springboot項目數據庫密碼如何加密

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前言

在我們日常開發中，我們可能很隨意把數據庫密碼直接明文暴露在配置文件中，在開發環境可以這麼做，但是在生產環境，是相當不建議這麼做，畢竟安全無小事，誰也不知道哪天密碼就莫名其妙泄露瞭。今天就來聊聊在springboot項目中如何對數據庫密碼進行加密

正文

方案一、使用druid數據庫連接池對數據庫密碼加密

1、pom.xml引入druid包

為瞭方便其他的操作，這邊直接引入druid的starter 

<dependency>
   <groupId>com.alibaba</groupId>
   <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>${druid.version}</version>
  </dependency>

2、利用com.alibaba.druid.filter.config.ConfigTools生成公私鑰

ps： 生成的方式有兩種，一種利用命令行生成，一種直接寫個工具類生成。本文示例直接采用工具類生成

工具類代碼如下 

/**
 * alibaba druid加解密規則：
 * 明文密碼+私鑰(privateKey)加密=加密密碼
 * 加密密碼+公鑰(publicKey)解密=明文密碼
 */
public final class DruidEncryptorUtils {

    private static String privateKey;

    private static String publicKey;

    static {
        try {
            String[] keyPair = ConfigTools.genKeyPair(512);
            privateKey = keyPair[0];
            System.out.println(String.format("privateKey-->%s",privateKey));
            publicKey = keyPair[1];
            System.out.println(String.format("publicKey-->%s",publicKey));
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchProviderException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 明文加密
     * @param plaintext
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    public static String encode(String plaintext){
        System.out.println("明文字符串：" + plaintext);
        String ciphertext = ConfigTools.encrypt(privateKey,plaintext);
        System.out.println("加密後字符串：" + ciphertext);
        return ciphertext;
    }

    /**
     * 解密
     * @param ciphertext
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    public static String decode(String ciphertext){
        System.out.println("加密字符串：" + ciphertext);
        String plaintext = ConfigTools.decrypt(publicKey,ciphertext);
        System.out.println("解密後的字符串：" + plaintext);

        return plaintext;
    }

3、修改數據庫的配置文件內容信息

a 、 修改密碼
把密碼替換成用DruidEncryptorUtils這個工具類生成的密碼 

 password: ${DATASOURCE_PWD:HB5FmUeAI1U81YJrT/T6awImFg1/Az5o8imy765WkVJouOubC2H80jqmZrr8L9zWKuzS/8aGzuQ4YySAkhywnA==}

b、 filter開啟config 

 filter:
                config:
                    enabled: true

c、配置connectionProperties屬性 

 connection-properties: config.decrypt=true;config.decrypt.key=${spring.datasource.publickey}

ps： spring.datasource.publickey為工具類生成的公鑰

附錄： 完整數據庫配置 

spring:
    datasource:
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        url: ${DATASOURCE_URL:jdbc:mysql://localhost:3306/demo?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai}
        username: ${DATASOURCE_USERNAME:root}
        password: ${DATASOURCE_PWD:HB5FmUeAI1U81YJrT/T6awImFg1/Az5o8imy765WkVJouOubC2H80jqmZrr8L9zWKuzS/8aGzuQ4YySAkhywnA==}
        publickey: MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAIvP9xF4RCM4oFiu47NZY15iqNOAB9K2Ml9fiTLa05CWaXK7uFwBImR7xltZM1frl6ahWAXJB6a/FSjtJkTZUJECAwEAAQ==
        druid:
            # 初始連接數
            initialSize: 5
            # 最小連接池數量
            minIdle: 10
            # 最大連接池數量
            maxActive: 20
            # 配置獲取連接等待超時的時間
            maxWait: 60000
            # 配置間隔多久才進行一次檢測，檢測需要關閉的空閑連接，單位是毫秒
            timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000
            # 配置一個連接在池中最小生存的時間，單位是毫秒
            minEvictableIdleTimeMillis: 300000
            # 配置一個連接在池中最大生存的時間，單位是毫秒
            maxEvictableIdleTimeMillis: 900000
            # 配置檢測連接是否有效
            validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL
            testWhileIdle: true
            testOnBorrow: false
            testOnReturn: false
            webStatFilter:
                enabled: true
            statViewServlet:
                enabled: true
                # 設置白名單，不填則允許所有訪問
                allow:
                url-pattern: /druid/*
                # 控制臺管理用戶名和密碼
                login-username:
                login-password:
            filter:
                stat:
                    enabled: true
                    # 慢SQL記錄
                    log-slow-sql: true
                    slow-sql-millis: 1000
                    merge-sql: true
                wall:
                    config:
                        multi-statement-allow: true
                config:
                    enabled: true
            connection-properties: config.decrypt=true;config.decrypt.key=${spring.datasource.publickey}

方案二：使用jasypt對數據庫密碼加密

1、pom.xml引入jasypt包

<dependency>
   <groupId>com.github.ulisesbocchio</groupId>
   <artifactId>jasypt-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>${jasypt.verison}</version>
  </dependency>

2、利用jasypt提供的工具類對明文密碼進行加密

加密工具類如下 

public final class JasyptEncryptorUtils {


    private static final String salt = "lybgeek";

    private static BasicTextEncryptor basicTextEncryptor = new BasicTextEncryptor();

    static {
        basicTextEncryptor.setPassword(salt);
    }

    private JasyptEncryptorUtils(){}

    /**
     * 明文加密
     * @param plaintext
     * @return
     */
    public static String encode(String plaintext){
        System.out.println("明文字符串：" + plaintext);
        String ciphertext = basicTextEncryptor.encrypt(plaintext);
        System.out.println("加密後字符串：" + ciphertext);
        return ciphertext;
    }

    /**
     * 解密
     * @param ciphertext
     * @return
     */
    public static String decode(String ciphertext){
        System.out.println("加密字符串：" + ciphertext);
        ciphertext = "ENC(" + ciphertext + ")";
        if (PropertyValueEncryptionUtils.isEncryptedValue(ciphertext)){
            String plaintext = PropertyValueEncryptionUtils.decrypt(ciphertext,basicTextEncryptor);
            System.out.println("解密後的字符串：" + plaintext);
            return plaintext;
        }
        System.out.println("解密失敗");
        return "";
    }
}

3、修改數據庫的配置文件內容信息

a、 用ENC包裹用JasyptEncryptorUtils 生成的加密串 

password: ${DATASOURCE_PWD:ENC(P8m43qmzqN4c07DCTPey4Q==)}

b、 配置密鑰和指定加解密算法 

jasypt:
    encryptor:
        password: lybgeek
        algorithm: PBEWithMD5AndDES
        iv-generator-classname: org.jasypt.iv.NoIvGenerator

因為我工具類使用的是加解密的工具類是BasicTextEncryptor，其對應配置加解密就是PBEWithMD5AndDES和org.jasypt.iv.NoIvGenerator

ps： 在生產環境中，建議使用如下方式配置密鑰，避免密鑰泄露 

java -jar -Djasypt.encryptor.password=lybgeek

附錄： 完整數據庫配置 

spring:
    datasource:
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        url: ${DATASOURCE_URL:ENC(kT/gwazwzaFNEp7OCbsgCQN7PHRohaTKJNdGVgLsW2cH67zqBVEq7mN0BTIXAeF4/Fvv4l7myLFx0y6ap4umod7C2VWgyRU5UQtKmdwzQN3hxVxktIkrFPn9DM6+YahM0xP+ppO9HaWqA2ral0ejBCvmor3WScJNHCAhI9kHjYc=)}
        username: ${DATASOURCE_USERNAME:ENC(rEQLlqM5nphqnsuPj3MlJw==)}
        password: ${DATASOURCE_PWD:ENC(P8m43qmzqN4c07DCTPey4Q==)}
        druid:
            # 初始連接數
            initialSize: 5
            # 最小連接池數量
            minIdle: 10
            # 最大連接池數量
            maxActive: 20
            # 配置獲取連接等待超時的時間
            maxWait: 60000
            # 配置間隔多久才進行一次檢測，檢測需要關閉的空閑連接，單位是毫秒
            timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000
            # 配置一個連接在池中最小生存的時間，單位是毫秒
            minEvictableIdleTimeMillis: 300000
            # 配置一個連接在池中最大生存的時間，單位是毫秒
            maxEvictableIdleTimeMillis: 900000
            # 配置檢測連接是否有效
            validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL
            testWhileIdle: true
            testOnBorrow: false
            testOnReturn: false
            webStatFilter:
                enabled: true
            statViewServlet:
                enabled: true
                # 設置白名單，不填則允許所有訪問
                allow:
                url-pattern: /druid/*
                # 控制臺管理用戶名和密碼
                login-username:
                login-password:
            filter:
                stat:
                    enabled: true
                    # 慢SQL記錄
                    log-slow-sql: true
                    slow-sql-millis: 1000
                    merge-sql: true
                wall:
                    config:
                        multi-statement-allow: true
jasypt:
    encryptor:
        password: lybgeek
        algorithm: PBEWithMD5AndDES
        iv-generator-classname: org.jasypt.iv.NoIvGenerator

方案三：自定義實現

實現原理： 利用spring後置處理器修改DataSource

1、自定義加解密工具類

/**
 * 利用hutool封裝的加解密工具，以AES對稱加密算法為例
 */
public final class EncryptorUtils {

    private static String secretKey;



    static {
        secretKey = Hex.encodeHexString(SecureUtil.generateKey(SymmetricAlgorithm.AES.getValue()).getEncoded());
        System.out.println("secretKey-->" + secretKey);
        System.out.println("--------------------------------------------------------------------------------------");
    }

    /**
     * 明文加密
     * @param plaintext
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    public static String encode(String plaintext){
        System.out.println("明文字符串：" + plaintext);
        byte[] key = Hex.decodeHex(secretKey.toCharArray());
        String ciphertext =  SecureUtil.aes(key).encryptHex(plaintext);
        System.out.println("加密後字符串：" + ciphertext);

        return ciphertext;
    }

    /**
     * 解密
     * @param ciphertext
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    public static String decode(String ciphertext){
        System.out.println("加密字符串：" + ciphertext);
        byte[] key = Hex.decodeHex(secretKey.toCharArray());
        String plaintext = SecureUtil.aes(key).decryptStr(ciphertext);
        System.out.println("解密後的字符串：" + plaintext);

        return plaintext;
    }

    /**
     * 明文加密
     * @param plaintext
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    public static String encode(String secretKey,String plaintext){
        System.out.println("明文字符串：" + plaintext);
        byte[] key = Hex.decodeHex(secretKey.toCharArray());
        String ciphertext =  SecureUtil.aes(key).encryptHex(plaintext);
        System.out.println("加密後字符串：" + ciphertext);

        return ciphertext;
    }

    /**
     * 解密
     * @param ciphertext
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    public static String decode(String secretKey,String ciphertext){
        System.out.println("加密字符串：" + ciphertext);
        byte[] key = Hex.decodeHex(secretKey.toCharArray());
        String plaintext = SecureUtil.aes(key).decryptStr(ciphertext);
        System.out.println("解密後的字符串：" + plaintext);

        return plaintext;
    }
}

2、編寫後置處理器

public class DruidDataSourceEncyptBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    private CustomEncryptProperties customEncryptProperties;

    private DataSourceProperties dataSourceProperties;

    public DruidDataSourceEncyptBeanPostProcessor(CustomEncryptProperties customEncryptProperties, DataSourceProperties dataSourceProperties) {
        this.customEncryptProperties = customEncryptProperties;
        this.dataSourceProperties = dataSourceProperties;
    }



    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if(bean instanceof DruidDataSource){
            if(customEncryptProperties.isEnabled()){
                DruidDataSource druidDataSource = (DruidDataSource)bean;
                System.out.println("--------------------------------------------------------------------------------------");
                String username = dataSourceProperties.getUsername();
                druidDataSource.setUsername(EncryptorUtils.decode(customEncryptProperties.getSecretKey(),username));
                System.out.println("--------------------------------------------------------------------------------------");
                String password = dataSourceProperties.getPassword();
                druidDataSource.setPassword(EncryptorUtils.decode(customEncryptProperties.getSecretKey(),password));
                System.out.println("--------------------------------------------------------------------------------------");
                String url = dataSourceProperties.getUrl();
                druidDataSource.setUrl(EncryptorUtils.decode(customEncryptProperties.getSecretKey(),url));
                System.out.println("--------------------------------------------------------------------------------------");
            }

        }
        return bean;
    }
}

3、修改數據庫的配置文件內容信息

a 、 修改密碼
把密碼替換成用自定義加密工具類生成的加密密碼 

  password: ${DATASOURCE_PWD:fb31cdd78a5fa2c43f530b849f1135e7}

b 、 指定密鑰和開啟加密功能 

custom:
    encrypt:
        enabled: true
        secret-key: 2f8ba810011e0973728afa3f28a0ecb6

ps： 同理secret-key最好也不要直接暴露在配置文件中，可以用-Dcustom.encrypt.secret-key指定
附錄： 完整數據庫配置 

spring:
    datasource:
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        url: ${DATASOURCE_URL:dcb268cf3a2626381d2bc5c96f94fb3d7f99352e0e392362cb818a321b0ca61f3a8dad3aeb084242b745c61a1d3dc244ed1484bf745c858c44560dde10e60e90ac65f77ce2926676df7af6b35aefd2bb984ff9a868f1f9052ee9cae5572fa015b66a602f32df39fb1bbc36e04cc0f148e4d610a3e5d54f2eb7c57e4729c9d7b4}
        username: ${DATASOURCE_USERNAME:61db3bf3c6d3fe3ce87549c1af1e9061}
        password: ${DATASOURCE_PWD:fb31cdd78a5fa2c43f530b849f1135e7}
        druid:
            # 初始連接數
            initialSize: 5
            # 最小連接池數量
            minIdle: 10
            # 最大連接池數量
            maxActive: 20
            # 配置獲取連接等待超時的時間
            maxWait: 60000
            # 配置間隔多久才進行一次檢測，檢測需要關閉的空閑連接，單位是毫秒
            timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000
            # 配置一個連接在池中最小生存的時間，單位是毫秒
            minEvictableIdleTimeMillis: 300000
            # 配置一個連接在池中最大生存的時間，單位是毫秒
            maxEvictableIdleTimeMillis: 900000
            # 配置檢測連接是否有效
            validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL
            testWhileIdle: true
            testOnBorrow: false
            testOnReturn: false
            webStatFilter:
                enabled: true
            statViewServlet:
                enabled: true
                # 設置白名單，不填則允許所有訪問
                allow:
                url-pattern: /druid/*
                # 控制臺管理用戶名和密碼
                login-username:
                login-password:
            filter:
                stat:
                    enabled: true
                    # 慢SQL記錄
                    log-slow-sql: true
                    slow-sql-millis: 1000
                    merge-sql: true
                wall:
                    config:
                        multi-statement-allow: true
custom:
    encrypt:
        enabled: true
        secret-key: 2f8ba810011e0973728afa3f28a0ecb6

總結

上面三種方案，個人比較推薦用jasypt這種方案，因為它不僅可以對密碼加密，也可以對其他內容加密。而druid隻能對數據庫密碼加密。至於自定義的方案，屬於練手，畢竟開源已經有的東西，就不要再自己造輪子瞭。
最後還有一個註意點就是jasypt如果是高於2版本，且以低於3.0.3，會導致配置中心，比如apollo或者nacos的動態刷新配置失效（最新版的3.0.3官方說已經修復瞭這個問題）。

如果有使用配置中心的話，jasypt推薦使用3版本以下，或者使用3.0.3版本
demo鏈接

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