Spring Boot整合Sharding-JDBC实现数据脱敏

背景

对互联网公司、传统行业来说，数据安全一直是极为重视和敏感的话题。数据脱敏是指对某些敏感信息通过脱敏规则进行数据的变形，实现敏感隐私数据的可靠保护。

Apache ShardingSphere根据业界对脱敏的需求及业务改造痛点，提供了一套完整、安全、透明化、低改造成本的数据脱敏整合解决方案。

ShardingSphere脱敏规则

脱敏配置主要分为四部分：数据源配置，加密器配置，脱敏表配置以及查询属性配置，其详情如下图所示：

数据源配置：是指DataSource的配置。

加密器配置：是指使用什么加密策略进行加解密。目前ShardingSphere内置了两种加解密策略：AES/MD5。用户还可以通过实现ShardingSphere提供的接口，自行实现一套加解密算法。

脱敏表配置：用于告诉ShardingSphere数据表里哪个列用于存储密文数据（cipherColumn）、哪个列用于存储明文数据（plainColumn）以及用户想使用哪个列进行SQL编写（logicColumn）。

查询属性的配置：当底层数据库表里同时存储了明文数据、密文数据后，该属性开关用于决定是直接查询数据库表里的明文数据进行返回，还是查询密文数据通过Encrypt-JDBC解密后返回。

脱敏处理流程图

sharding-jdbc数据脱敏

sharding-jdbc与spring boot集成之后，通过配置我们就可以使用sharding-jdbc的功能

数据脱敏配置

下面是单独配置数据脱敏的配置

#数据源名称，多数据源以逗号分隔
spring.shardingsphere.datasource.name=ds

#数据源连接信息和相关配置
spring.shardingsphere.datasource.ds.type=org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource
spring.shardingsphere.datasource.ds.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.ds.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/encrypt?serverTimezone=UTC&useSSL=false
spring.shardingsphere.datasource.ds.username=root
spring.shardingsphere.datasource.ds.password=
spring.shardingsphere.datasource.ds.max-total=100

spring.shardingsphere.encrypt.encryptors.encryptor_aes.type=aes
spring.shardingsphere.encrypt.encryptors.encryptor_aes.props.aes.key.value=123456
spring.shardingsphere.encrypt.tables.t_order.columns.user_id.plainColumn=user_decrypt
spring.shardingsphere.encrypt.tables.t_order.columns.user_id.cipherColumn=user_encrypt
spring.shardingsphere.encrypt.tables.t_order.columns.user_id.assistedQueryColumn=user_assisted
spring.shardingsphere.encrypt.tables.t_order.columns.user_id.encryptor=encryptor_aes

#打印sql语句
spring.shardingsphere.props.sql.show=true
spring.shardingsphere.props.query.with.cipher.column=true

数据源相关配置省略，可以看我之前的文章，下面主要介绍数据脱敏的相关配置

spring.shardingsphere.encrypt.tables.t_order.columns.user_id.encryptor=encryptor_aes

加密器名字，上述配置用于指定对"t_order"表的"user_id"列进行加密时使用的加密器，表和列是根据我们实际情况配置的

格式：spring.shardingsphere.encrypt.tables..columns..encryptor

spring.shardingsphere.encrypt.encryptors.encryptor_aes.type=aes

配置加密器类型，可自定义或选择内置加密算法：MD5/AES

encryptor_aes为加密器的名称，对应我们定义的encryptor

spring.shardingsphere.encrypt.encryptors.encryptor_aes.props.aes.key.value=123456

配置 AES 加密算法的密钥，AES算法必配

spring.shardingsphere.encrypt.tables.t_order.columns.user_id.plainColumn=user_decrypt

存储明文的字段，不需要存储可不配置

spring.shardingsphere.encrypt.tables.t_order.columns.user_id.cipherColumn=user_encrypt

存储密文的字段

spring.shardingsphere.encrypt.tables.t_order.columns.user_id.assistedQueryColumn=user_assisted

辅助查询字段，针对ShardingQueryAssistedEncryptor类型的加解密器进行辅助查询，一般不需要配置

spring.shardingsphere.props.query.with.cipher.column=true

设置是否在查询结果中包含加密列的明文值，当将该属性设置为 true 时，ShardingSphere 在执行查询操作时，会将加密列的明文值包含在查询结果中返回

数据分片 + 数据脱敏配置

spring.shardingsphere.datasource.names=ds_0,ds_1

spring.shardingsphere.datasource.ds_0.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.shardingsphere.datasource.ds_0.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.ds_0.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/demo_ds_0
spring.shardingsphere.datasource.ds_0.username=root
spring.shardingsphere.datasource.ds_0.password=

spring.shardingsphere.datasource.ds_1.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.shardingsphere.datasource.ds_1.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.ds_1.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/demo_ds_1
spring.shardingsphere.datasource.ds_1.username=root
spring.shardingsphere.datasource.ds_1.password=

spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.inline.sharding-column=user_id
spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.inline.algorithm-expression=ds_$->{user_id % 2}

spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.actual-data-nodes=ds_$->{0..1}.t_order_$->{0..1}
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.table-strategy.inline.sharding-column=order_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.table-strategy.inline.algorithm-expression=t_order_$->{order_id % 2}
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.key-generator.column=order_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.key-generator.type=SNOWFLAKE
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order_item.actual-data-nodes=ds_$->{0..1}.t_order_item_$->{0..1}
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order_item.table-strategy.inline.sharding-column=order_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order_item.table-strategy.inline.algorithm-expression=t_order_item_$->{order_id % 2}
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order_item.key-generator.column=order_item_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order_item.key-generator.type=SNOWFLAKE
spring.shardingsphere.sharding.encrypt-rule.encryptors.encryptor_aes.type=aes
spring.shardingsphere.sharding.encrypt-rule.encryptors.encryptor_aes.props.aes.key.value=123456
spring.shardingsphere.sharding.encrypt-rule.tables.t_order.columns.user_id.plainColumn=user_decrypt
spring.shardingsphere.sharding.encrypt-rule.tables.t_order.columns.user_id.cipherColumn=user_encrypt
spring.shardingsphere.sharding.encrypt-rule.tables.t_order.columns.user_id.assistedQueryColumn=user_assisted
spring.shardingsphere.sharding.encrypt-rule.tables.t_order.columns.user_id.encryptor=encryptor_aes