前言

实际开发项目中，由于安全要求，数据库密码需要加密后才能存放到配置文件中。本文搭建一个简单WEB工程，使用AES算法生成密钥，使用AES/CBC/PKCS5Padding算法对数据密码加密与解密，并完成从数据库中获取数据。

一、工程整体结构

二、工程搭建

1.jar包引入

<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.1.0.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><dependencies><dependency><groupId>commons-codec</groupId><artifactId>commons-codec</artifactId><version>1.14</version></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.18.0</version></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>5.1.47</version></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>2.1.0</version></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId><version>1.1.16</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId></dependency></dependencies>

2.数据库密码加密

引入加密工具类CipherUtils

public class CipherUtils {// 使用AES算法private static final String KEY_ALGORITHM = "AES";// 密钥长度private static int KEY_SIZE = 128;// iv长度private static int IV_SIZE = 16;/*** 加密/解密* <p>* 算法/工作模式/填充方式* ECB mode cannot use IV*/private static final String CIPHER_ALGORITHM = "AES/CBC/PKCS5Padding";/*** 使用AES算法生成密钥** @return 16进制的密钥* @throws NoSuchAlgorithmException 指定算法不存在*/public static String initAESKeyHex() throws NoSuchAlgorithmException {KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);kg.init(KEY_SIZE);SecretKey secretKey = kg.generateKey();byte[] encoded = secretKey.getEncoded();// 装换成16进制return Hex.encodeHexString(encoded);}/*** 转换成密钥材料** @param key 明文密钥* @return 密钥材料* @throws Exception Exception*/private static Key toKey(byte[] key) throws Exception {return new SecretKeySpec(key, KEY_ALGORITHM);}/*** 加密** @param data 明文* @param key  密钥* @return 密文* @throws Exception Exception*/public static String encrypt(String data, String key) throws Exception {// 将16进制的key转换回去byte[] keyByte = Hex.decodeHex(key);// 获取随机的安全IV值byte[] salt = secureRandom(IV_SIZE);String cipherText = encrypt(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), salt, keyByte);// 将iv与加密后的数据拼接返回return Hex.encodeHexString(salt) + ":" + cipherText;}/*** 解密** @param data 密文base64字符串* @param key  密钥* @return 明文* @throws Exception Exception*/public static String decrypt(String data, String key) throws Exception {if (!data.contains(":")) {throw  new IllegalArgumentException();}// 先获取iv值byte[] salt = Hex.decodeHex(data.substring(0, data.indexOf(":")));// 获取数据部分byte[] cipherText = Hex.decodeHex(data.substring(data.indexOf(":") + 1));return decrypt(cipherText, salt, Hex.decodeHex(key));}/*** 加密** @param data 明文* @param salt iv值* @param key  密钥* @return 加密后16进制字符串* @throws Exception Exception*/private static String encrypt(byte[] data, byte[] salt, byte[] key) throws Exception {Key k = toKey(key);Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k, new IvParameterSpec(salt));return Hex.encodeHexString(cipher.doFinal(data));}/*** 加密** @param data 密文* @param salt iv值* @param key  密钥* @return* @throws Exception Exception*/private static String decrypt(byte[] data, byte[] salt, byte[] key) throws Exception {Key k = toKey(key);Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k, new IvParameterSpec(salt));return new String(cipher.doFinal(data), StandardCharsets.UTF_8);}private static byte[] secureRandom(int len) throws NoSuchAlgorithmException {SecureRandom random = SecureRandom.getInstanceStrong();byte[] bytes = new byte[len];random.nextBytes(bytes);return bytes;}
}

运行加密自己的数据库密码，放到工程的配置文件中

public class EncryptDataBasePassword {public static void main(String[] args) throws Exception {// 先获取AES的密钥String key = CipherUtils.initAESKeyHex();System.out.println("key: " + key);// 用上一步的密钥对数据库密码的明文进行AES128加密String encrypt = CipherUtils.encrypt("123456", key);System.out.println("encryptText: " + encrypt);// 将以上产生的encryptText放到配置文件中}
}

3.数据源配置与密码解密

application.properties文件配置

server.port=56000
spring.application.name=myServer
#DB Configuration:
spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.datasource.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://192.168.158.132:3306/order_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false
spring.datasource.username=root
# 这里用的是加密后的密文
spring.datasource.password=f7ccdd84afbe7dabc9b82c109d50409b:804a369c9b86f8c7295e8dd095986fac
mybatis.mapper-locations=classpath:mapping/*.xml

配置文件中配置了密文（密文运行工具类获得），需要在自定义配置类DataSourceConfiguration中进行解密

@Configuration
@PropertySource("classpath:workKey.properties")
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
public class DataSourceConfiguration {@ResourceDataSourceProperties dataSourceProperties;@Value("${db.workKey}")private String dbWorkKey;@Beanpublic DataSource dataSource() {DruidDataSource druidDataSource = DruidDataSourceBuilder.create().build();druidDataSource.setDriverClassName(dataSourceProperties.getDriverClassName());druidDataSource.setUrl(dataSourceProperties.getUrl());druidDataSource.setUsername(dataSourceProperties.getUsername());try {// 这里进行解密String password = CipherUtils.decrypt(dataSourceProperties.getPassword(), dbWorkKey);druidDataSource.setPassword(password);return druidDataSource;} catch (Exception e) {System.out.println("解密失败");throw new RuntimeException();}}
}

其中，密钥配置在另一个配置workKey.properties中

db.workKey=c27d21b79f499a9c9bebaf8d631ad78f

4.dao及sql配置

@Mapper
public interface OrderMapper {List<Order> findAll();
}

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN""http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" ><mapper namespace="com.mapper.OrderMapper"><select id="findAll" resultType="com.bean.Order">select order_id as orderId,price as price,user_id as userId,statusfrom t_orderorder by order_id limit 0,10;</select>
</mapper>

三、测试

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class DataBaseCipherTest {@Autowiredprivate OrderMapper mapper;@Testpublic void selectWithNoEncrypt() {List<Order> results = mapper.findAll();System.out.println(results.size());}
}

总结

实际项目中，原则上也要对aes的密钥（上述配置项db.workKey）进行加密后再放到配置文件中，这里省略了。如果要加密，需要用到动态生成的根密钥，这样才避免将明文密钥存放到配置文件中。
完整代码：github地址

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