账号密码数据库加密说明

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL Serverless,0.5-2RCU 50GB
简介:

一、加密算法选择

密码学中两种常见的密码算法为:对称密码算法非对称密码算法

对称密钥加密,又称私钥加密,即信息的发送方和接收方用一个密钥去加密和解密数据。它的最大优势是加/解密速度快,适合于对大数据量进行加密,但密钥管理困难。

非对称密钥加密,又称公钥密钥加密。它需要使用一对密钥来分别完成加密和解密操作,一个公开发布,即公开密钥,另一个由用户自己秘密保存,即私用密钥。信息发送者用公开密钥去加密,而信息接收者则用私用密钥去解密。公钥机制灵活,但加密和解密速度却比对称密钥加密慢得多

对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密,常用的算法包括:
DES(Data Encryption Standard):数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合。
3DES(Triple DES):是基于DES,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高。
AES(Advanced Encryption Standard):高级加密标准,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高;

Mysql官网手册

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/encryption-functions.html#function_aes-encrypt

MySQL的内置加密函数里已经不推荐DES算法,所以选用AES算法来加解密账号密码。

二、加密策略

AES算法加解密都需要同一个key,如果这个key用来加密所有账号的密码,那么密码相同的不同账号得到的加密结果是相同的,这样会降低安全性,所以用可以唯一标识账号的aid来当做key,为了更不容易反向推导出key,实际应用中会用一个内部的salt字符串拼上账号aid来作为key

 

三、实现

为了灵活和重用,没使用MySQL内置函数,改用Java实现。

AES算法实现与操作系统有关,本实现兼容Windows/Linux

加密后获得的是byte[]类型结果,因此数据库内相应字段的类型应为BLOB,节省空间用TinyBlob类型就够。

加密算法需要使用外部类库javabase64-1.3.1.jar百度网盘下载链接

Java实现有两个类:

AESUtils:提供加解密静态方法

Base64Utils :辅助AESUtils

 

AESUtils常用方法说明:

方法

返回

说明

参数

getSecretKey(String seed)

String

生成key

seed: salt+aid

encrypt(byte[] data, String key)

byte[]

加密

data: 密码明文getBytes(UTF-8)

key: getScretKey方法结果

decrypt(byte[] data, String key)

byte[]

解密

data: 密码密文

key: getScretKey方法结果

 

 

 AESUtils.java:

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import  java.io.File;
import  java.io.FileInputStream;
import  java.io.FileOutputStream;
import  java.io.InputStream;
import  java.io.OutputStream;
import  java.security.Key;
import  java.security.SecureRandom;
 
import  javax.crypto.Cipher;
import  javax.crypto.CipherInputStream;
import  javax.crypto.CipherOutputStream;
import  javax.crypto.KeyGenerator;
import  javax.crypto.SecretKey;
import  javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
 
public  class  AESUtils {
 
     private  static  final  String ALGORITHM =  "AES" ;
     private  static  final  int  KEY_SIZE =  128 ;
     private  static  final  int  CACHE_SIZE =  1024 ;
 
     public  static  String getSecretKey()  throws  Exception {
         return  getSecretKey( null );
     }
 
     public  static  String getSecretKey(String seed)  throws  Exception {
         try  {
             KeyGenerator _generator = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM);
             SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance( "SHA1PRNG" );
             secureRandom.setSeed(seed.getBytes( "UTF-8" ));
             _generator.init(KEY_SIZE, secureRandom);
             SecretKey secretKey = _generator.generateKey();
             return  Base64Utils.encode(secretKey.getEncoded());
         catch  (Exception e) {
             throw  new  RuntimeException( "初始化密钥出现异常" );
         }
 
     }
 
     public  static  byte [] encrypt( byte [] data, String key)  throws  Exception {
         Key k = toKey(Base64Utils.decode(key));
         byte [] raw = k.getEncoded();
         SecretKeySpec secretKeySpec =  new  SecretKeySpec(raw, ALGORITHM);
         Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
         return  cipher.doFinal(data);
     }
 
     public  static  void  encryptFile(String key, String sourceFilePath, String destFilePath)  throws  Exception {
         File sourceFile =  new  File(sourceFilePath);
         File destFile =  new  File(destFilePath);
         if  (sourceFile.exists() && sourceFile.isFile()) {
             if  (!destFile.getParentFile().exists()) {
                 destFile.getParentFile().mkdirs();
             }
             destFile.createNewFile();
             InputStream in =  new  FileInputStream(sourceFile);
             OutputStream out =  new  FileOutputStream(destFile);
             Key k = toKey(Base64Utils.decode(key));
             byte [] raw = k.getEncoded();
             SecretKeySpec secretKeySpec =  new  SecretKeySpec(raw, ALGORITHM);
             Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
             CipherInputStream cin =  new  CipherInputStream(in, cipher);
             byte [] cache =  new  byte [CACHE_SIZE];
             int  nRead =  0 ;
             while  ((nRead = cin.read(cache)) != - 1 ) {
                 out.write(cache,  0 , nRead);
                 out.flush();
             }
             out.close();
             cin.close();
             in.close();
         }
     }
 
     public  static  byte [] decrypt( byte [] data, String key)  throws  Exception {
         Key k = toKey(Base64Utils.decode(key));
         byte [] raw = k.getEncoded();
         SecretKeySpec secretKeySpec =  new  SecretKeySpec(raw, ALGORITHM);
         Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
         return  cipher.doFinal(data);
     }
 
     public  static  void  decryptFile(String key, String sourceFilePath, String destFilePath)  throws  Exception {
         File sourceFile =  new  File(sourceFilePath);
         File destFile =  new  File(destFilePath);
         if  (sourceFile.exists() && sourceFile.isFile()) {
             if  (!destFile.getParentFile().exists()) {
                 destFile.getParentFile().mkdirs();
             }
             destFile.createNewFile();
             FileInputStream in =  new  FileInputStream(sourceFile);
             FileOutputStream out =  new  FileOutputStream(destFile);
             Key k = toKey(Base64Utils.decode(key));
             byte [] raw = k.getEncoded();
             SecretKeySpec secretKeySpec =  new  SecretKeySpec(raw, ALGORITHM);
             Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
             cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
             CipherOutputStream cout =  new  CipherOutputStream(out, cipher);
             byte [] cache =  new  byte [CACHE_SIZE];
             int  nRead =  0 ;
             while  ((nRead = in.read(cache)) != - 1 ) {
                 cout.write(cache,  0 , nRead);
                 cout.flush();
             }
             cout.close();
             out.close();
             in.close();
         }
     }
 
     private  static  Key toKey( byte [] key)  throws  Exception {
         SecretKey secretKey =  new  SecretKeySpec(key, ALGORITHM);
         return  secretKey;
     }
}


Base64Utils.java:

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import  it.sauronsoftware.base64.Base64;
 
import  java.io.ByteArrayInputStream;
import  java.io.ByteArrayOutputStream;
import  java.io.File;
import  java.io.FileInputStream;
import  java.io.FileOutputStream;
import  java.io.InputStream;
import  java.io.OutputStream;
 
public  class  Base64Utils {
 
     private  static  final  int  CACHE_SIZE =  1024 ;
 
     public  static  byte [] decode(String base64)  throws  Exception {
         return  Base64.decode(base64.getBytes( "UTF-8" ));
     }
 
     public  static  String encode( byte [] bytes)  throws  Exception {
         return  new  String(Base64.encode(bytes));
     }
 
     public  static  String encodeFile(String filePath)  throws  Exception {
         byte [] bytes = fileToByte(filePath);
         return  encode(bytes);
     }
 
     public  static  void  decodeToFile(String filePath, String base64)  throws  Exception {
         byte [] bytes = decode(base64);
         byteArrayToFile(bytes, filePath);
     }
 
     public  static  byte [] fileToByte(String filePath)  throws  Exception {
         byte [] data =  new  byte [ 0 ];
         File file =  new  File(filePath);
         if  (file.exists()) {
             FileInputStream in =  new  FileInputStream(file);
             ByteArrayOutputStream out =  new  ByteArrayOutputStream( 2048 );
             byte [] cache =  new  byte [CACHE_SIZE];
             int  nRead =  0 ;
             while  ((nRead = in.read(cache)) != - 1 ) {
                 out.write(cache,  0 , nRead);
                 out.flush();
             }
             out.close();
             in.close();
             data = out.toByteArray();
         }
         return  data;
     }
 
     public  static  void  byteArrayToFile( byte [] bytes, String filePath)  throws  Exception {
         InputStream in =  new  ByteArrayInputStream(bytes);
         File destFile =  new  File(filePath);
         if  (!destFile.getParentFile().exists()) {
             destFile.getParentFile().mkdirs();
         }
         destFile.createNewFile();
         OutputStream out =  new  FileOutputStream(destFile);
         byte [] cache =  new  byte [CACHE_SIZE];
         int  nRead =  0 ;
         while  ((nRead = in.read(cache)) != - 1 ) {
             out.write(cache,  0 , nRead);
             out.flush();
         }
         out.close();
         in.close();
     }
 
}


本文转自   zl1030   51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/zl1030/1656283
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