MySql加密存储的数据，如何模糊搜索？
背景
蔚来被勒索 225 万美元，大量数据遭泄露！
根据网络上流传的截图显示，黑客似乎掌握着蔚来内部员工数据 22800 条、车主用户身份证数据 399000 条、用户地址数据 6500000 条、注册用户数据 4850000 条、企业及企业代表联系人数据 10000 条、订单数据 490000 条、退单数据 90000 条，出售的金额以 0.1-0.25 比特币不等。
蔚来公司和蔚来创始人李斌也都出来道歉，并承诺对因本次事件给用户造成的损失承担责任。
数据安全
现在企业都已经数字化办公了，在提升效率的同时，数据安全也是重中之重，很多公司为了追求效率，却忽略安全这方面的工作。从上面的报告看，蔚来这次泄露的数据包含：用户身份证、地址，这些数据保密级别都是最高的，在数据库存储也应该要加密存储。
而加密存储就涉及以下几个问题：
1、加密存储的方式；
2、加密存储后，数据如何展示；
3、加密存储如何模糊搜索。
今天就给大家分享下，MySql数据加密的解决方案、以及如何解决以上的问题。
Mysql加密方案
Mysql本身自带的加密方法，分为2种：
1、不可逆加密算法：
PASSWORD，ENCRYPT，MD5，SHA。
2、可逆的加密算法：
AES_ENCRYPT、AES_DECRYPT 和 ENCODE、DECODE。
以上两组分别为可逆的加解密函数，都是返回一个二进制字符串，要以BLOB类型存储。不过ENCODE与DECODE，在MySql 5.7后已经取消，并且安全性比较低，建议不要采用。
在项目开发中，比如密码等少量的数据，不涉及显示和搜索的业务需求，可以采用不可逆加密，但大部分数据，我们还是需要采用可逆的加密方式。
Mysql 加密存储
下面我们以AES_ENCRYPT、AES_DECRYPT 为例子，来介绍下如何解决，数据加密存储与查询。
1、创建表
首先先创建一张表，只有一个字段data，用来存储解密后的数据，sql语句如下：
CREATE TABLE `tab_aes` (`data` VARCHAR(250) NULL DEFAULT NULL COLLATE 'utf8_general_ci')COMMENT='数据加密存储表'COLLATE='utf8_general_ci'ENGINE=InnoDB;
2、插入数据
通过Sql语句插入加密的数据，1ql语句如下：
INSERT INTO tab_aes
VALUES( TO_BASE64( AES_ENCRYPT('要加密的内容','秘钥') ) );
TO_BASE64函数把加密的二进制转换为Base64，方便我们查看。
插入的结果如下：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8cydETQM-1671712236301)(https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/tJJDa2wmJiapJMlo01Tr0vjlrj8G49MZHrtkCQ0YJNicvPBPZqQqU6whxA1r1UWjZoeXVZ2I9knWNvXeyHxJSVdQ/640?wx_fmt=png)]
3、查询返回解密数据
SELECT CAST( AES_DECRYPT( FROM_BASE64(tab_aes.data), '秘钥') AS CHAR CHARACTER SET utf8 )
FROM tab_aes
解密后，要用CAST把字符串编码转为UTF8，否则返回是乱码。
模糊搜索
数据加密存储与解密数据，这些都没有太大问题，加密存储产生最大的问题，就是模糊搜索，关于模糊搜索有以下方案：
1、数据预加载至内存数据库
此方案是程序启动的时候，预先把数据库的数据解密，并加载至内存中，比如采用MongoDB，此方案存在的优缺点如下：
优点：
数据安全，查询性能速度快
缺点：
服务器占用内存大；
数据表无法关联查询；
内存数据与数据库要实时保存一致，需要额外工作量。
2、程序实时加载数据，并解密处理
此方案是，用户触发请求的时候，程序实时加载并解密，保存至内存，虽然此方案解决了与数据库同步的问题，但也存在其他问题，此方案优缺点如下：
优点：
数据安全，查询性能速度快、数据处理灵活。
缺点：
服务器内存不可控，瞬间内存容易飙升，可能导致服务器不稳定；
数据表无法关联查询。
3、在Sql语句处理模糊搜索
如果数据量比较少，以上两种方案可能不会产生太大的影响，但对于大多数项目以上两种方案还是不靠谱的。
在Sql语句处理模糊搜索，也有以下几种方案：
3.1、实时解密搜索
直接在数据库端，把加密的数据解密。
SELECT CAST( AES_DECRYPT( FROM_BASE64(tab_aes.data), '秘钥') AS CHAR CHARACTER SET UTF8 )
FROM tab_aes
WHERE
CAST( AES_DECRYPT( FROM_BASE64(tab_aes.data), '秘钥') AS CHAR CHARACTER SET UTF8 ) LIKE '要加密%'
优点
搜索灵活
缺点：
无法利用索引，搜索性能慢；
数据需要先解密，导致性能慢。
3.2、字段冗余存储
我们都知道MySql模糊搜索，只有当匹配开头、或者匹配结尾的时候，索引才会生效。所以我们可以扩展一个字段，用来存储开头和结尾加密后的数据。
创建表sql语句如下，新增一个字段data_ext，并建立索引：
CREATE TABLE `tab_aes` (
`data` VARCHAR(250) NULL DEFAULT NULL COLLATE 'utf8_general_ci',
`data_ext` VARCHAR(250) NULL DEFAULT NULL COLLATE 'utf8_general_ci',
INDEX `data_ext` (`data_ext`) USING BTREE
)
COMMENT='数据加密存储表'
COLLATE='utf8_general_ci'
ENGINE=InnoDB
;
比如，要加密的内容为：123456789，字段data_ext取字段data，开头和结尾3个字符存储，储存格式为：AES(123) , AES(789)，插入数据的sql语句如下：
INSERT INTO tab_aes VALUES( TO_BASE64( AES_ENCRYPT('要加密的内容','秘钥')),
CONCAT(TO_BASE64( AES_ENCRYPT('要加密','秘钥')), ',', TO_BASE64( AES_ENCRYPT('内容','秘钥')))
);
存储结果如下：
相应的模糊搜索sql语句如下：
SELECT CAST( AES_DECRYPT( FROM_BASE64(tab_aes.data), '秘钥') AS CHAR CHARACTER SET UTF8 ) FROM tab_aesWHEREtab_aes.data_ext LIKE CONCAT(TO_BASE64(AES_ENCRYPT(('要加密'),'秘钥')),'%')AND tab_aes.data_ext LIKE CONCAT('%',TO_BASE64(AES_ENCRYPT(('内容'),'秘钥')))AND tab_aes.data_ext LIKE CONCAT(TO_BASE64(AES_ENCRYPT(('要加密'),'秘钥')),'%', TO_BASE64(AES_ENCRYPT('内容','秘钥')));
通过Explain分析结果，该查询sql语句索引是生效的。
此方案优点：
搜索性能高；
支持表关联搜索。
此方案也有以下缺点：
1、匹配字符数是固定，如果业务有变，需要重新更新数据库；
2、数据存储需要额外工作量；
3、冗余数据，需要额外的存储空间。
写在最后
任何一种方案都有其优点，也有它的局限性，但有一点的是，数据安全是最重要的，任何企业切不可只为了业务发展，而忽略安全的重要性。
好了，今天就分享到这边了，如果对您有帮助，欢迎点赞分享，谢谢！
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