Java 敏感信息加密處理

更新時間：2017年03月17日 10:12:26 作者：SZBright

本文主要介紹了Java 敏感信息加密處理的相關知識：1）敏感信息加密處理我們要實現(xiàn)什么；2）敏感信息加密處理我做了些什么；3）敏感信息加密實現(xiàn)方法。具有很好的參考價值，下面跟著小編一起來看下吧

一、敏感信息加密處理我們要實現(xiàn)什么

系統(tǒng)往往需要將用戶敏感信息進行加密，不同的敏感信息加密要求不同。

比如，密碼的加密，我們往往不需要是可逆的。用戶輸入密碼后，通過系統(tǒng)的加密規(guī)則，編碼后直接比對加密存儲的密碼，獲得比對結果即可證明用戶登錄信息合法性。

然后，有時我們?yōu)榱朔乐贡幻搸鞂е碌臄?shù)據(jù)泄漏，不得不對一些敏感信息（比如：身份證號、手機號）進行加密。這樣的數(shù)據(jù)不僅要求加密，還需要在展示及其他業(yè)務場景下完全顯示，或者掩碼顯示，這就需要我們對加密的內容進行解密。

二、敏感信息加密處理我做了些什么

近來，項目中為了實現(xiàn)這個需求，做了些簡單的設計：

注：考慮到在維護生產數(shù)據(jù)時方便查詢，這里使用aes加密方式，該加密方式同mysql的aes加密結果相同，故可在sql中直接使用hex及aes_encrypt函數(shù)進行查詢；密鹽可保存在配置文件中。

1.使用自定義注解，po的每個類中需要加密及解密的字段可添加該注解

2.聲明Base類，并實現(xiàn)encrypt和decrypt方法，方法實現(xiàn)利用java反射及自定義注解

3.所有需要用到加密及解密的實體對象，必須繼承自Base類

4.實體類加密時調用encrypt方法，解密時調用decrypt方法，如此可實現(xiàn)對該對象中敏感數(shù)據(jù)的加密解密

三、敏感信息加密實現(xiàn)

1.先看效果

注釋很清楚，先給對象設置身份證號，然后執(zhí)行自加密方法，返回自己的引用，打印出來加密后該對象的json字符串；執(zhí)行自解密方法，返回自己的引用，打印出來解密后該對象的json字符串。

2.設計實現(xiàn)結構

crypt
   |
   |--annotation
   |    |--DecryptFiled
   |    |--EncryptFiled
   |--crypt
   |    |--EncryptDecryptInterface
   |--domain
   |    |--BaseInfo
   |    |--SimpleDomain
   |--utils
   |    |--MySqlUtils

2.1先看看注解的實現(xiàn)

/**
 * Created by bright on 2017/2/22.
 *
 * @author :
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface EncryptFiled {
  String value() default "";
}

自定義注解

兩個注解的實現(xiàn)一致，注解名稱不同而已，不再貼另外一個注解的代碼。

2.2定義自加密、自解密接口

Base類實現(xiàn)該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();
}

自定義接口

2.3MysqlUtils的實現(xiàn)

/**
 * Created by bright on 2017/2/22.
 *
 * @author :
 */
@Component
public class MySqlUtils {
  private static final String ENCRYPTTYPE= "AES";//加密方式
  private static final String ENCODING = "UTF-8";//加密時編碼

  private static String MYSQLUTILSKEY = "aaa";//加密密鹽
  private static MySqlUtils mysqlUtils;//單例
  private static Cipher encryptCipher ;//加密cipher
  private static Cipher decryptChipher;//解密chipher
  /**
   * 該方法可用在spring項目中使用配置文件設置密鹽，默認值為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);
    }
  }
  /**
   * 單例獲取方法實現(xiàn)
   * @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);
    }
  }
  /**
   * 產生mysql-aes_encrypt
   * @param key 加密的密鹽
   * @param encoding 編碼
   * @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類的實現(xiàn)

/**
 * Created by bright on 2017/2/22.
 *
 * @author :
 */
public class BaseInfo implements Cloneable, EncryptDecryptInterface {
  /**
   * 拷貝一個對象，并對新對象進行加密
   * 該方法主要用在日志打印上，可防止原對象被加密而影響程序執(zhí)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("拷貝對象異常");
  }
  /**
   * 重寫clone方法
   * @return
   * @throws CloneNotSupportedException
   */
  @Override
  protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    try {
      return super.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      e.printStackTrace();
      return null;
    }
  }
  /**
   * 實現(xiàn)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;
  }
  /**
   * 實現(xiàn)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

2.5一個簡單的對象

/**
 * 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來個調用

public class Client {
  @Test
  public void test(){
    SimpleDomain sd = new SimpleDomain();//要進行加密解密的實體類
    sd.setId("6029131988005021537");//注入身份證號
    System.out.println(JSON.toJSONString(sd.encryptSelf()));//執(zhí)行自加密后輸出
    System.out.println(JSON.toJSONString(sd.decryptSelf()));//執(zhí)行自解密后輸出
  }
}

Client

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