SpringBoot 配置文件加密的步驟

更新時間：2021年03月18日 14:17:13 作者：huifer

這篇文章主要介紹了SpringBoot 配置文件加密的步驟，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用springboot框架，感興趣的朋友可以了解下

SpringBoot 配置文件加密

本章將對SpringBoot配置文件中的數(shù)據(jù)加密做自定義開發(fā). 在SpringBoot開發(fā)過程中配置文件是明文存放在 application.yml 或者 application.properties 文件中，這種配置方式會帶來一定的安全隱患，本章將對這個問題提出一個簡單的解決方案。

編碼

首先需要確定一個加密解密方式，本文采用 RSA 進行加密解密，首先編寫加密解密的代碼，注意RSA加密解密需要使用到公鑰和私鑰，公鑰私鑰的生成代碼如下：

public static void generateKey() throws NoSuchAlgorithmException {
  KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(EncryptionType.RSA);
  keyPairGen.initialize(1024, new SecureRandom());
  KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
  RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();  // 得到私鑰
  RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic(); // 得到公鑰
  String publicKeyString = new String(Base64.encodeBase64(publicKey.getEncoded()));
  String privateKeyString = new String(Base64.encodeBase64((privateKey.getEncoded())));
  System.out.println("當前生成的公鑰= " + publicKeyString);
  System.out.println("當前生成的私鑰= " + privateKeyString);
}

加密代碼如下：

public static String encrypt(String str, String publicKey) throws NoSuchAlgorithmException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidKeySpecException {
		byte[] decoded = Base64.decodeBase64(publicKey);
		RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) KeyFactory.getInstance(EncryptionType.RSA).generatePublic(new X509EncodedKeySpec(decoded));
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(EncryptionType.RSA);
		cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
		return Base64.encodeBase64String(cipher.doFinal(str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));
	}

解密代碼如下：

public static String decrypt(String str, String privateKey) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException, NoSuchPaddingException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException, InvalidKeyException {
  byte[] inputByte = Base64.decodeBase64(str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
  byte[] decoded = Base64.decodeBase64(privateKey);
  RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) KeyFactory.getInstance(EncryptionType.RSA).generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(decoded));
  Cipher cipher = Cipher.getInstance(EncryptionType.RSA);
  cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey);
  return new String(cipher.doFinal(inputByte));
}

上述代碼為基本的加密解密工具，加下來需要在配置文件中確定哪些配置是需要進行解密的，本例將采用自定義前綴+后綴的方式進行匹配，前綴為 PWD[ ，后綴為 ] ，如果在配置文件中屬性值是以前綴后綴包裹的那么這個數(shù)據(jù)會被進行解密操作，

通過前文的加密工具可以先進行一次密碼加密加密原文為 1234qwer ，公鑰：

MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCBOkkkvjbOQ6UTCo8U4bRC/EcEtxz8haHg6lueM3NBbH3eIT7kfwQFOqj1h1qPGcQNeyn4vxzMWBAKzSQehjqVBL7/8GN7EZ7TEaUuWO+8qsuZnOdrztX7bNKACnks+SelmtbrbnFKUMAq2c2mS0o1V6iwyRxJYLGaHGXnz4KSkwIDAQAB

私鑰：

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

加密結(jié)果為：

PWD[bMw8oqC/ma31JqF0DCuf5QWqSFRMigYw3fMBIIIfJ85vnmNnFbH9IcJfUHgbSmNHeITffToODwAygy4vKdzu6o1i1UQOd8w4nPKhnVJCLKqW5jmc3Yw+FkTIRBp63NJWzECVnRHqEK+bTxPMa1gfKql/2U45XxqeDSZOEXGeA+E=]

得到這個數(shù)據(jù)后將其配置在 application.properties 文件中，具體內(nèi)容如下

server.port=8080
spring.application.name=test-app
spring.datasource.password=PWD[bMw8oqC/ma31JqF0DCuf5QWqSFRMigYw3fMBIIIfJ85vnmNnFbH9IcJfUHgbSmNHeITffToODwAygy4vKdzu6o1i1UQOd8w4nPKhnVJCLKqW5jmc3Yw+FkTIRBp63NJWzECVnRHqEK+bTxPMa1gfKql/2U45XxqeDSZOEXGeA+E=]

接下來需要進一步解決的是如何將這個加密字符串進行解密，這里需要使用 BeanFactoryPostProcessor 接口對環(huán)境變量進行修改，具體實現(xiàn)代碼如下：

@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {

  MutablePropertySources propertySources = environment.getPropertySources();

  for (PropertySource<?> propertySource : propertySources) {
   if (propertySource instanceof OriginTrackedMapPropertySource
   ) {
     OriginTrackedMapPropertySource om = (OriginTrackedMapPropertySource) propertySource;
     Map<String, Object> source = om.getSource();
     source.forEach((k, v) -> {
      String property = environment.getProperty(k);
      if (hasPreAndSuf(property)) {
        LOG.info("開始處理 k = [{}]", k);
        try {
         String relay = splitPreAndSuf(property, this.prefix, this.suffix);
         String decrypt = RSAEncrypt.decrypt(relay, getPrivateKey(environment));
         source.put(k, decrypt);
        }
        catch (Exception e) {
         LOG.error("e = ", e);
        }
      }
     });
   }
  }
}

處理邏輯如下：

提取環(huán)境配置中的所有配置屬性
判斷配置屬性是否是 OriginTrackedMapPropertySource 類型，該類型的數(shù)據(jù)是在 application.yaml 中的內(nèi)容
處理 OriginTrackedMapPropertySource 對象的value值，如果value包含自定義前綴后綴則進行解密

在本例中對于公鑰私鑰以及前綴后綴是允許自定義的，開發(fā)者只需要在配置文件中根據(jù)下面表格進行填寫即可

屬性名稱	屬性含義	默認值
encryption.prefix	前綴	PWD[
encryption.suffix	后綴	]
encryption.rsa.publicKey	公鑰
encryption.rsa.privateKey	私鑰

注意：**為了便捷操作開放了配置文件形式的公鑰秘鑰的配置，這部分配置可以在測試環(huán)境中開發(fā)環(huán)境中進行使用。**如果需要在生產(chǎn)環(huán)境中使用請使用下面兩種方式：

方式一：在項目資源目錄 resources 文件夾下創(chuàng)建 hf_private_key 文件，向文件中填寫如下內(nèi)容

encryption.rsa.privateKey=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

需要將等于號后面的內(nèi)容進行修改,替換為項目中的秘鑰

方式二：通過命令行進行傳遞

在啟動命令中添加

-Dencryption.rsa.privateKey=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

需要將等號后面的內(nèi)容進行修改，替換為項目中的秘鑰

從筆者所經(jīng)歷的角度來看命令行傳遞參數(shù)可能更加安全一些，因為文件和命令行相比命令行需要在生產(chǎn)環(huán)境才可以看到，而文件在倉庫中會存在。

接下來做一個測試，在啟動時輸出 spring.datasource.password 屬性查看是否是加密前的數(shù)據(jù)，測試代碼如下：

@SpringBootApplication
public class App {

  @Value("${spring.datasource.password}")
  private String dataSourceProperties;


  public static void main(String[] args) {
   SpringApplication.run(App.class, args);
  }

  @Bean
  public ApplicationRunner runner() {
   return args -> {
     System.out.println(dataSourceProperties);
   };
  }
}

啟動項目后可以看到控制臺輸出