Druid | 实现数据库密码加密

背景

现在的开发习惯,无论是公司的项目还是个人的项目,都会选择将源码上传到 Git 服务器(GitHub、Gitee 或是自建服务器),但只要将源码提交到公网服务器就会存在源码泄漏的风险,而数据库配置信息作为源码的一部分,一旦出现源码泄漏,那么数据库中的所有数据都会公之于众,其产生的不良后果无法预期(比如某某酒店的信息)

于是为了避免这种问题的产生,我们至少要对数据库的密码进行加密操作,这样即使得到了源码,也不会造成数据的泄露,也算保住了最后一块遮羞布

如何加密

对于 Java 项目来说,要想快速实现数据库的加密,最简单可行的方案就是使用阿里巴巴提供的 Druid 来实现加密

什么是Druid

Druid(中文译为“德鲁伊”)是阿里巴巴开源的一款 Java 语言中最好的数据库连接池
Druid 提供了强大的监控和扩展功能,当然也包含了数据库的加密功能

功能

  • Druid 可以监控数据库访问性能,Druid 内置提供了一个功能强大的 StatFilter 插件,能够详细统计 SQL 的执行性能,这对于线上分析数据库访问性能有帮助
  • 替换数据库连接池 DBCP 和 C3P0,Druid 提供了一个高效、功能强大、可扩展性好的数据库连接池
  • 数据库密码加密,直接把数据库密码写在配置文件中,这是不好的行为,容易导致安全问题。DruidDriver 和 DruidDataSource 都支持 PasswordCallback
  • SQL 执行日志,Druid 提供了不同的 LogFilter,能够支持 Common-Logging、Log4j 和 JDKLog,你可以按需要选择相应的 LogFilter,监控你应用的数据库访问情况
  • 扩展 JDBC,如果你要对 JDBC 层有编程的需求,可以通过 Druid 提供的 Filter-Chain 机制,很方便编写 JDBC 层的扩展插件

加密执行流程

在没有进行密码加密之前,项目的交互流程是这样的:

在使用了密码加密之后,项目的交互流程就变成了这样:

使用Druid实现加密

  1. 添加Druid依赖
<dependency>
   <groupId>com.alibaba</groupId>
   <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>1.2.5</version>
</dependency>
  1. 生成密文
    Druid 添加完成之后就可以借助 Druid 中提供的 ConfigTools 类来加密密码了,实现代码如下:
import com.alibaba.druid.filter.config.ConfigTools;

class MyTests {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 需要加密的明文命名
        String password = "youPassword"; // 【注意:这里要改为你自己的密码】
        // 调用 druid 生成私钥、公钥、密文
        ConfigTools.main(new String[]{password});
    }
}

以上代码执行的结果如下:

privateKey:MIIBUwIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAT0wggE5AgEAAkEApOjcMWSDzJiKVGmtcBBoQPtM9tVW2H2cnS6xZK7NrbzQXYWLQD2zefIrrx9vMvqRIHEqkmAHTuUcUXHgCxu0cwIDAQABAkAlqo5ItdWo0Jqf5zdXJlg5p2yP4HCiqCYyfKzF+2s9KEmgWZJWTctZDsgQ0iYUohORR59I+J4nabhel1x5/INpAiEA6jwSyFqMUPOh1XlrzNFek+RthOQ5n4+ALPo+vULayO0CIQC0O7JM9sIq+tg+jCGv+ypk6vbuRKY9m5W2rSRXapGm3wIgRHul3jAjIDPrF/f1HaAFL+Y0Yws7Ebyp8/yCRWF7iA0CIALbe20q8FMcHPeI4zPWCIsHCpkmb3hEkjAOOKhGIT8DAiAqiUuz92NqKeyjmOfons1ka65EzVwA3NDhZ6+IQcnuig== publicKey:MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAKTo3DFkg8yYilRprXAQaED7TPbVVth9nJ0usWSuza280F2Fi0A9s3nyK68fbzL6kSBxKpJgB07lHFFx4AsbtHMCAwEAAQ== password:IMgKm27bOHok3/+5aDL4jGBoVVZkpicbbM6pIXQppi3dI7h3jngSAqhqwqYnfuYpyVJ0k++q9xWWnHtd6sAWnQ==

从上述结果可以看出,使用 ConfigTools 类会生成 3 部分的内容:

  • privateKey:私钥,暂时不会用到,用于密码的加密;
  • publicKey:公钥,用于密码的解密;
  • password:加密之后的密码。
  1. 添加配置
    完成了以上操作之后,只需要将上一步生成的公钥和密文添加到项目的配置文件 application.yml(或application.xml)中就实现了加密操作了,具体配置信息如下:
spring:
  # MySQL 配置
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    druid:
      url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/testdb?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false
      username: root
      password: IMgKm27bOHok3/+5aDL4jGBoVVZkpicbbM6pIXQppi3dI7h3jngSAqhqwqYnfuYpyVJ0k++q9xWWnHtd6sAWnQ==
      # encrypt config
      filters: config
      connect-properties:
        config.decrypt: true
        config.decrypt.key: MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAKTo3DFkg8yYilRprXAQaED7TPbVVth9nJ0usWSuza280F2Fi0A9s3nyK68fbzL6kSBxKpJgB07lHFFx4AsbtHMCAwEAAQ==

其中 password 对应的是上一步生成的 password(密文),而 config.decrypt.key 对应的是上一步生成的 publicKey(公钥),如下图所示:

这里提供一个原始的配置文件,以便和加密后的配置文件进行比对:

  1. 注意事项-插着钥匙的锁

经过前面 3 步的配置之后,我们的程序就可以正常运行了,但这远没有结束!

在第 3 步配置时,我们将密文和公钥都写入配置文件,这就会造成当有人拿到密文和公钥之后,就可以使用 Druid 将加密的密码还原出来了,这就好比一把插着钥匙的锁是极不安全的

因此我们正确的使用姿势:是将公钥找一个安全的地方保存起来,每次在项目启动时动态的将公钥设置到项目中,这样就可以有效的保证密码的安全了

正确的配置文件

spring:
  # MySQL 配置
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    druid:
      url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/testdb?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false
      username: root
      password: IMgKm27bOHok3/+5aDL4jGBoVVZkpicbbM6pIXQppi3dI7h3jngSAqhqwqYnfuYpyVJ0k++q9xWWnHtd6sAWnQ==
      # encrypt config
      filters: config
      connect-properties:
        config.decrypt: true
        config.decrypt.key: ${spring.datasource.druid.publickey}

可以看出公钥被修改成“${spring.datasource.druid.publickey}”了,这就相当于使用占位符先把坑给占上,等项目启动时再更换上具体的值

PS:“spring.datasource.druid.publickey”并非是固定不可变的 key,此 key 值用户可自行定义

开发环境替换公钥

开发环境只需要在 Idea 的启动参数中配置公钥的值即可,如下图所示:

当我们输入正确的公钥值时程序可以正常运行,当输入一个错误的公钥值时就会提示解码失败,如下图所示:

生产环境替换公钥
生产环境在启动 jar 包时只需要动态设置公钥的值即可,参考以下命令:

java -jar xxx.jar --spring.datasource.druid.publickey=你的公钥

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