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Sharding Sphere实现数据脱敏

Sharding Sphere实现数据脱敏

作者: 梅西爱骑车 | 来源:发表于2021-09-08 16:51 被阅读0次

    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:

    1. 创建 EncryptColumnRuleConfiguration 的时候有四个参数,前两个参数分表叫plainColumn、cipherColumn,其意思是数据库存储里面真实的两个列(明文列、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为”“。
    2. 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,把逻辑列映射为明文列或者脱敏列(默认)如下的示例

    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>
    

    2.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
    

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