基于Sharding Sphere实现数据“一键脱敏”

亦余心之所善兮，虽九死其犹未悔。这篇文章主要讲述基于Sharding Sphere实现数据“一键脱敏”相关的知识，希望能为你提供帮助。
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：【基于Sharding Sphere实现数据“一键脱敏”】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：

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（名文列、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”“。
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，把逻辑列映射为名文列或者脱敏列（默认）如下的示例

文章图片
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>

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=https://www.songbingjia.com/android/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