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Springboot之日志、配置文件、接口數(shù)據(jù)如何脫敏

 更新時間:2021年09月03日 10:17:40   作者:不才陳某  
本文主要介紹了Springboot之配置文件數(shù)據(jù)脫敏、接口返回數(shù)據(jù)脫敏、日志文件數(shù)據(jù)脫敏三個方面,需要了解學(xué)習(xí)的小伙伴快跟隨小編的腳步一起去看看吧

一、前言

核心隱私數(shù)據(jù)無論對于企業(yè)還是用戶來說尤其重要,因此要想辦法杜絕各種隱私數(shù)據(jù)的泄漏。下面陳某帶大家從以下三個方面講解一下隱私數(shù)據(jù)如何脫敏,也是日常開發(fā)中需要注意的:

1.配置文件數(shù)據(jù)脫敏

2.接口返回數(shù)據(jù)脫敏

3.日志文件數(shù)據(jù)脫敏

文章目錄如下:

二、配置文件如何脫敏?

經(jīng)常會遇到這樣一種情況:項目的配置文件中總有一些敏感信息,比如數(shù)據(jù)源的url、用戶名、密碼....這些信息一旦被暴露那么整個數(shù)據(jù)庫都將會被泄漏,那么如何將這些配置隱藏呢?

以前都是手動將加密之后的配置寫入到配置文件中,提取的時候再手動解密,當(dāng)然這是一種思路,也能解決問題,但是每次都要手動加密、解密不覺得麻煩嗎?

今天介紹一種方案,讓你在無感知的情況下實現(xiàn)配置文件的加密、解密。利用一款開源插件:jasypt-spring-boot。項目地址如下:

https://github.com/ulisesbocchio/jasypt-spring-boot

使用方法很簡單,整合Spring Boot 只需要添加一個starter

1. 添加依賴

<dependency>
        <groupId>com.github.ulisesbocchio</groupId>
        <artifactId>jasypt-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>3.0.3</version>
</dependency>	

2. 配置秘鑰

在配置文件中添加一個加密的秘鑰(任意),如下:

jasypt:
  encryptor:
    password: Y6M9fAJQdU7jNp5MW

當(dāng)然將秘鑰直接放在配置文件中也是不安全的,我們可以在項目啟動的時候配置秘鑰,命令如下:

java -jar xxx.jar  -Djasypt.encryptor.password=Y6M9fAJQdU7jNp5MW

3. 生成加密后的數(shù)據(jù)

這一步驟是將配置明文進(jìn)行加密,代碼如下:

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class SpringbootJasyptApplicationTests {

    /**
     * 注入加密方法
     */
    @Autowired
    private StringEncryptor encryptor;

    /**
     * 手動生成密文,此處演示了url,user,password
     */
    @Test
    public void encrypt() {
        String url = encryptor.encrypt("jdbc\\:mysql\\://127.0.0.1\\:3306/test?useUnicode\\=true&characterEncoding\\=UTF-8&zeroDateTimeBehavior\\=convertToNull&useSSL\\=false&allowMultiQueries\\=true&serverTimezone=Asia/Shanghai");
        String name = encryptor.encrypt("root");
        String password = encryptor.encrypt("123456");
        System.out.println("database url: " + url);
        System.out.println("database name: " + name);
        System.out.println("database password: " + password);
        Assert.assertTrue(url.length() > 0);
        Assert.assertTrue(name.length() > 0);
        Assert.assertTrue(password.length() > 0);
    }
}

上述代碼對數(shù)據(jù)源的url、user、password進(jìn)行了明文加密,輸出的結(jié)果如下:

database url: szkFDG56WcAOzG2utv0m2aoAvNFH5g3DXz0o6joZjT26Y5WNA+1Z+pQFpyhFBokqOp2jsFtB+P9b3gB601rfas3dSfvS8Bgo3MyP1nojJgVp6gCVi+B/XUs0keXPn+pbX/19HrlUN1LeEweHS/LCRZslhWJCsIXTwZo1PlpXRv3Vyhf2OEzzKLm3mIAYj51CrEaN3w5cMiCESlwvKUhpAJVz/uXQJ1spLUAMuXCKKrXM/6dSRnWyTtdFRost5cChEU9uRjw5M+8HU3BLemtcK0vM8iYDjEi5zDbZtwxD3hA=

database name: L8I2RqYPptEtQNL4x8VhRVakSUdlsTGzEND/3TOnVTYPWe0ZnWsW0/5JdUsw9ulm

database password: EJYCSbBL8Pmf2HubIH7dHhpfDZcLyJCEGMR9jAV3apJtvFtx9TVdhUPsAxjQ2pnJ

4. 將加密后的密文寫入配置

jasypt默認(rèn)使用ENC()包裹,此時的數(shù)據(jù)源配置如下:

spring:
  datasource:
    #   數(shù)據(jù)源基本配置
    username: ENC(L8I2RqYPptEtQNL4x8VhRVakSUdlsTGzEND/3TOnVTYPWe0ZnWsW0/5JdUsw9ulm)
    password: ENC(EJYCSbBL8Pmf2HubIH7dHhpfDZcLyJCEGMR9jAV3apJtvFtx9TVdhUPsAxjQ2pnJ)
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: ENC(szkFDG56WcAOzG2utv0m2aoAvNFH5g3DXz0o6joZjT26Y5WNA+1Z+pQFpyhFBokqOp2jsFtB+P9b3gB601rfas3dSfvS8Bgo3MyP1nojJgVp6gCVi+B/XUs0keXPn+pbX/19HrlUN1LeEweHS/LCRZslhWJCsIXTwZo1PlpXRv3Vyhf2OEzzKLm3mIAYj51CrEaN3w5cMiCESlwvKUhpAJVz/uXQJ1spLUAMuXCKKrXM/6dSRnWyTtdFRost5cChEU9uRjw5M+8HU3BLemtcK0vM8iYDjEi5zDbZtwxD3hA=)
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource

上述配置是使用默認(rèn)的prefix=ENC(、suffix=),當(dāng)然我們可以根據(jù)自己的要求更改,只需要在配置文件中更改即可,如下:

jasypt:
  encryptor:
    ## 指定前綴、后綴
    property:
      prefix: 'PASS('
      suffix: ')'

那么此時的配置就必須使用PASS()包裹才會被解密,如下:

spring:
datasource:
# 數(shù)據(jù)源基本配置
username: PASS(L8I2RqYPptEtQNL4x8VhRVakSUdlsTGzEND/3TOnVTYPWe0ZnWsW0/5JdUsw9ulm)
password: PASS(EJYCSbBL8Pmf2HubIH7dHhpfDZcLyJCEGMR9jAV3apJtvFtx9TVdhUPsAxjQ2pnJ)
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
url: PASS(szkFDG56WcAOzG2utv0m2aoAvNFH5g3DXz0o6joZjT26Y5WNA+1Z+pQFpyhFBokqOp2jsFtB+P9b3gB601rfas3dSfvS8Bgo3MyP1nojJgVp6gCVi+B/XUs0keXPn+pbX/19HrlUN1LeEweHS/LCRZslhWJCsIXTwZo1PlpXRv3Vyhf2OEzzKLm3mIAYj51CrEaN3w5cMiCESlwvKUhpAJVz/uXQJ1spLUAMuXCKKrXM/6dSRnWyTtdFRost5cChEU9uRjw5M+8HU3BLemtcK0vM8iYDjEi5zDbZtwxD3hA=)
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource

5. 總結(jié)

jasypt還有許多高級用法,比如可以自己配置加密算法,具體的操作可以參考Github上的文檔。

三、接口返回數(shù)據(jù)如何脫敏?

通常接口返回值中的一些敏感數(shù)據(jù)也是要脫敏的,比如身份證號、手機(jī)號碼、地址.....通常的手段就是用*隱藏一部分?jǐn)?shù)據(jù),當(dāng)然也可以根據(jù)自己需求定制。

言歸正傳,如何優(yōu)雅的實現(xiàn)呢?有兩種實現(xiàn)方案,如下:

  • 整合Mybatis插件,在查詢的時候針對特定的字段進(jìn)行脫敏
  • 整合Jackson,在序列化階段對特定字段進(jìn)行脫敏
  • 基于Sharding Sphere實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏

第一種方案網(wǎng)上很多實現(xiàn)方式,下面演示第二種,整合Jackson。

1. 自定義一個Jackson注解

需要自定義一個脫敏注解,一旦有屬性被標(biāo)注,則進(jìn)行對應(yīng)得脫敏,如下:

/**
 * 自定義jackson注解,標(biāo)注在屬性上
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
@JacksonAnnotationsInside
@JsonSerialize(using = SensitiveJsonSerializer.class)
public @interface Sensitive {
    //脫敏策略
    SensitiveStrategy strategy();
}

2. 定制脫敏策略

針對項目需求,定制不同字段的脫敏規(guī)則,比如手機(jī)號中間幾位用*替代,如下:

/**
 * 脫敏策略,枚舉類,針對不同的數(shù)據(jù)定制特定的策略
 */
public enum SensitiveStrategy {
    /**
     * 用戶名
     */
    USERNAME(s -> s.replaceAll("(\\S)\\S(\\S*)", "$1*$2")),
    /**
     * 身份證
     */
    ID_CARD(s -> s.replaceAll("(\\d{4})\\d{10}(\\w{4})", "$1****$2")),
    /**
     * 手機(jī)號
     */
    PHONE(s -> s.replaceAll("(\\d{3})\\d{4}(\\d{4})", "$1****$2")),
    /**
     * 地址
     */
    ADDRESS(s -> s.replaceAll("(\\S{3})\\S{2}(\\S*)\\S{2}", "$1****$2****"));


    private final Function<String, String> desensitizer;

    SensitiveStrategy(Function<String, String> desensitizer) {
        this.desensitizer = desensitizer;
    }

    public Function<String, String> desensitizer() {
        return desensitizer;
    }
}

以上只是提供了部分,具體根據(jù)自己項目要求進(jìn)行配置。

3. 定制JSON序列化實現(xiàn)

下面將是重要實現(xiàn),對標(biāo)注注解@Sensitive的字段進(jìn)行脫敏,實現(xiàn)如下:

/**
 * 序列化注解自定義實現(xiàn)
 * JsonSerializer<String>:指定String 類型,serialize()方法用于將修改后的數(shù)據(jù)載入
 */
public class SensitiveJsonSerializer extends JsonSerializer<String> implements ContextualSerializer {
    private SensitiveStrategy strategy;

    @Override
    public void serialize(String value, JsonGenerator gen, SerializerProvider serializers) throws IOException {
        gen.writeString(strategy.desensitizer().apply(value));
    }

    /**
     * 獲取屬性上的注解屬性
     */
    @Override
    public JsonSerializer<?> createContextual(SerializerProvider prov, BeanProperty property) throws JsonMappingException {

        Sensitive annotation = property.getAnnotation(Sensitive.class);
        if (Objects.nonNull(annotation)&&Objects.equals(String.class, property.getType().getRawClass())) {
            this.strategy = annotation.strategy();
            return this;
        }
        return prov.findValueSerializer(property.getType(), property);

    }
}

4. 定義Person類,對其數(shù)據(jù)脫敏

使用注解@Sensitive注解進(jìn)行數(shù)據(jù)脫敏,代碼如下:

@Data
public class Person {
    /**
     * 真實姓名
     */
    @Sensitive(strategy = SensitiveStrategy.USERNAME)
    private String realName;
    /**
     * 地址
     */
    @Sensitive(strategy = SensitiveStrategy.ADDRESS)
    private String address;
    /**
     * 電話號碼
     */
    @Sensitive(strategy = SensitiveStrategy.PHONE)
    private String phoneNumber;
    /**
     * 身份證號碼
     */
    @Sensitive(strategy = SensitiveStrategy.ID_CARD)
    private String idCard;
}

5. 模擬接口測試

以上4個步驟完成了數(shù)據(jù)脫敏的Jackson注解,下面寫個controller進(jìn)行測試,代碼如下:

@RestController
public class TestController {
    @GetMapping("/test")
    public Person test(){
        Person user = new Person();
        user.setRealName("不才陳某");
        user.setPhoneNumber("19796328206");
        user.setAddress("浙江省杭州市溫州市....");
        user.setIdCard("4333333333334334333");
        return user;
    }
}

調(diào)用接口查看數(shù)據(jù)有沒有正常脫敏,結(jié)果如下:

{
"realName": "不*陳某",
"address": "浙江省****市溫州市..****",
"phoneNumber": "197****8206",
"idCard": "4333****34333"
}

6. 總結(jié)

數(shù)據(jù)脫敏有很多種實現(xiàn)方式,關(guān)鍵是哪種更加適合,哪種更加優(yōu)雅.....

四、日志文件如何數(shù)據(jù)脫敏?

上面講了配置文件、接口返回值的數(shù)據(jù)脫敏,現(xiàn)在總該輪到日志脫敏了。項目中總避免不了打印日志,肯定會涉及到一些敏感數(shù)據(jù)被明文打印出來,那么此時就需要過濾掉這些敏感數(shù)據(jù)(身份證、號碼、用戶名.....)。

下面以log4j2這款日志為例講解一下日志如何脫敏,其他日志框架大致思路一樣。

1. 添加log4j2日志依賴

Spring Boot 默認(rèn)日志框架是logback,但是我們可以切換到log4j2,依賴如下:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <!-- 去掉springboot默認(rèn)配置 -->
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
<!--使用log4j2替換 LogBack-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
</dependency>

2. 在/resource目錄下新建log4j2.xml配置

log4j2的日志配置很簡單,只需要在/resource文件夾下新建一個log4j2.xml配置文件,內(nèi)容如下圖:

上圖的配置并沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏,這是普通的配置,使用的是PatternLayout

3. 自定義PatternLayout實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏

步驟2中的配置使用的是PatternLayout實現(xiàn)日志的格式,那么我們也可以自定義一個PatternLayout來實現(xiàn)日志的過濾脫敏。

PatternLayout的類圖繼承關(guān)系如下:

從上圖中可以清楚的看出來,PatternLayout繼承了一個抽象類AbstractStringLayout,因此想要自定義只需要繼承這個抽象類即可。

1、創(chuàng)建CustomPatternLayout,繼承抽象類AbstractStringLayout

代碼如下:

/**
 * log4j2 脫敏插件
 * 繼承AbstractStringLayout
 **/
@Plugin(name = "CustomPatternLayout", category = Node.CATEGORY, elementType = Layout.ELEMENT_TYPE, printObject = true)
public class CustomPatternLayout extends AbstractStringLayout {


    public final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CustomPatternLayout.class);
    private PatternLayout patternLayout;


    protected CustomPatternLayout(Charset charset, String pattern) {
        super(charset);
        patternLayout = PatternLayout.newBuilder().withPattern(pattern).build();
        initRule();
    }

    /**
     * 要匹配的正則表達(dá)式map
     */
    private static Map<String, Pattern> REG_PATTERN_MAP = new HashMap<>();
    private static Map<String, String> KEY_REG_MAP = new HashMap<>();


    private void initRule() {
        try {
            if (MapUtils.isEmpty(Log4j2Rule.regularMap)) {
                return;
            }
            Log4j2Rule.regularMap.forEach((a, b) -> {
                if (StringUtils.isNotBlank(a)) {
                    Map<String, String> collect = Arrays.stream(a.split(",")).collect(Collectors.toMap(c -> c, w -> b, (key1, key2) -> key1));
                    KEY_REG_MAP.putAll(collect);
                }
                Pattern compile = Pattern.compile(b);
                REG_PATTERN_MAP.put(b, compile);
            });

        } catch (Exception e) {
            logger.info(">>>>>> 初始化日志脫敏規(guī)則失敗 ERROR:{}", e);
        }

    }

    /**
     * 處理日志信息,進(jìn)行脫敏
     * 1.判斷配置文件中是否已經(jīng)配置需要脫敏字段
     * 2.判斷內(nèi)容是否有需要脫敏的敏感信息
     * 2.1 沒有需要脫敏信息直接返回
     * 2.2 處理: 身份證 ,姓名,手機(jī)號敏感信息
     */
    public String hideMarkLog(String logStr) {
        try {
            //1.判斷配置文件中是否已經(jīng)配置需要脫敏字段
            if (StringUtils.isBlank(logStr) || MapUtils.isEmpty(KEY_REG_MAP) || MapUtils.isEmpty(REG_PATTERN_MAP)) {
                return logStr;
            }
            //2.判斷內(nèi)容是否有需要脫敏的敏感信息
            Set<String> charKeys = KEY_REG_MAP.keySet();
            for (String key : charKeys) {
                if (logStr.contains(key)) {
                    String regExp = KEY_REG_MAP.get(key);
                    logStr = matchingAndEncrypt(logStr, regExp, key);
                }
            }
            return logStr;
        } catch (Exception e) {
            logger.info(">>>>>>>>> 脫敏處理異常 ERROR:{}", e);
            //如果拋出異常為了不影響流程,直接返回原信息
            return logStr;
        }
    }

    /**
     * 正則匹配對應(yīng)的對象。
     *
     * @param msg
     * @param regExp
     * @return
     */
    private static String matchingAndEncrypt(String msg, String regExp, String key) {
        Pattern pattern = REG_PATTERN_MAP.get(regExp);
        if (pattern == null) {
            logger.info(">>> logger 沒有匹配到對應(yīng)的正則表達(dá)式 ");
            return msg;
        }
        Matcher matcher = pattern.matcher(msg);
        int length = key.length() + 5;
        boolean contains = Log4j2Rule.USER_NAME_STR.contains(key);
        String hiddenStr = "";
        while (matcher.find()) {
            String originStr = matcher.group();
            if (contains) {
                // 計算關(guān)鍵詞和需要脫敏詞的距離小于5。
                int i = msg.indexOf(originStr);
                if (i < 0) {
                    continue;
                }
                int span = i - length;
                int startIndex = span >= 0 ? span : 0;
                String substring = msg.substring(startIndex, i);
                if (StringUtils.isBlank(substring) ||  !substring.contains(key)) {
                    continue;
                }
                hiddenStr = hideMarkStr(originStr);
                msg = msg.replace(originStr, hiddenStr);
            } else {
                hiddenStr = hideMarkStr(originStr);
                msg = msg.replace(originStr, hiddenStr);
            }

        }
        return msg;
    }

    /**
     * 標(biāo)記敏感文字規(guī)則
     *
     * @param needHideMark
     * @return
     */
    private static String hideMarkStr(String needHideMark) {
        if (StringUtils.isBlank(needHideMark)) {
            return "";
        }
        int startSize = 0, endSize = 0, mark = 0, length = needHideMark.length();

        StringBuffer hideRegBuffer = new StringBuffer("(\\S{");
        StringBuffer replaceSb = new StringBuffer("$1");

        if (length > 4) {
            int i = length / 3;
            startSize = i;
            endSize = i;
        } else {
            startSize = 1;
            endSize = 0;
        }

        mark = length - startSize - endSize;
        for (int i = 0; i < mark; i++) {
            replaceSb.append("*");
        }
        hideRegBuffer.append(startSize).append("})\\S*(\\S{").append(endSize).append("})");
        replaceSb.append("$2");
        needHideMark = needHideMark.replaceAll(hideRegBuffer.toString(), replaceSb.toString());
        return needHideMark;
    }


    /**
     * 創(chuàng)建插件
     */
    @PluginFactory
    public static Layout createLayout(@PluginAttribute(value = "pattern") final String pattern,
                                      @PluginAttribute(value = "charset") final Charset charset) {
        return new CustomPatternLayout(charset, pattern);
    }


    @Override
    public String toSerializable(LogEvent event) {
        return hideMarkLog(patternLayout.toSerializable(event));
    }

}

關(guān)于其中的一些細(xì)節(jié),比如@Plugin@PluginFactory這兩個注解什么意思?log4j2如何實現(xiàn)自定義一個插件,這里不再詳細(xì)介紹,不是本文重點(diǎn),有興趣的可以查看log4j2的官方文檔。

2、自定義自己的脫敏規(guī)則

上述代碼中的Log4j2Rule則是脫敏規(guī)則靜態(tài)類,我這里是直接放在了靜態(tài)類中配置,實際項目中可以設(shè)置到配置文件中,代碼如下:

/**
 * 現(xiàn)在攔截加密的日志有三類:
 * 1,身份證
 * 2,姓名
 * 3,身份證號
 * 加密的規(guī)則后續(xù)可以優(yōu)化在配置文件中
 **/
public class Log4j2Rule {

    /**
     * 正則匹配 關(guān)鍵詞 類別
     */
    public static Map<String, String> regularMap = new HashMap<>();
    /**
     * TODO  可配置
     * 此項可以后期放在配置項中
     */
    public static final String USER_NAME_STR = "Name,name,聯(lián)系人,姓名";
    public static final String USER_IDCARD_STR = "empCard,idCard,身份證,證件號";
    public static final String USER_PHONE_STR = "mobile,Phone,phone,電話,手機(jī)";

    /**
     * 正則匹配,自己根據(jù)業(yè)務(wù)要求自定義
     */
    private static String IDCARD_REGEXP = "(\\d{17}[0-9Xx]|\\d{14}[0-9Xx])";
    private static String USERNAME_REGEXP = "[\\u4e00-\\u9fa5]{2,4}";
    private static String PHONE_REGEXP = "(?<!\\d)(?:(?:1[3456789]\\d{9})|(?:861[356789]\\d{9}))(?!\\d)";

    static {
        regularMap.put(USER_NAME_STR, USERNAME_REGEXP);
        regularMap.put(USER_IDCARD_STR, IDCARD_REGEXP);
        regularMap.put(USER_PHONE_STR, PHONE_REGEXP);
    }

}

經(jīng)過上述兩個步驟,自定義的PatternLayout已經(jīng)完成,下面將是改寫log4j2.xml這個配置文件了。

4. 修改log4j2.xml配置文件

其實這里修改很簡單,原配置文件是直接使用PatternLayout進(jìn)行日志格式化的,那么只需要將默認(rèn)的<PatternLayout/>這個節(jié)點(diǎn)替換成<CustomPatternLayout/>,如下圖:

直接全局替換掉即可,至此,這個配置文件就修改完成了。

5. 演示效果

在步驟3這邊自定義了脫敏規(guī)則靜態(tài)類Log4j2Rule,其中定義了姓名、身份證、號碼這三個脫敏規(guī)則,如下:

下面就來演示這三個規(guī)則能否正確脫敏,直接使用日志打印,代碼如下:

@Test
public void test3(){
	log.debug("身份證:{},姓名:{},電話:{}","320829112334566767","不才陳某","19896327106");
}

控制臺打印的日志如下:

身份證:320829******566767,姓名:不***,電話:198*****106

哦豁,成功了,so easy?。?!

6. 總結(jié)

日志脫敏的方案很多,陳某也只是介紹一種常用的,有興趣的可以研究一下。

到此這篇關(guān)于Springboot之日志、配置文件、接口數(shù)據(jù)如何脫敏的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Springboot 日志、配置文件、接口數(shù)據(jù)脫敏內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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