微服务SpringBoot整合Jasypt加密工具的场景分析

2022-11-13 18:11:49 微服 场景 加密工具

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
    private static final String PRIVATE_KEY = "lybgeek";

    private static BasicTextEncryptor basicTextEncryptor = new BasicTextEncryptor();

    static {
        basicTextEncryptor.setPassword(PRIVATE_KEY);
    }

    
    private JasyptUtils() {
    }

    
    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;
    }

    
    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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