微服务SpringBoot整合Jasypt加密工具

时间：2022-10-12 07:54:38

微服务SpringBoot整合Jasypt加密工具

文章目录

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

无、参考文档

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

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