuleConfiguration 的时候有四个参数,前两个参数分表叫plainColumncipherColumn,其意思是数据库存储里面真实的两个列(名文列、脱敏列),对于新的系统,只需要设置脱敏列即可,所以以上示例为plainColumn”“

创建 EncryptTableRuleConfiguration 的时候需要传入一个map,这个map存的value即#1中说明的EncryptColumnRuleConfiguration ,而其key则是一个逻辑列,对于新系统,此逻辑列即为真实的脱敏列。Sharding Shpere在拦截到SQL改写的时候,会按照用户的配置,把逻辑列映射为名文列或者脱敏列(默认)如下的示例

实现数据“一键脱敏”,Sharding Sphere几行代码搞定它!
图片

3.使用Sharding Sphere的数据源进行管理

把原始的数据源包装一层

@Bean("tradePlatformDataSource")  
public DataSource dataSource(@Qualifier("druidDataSource") DataSource ds) throws SQLException {  
    return EncryptDataSourceFactory.createDataSource(ds, getEncryptRuleConfiguration(), new Properties());  
}  

脱敏配置Quick Start——Spring Boot版

以下步骤使用Spring Boot管理,可以仅用配置文件解决:

1.引入依赖

<!-- for spring boot -->  
  
<dependency>  
<groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>  
    <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>  
    <version>${sharding-sphere.version}</version>  
</dependency>  
  
<!-- for spring namespace -->  
<dependency>  
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>  
    <artifactId>sharding-jdbc-spring-namespace</artifactId>  
    <version>${sharding-sphere.version}</version>  
</dependency>  

spring配置文件

spring.shardingsphere.datasource.name=ds  
spring.shardingsphere.datasource.ds.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource  
spring.shardingsphere.datasource.ds.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver  
spring.shardingsphere.datasource.ds.url=xxxxxxxxxxxxx  
spring.shardingsphere.datasource.ds.username=xxxxxxx  
spring.shardingsphere.datasource.ds.password=xxxxxxxxxxxx  
  
  
  
# 默认的AES加密器  
spring.shardingsphere.encrypt.encryptors.encryptor_aes.type=aes  
spring.shardingsphere.encrypt.encryptors.encryptor_aes.props.aes.key.value=hkiqAXU6Ur5fixGHaO4Lb2V2ggausYwW  
  
# card_info 姓名 AES加密  
spring.shardingsphere.encrypt.tables.card_info.columns.name.cipherColumn=name  
spring.shardingsphere.encrypt.tables.card_info.columns.name.encryptor=encryptor_aes  
  
# card_info 身份证 AES加密  
spring.shardingsphere.encrypt.tables.card_info.columns.id_no.cipherColumn=id_no  
spring.shardingsphere.encrypt.tables.card_info.columns.id_no.encryptor=encryptor_aes  
  
# card_info 银行卡号 AES加密  
spring.shardingsphere.encrypt.tables.card_info.columns.finshell_card_no.cipherColumn=finshell_card_no  
spring.shardingsphere.encrypt.tables.card_info.columns.finshell_card_no.encryptor=encryptor_aes  
  
# pay_order 银行卡号 AES加密  
spring.shardingsphere.encrypt.tables.pay_order.columns.card_no.cipherColumn=card_no  
spring.shardingsphere.encrypt.tables.pay_order.columns.card_no.encryptor=encryptor_aes

来源:jaskey.github.io/blog/2020/03/18/

sharding-sphere-data-desensitization

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原文始发于微信公众号(Java笔记虾):实现数据“一键脱敏”,Sharding Sphere几行代码搞定它!