Quarkus中ConfigSourceInterceptor加密

时间:2022-05-23 kl 人气:0

前言

加密配置是一个很常见的需求，在spring boot生态中，已经有非常多的第三方starter实现了，博主所在公司也有这种强制要求，一些敏感配置信息必须加密，比如第三方账号，数据库密码等等。所以研究了下怎么在Quarkus中实现类似的配置加密功能。在前文 Quarkus集成apollo配置中心中，已经有介绍过Quarkus中的配置架构了，配置加密功能也是基于smallrye-config来实现。

Eclipse MicroProfile Config：https://github.com/eclipse/microprofile-config/

smallrye-config：https://github.com/smallrye/smallrye-config

配置拦截器 ConfigSourceInterceptor

在实现功能前，先看下smallrye-config1.8版本新增的配置拦截器功能。ConfigSourceInterceptor拦截器定义如下：

public interface ConfigSourceInterceptor extends Serializable {
    ConfigValue getValue(ConfigSourceInterceptorContext context, String name);
  //省略、、、
}

实现这个接口，可以在配置加载的时候通过context拿到当前配置的值，然后进行任意逻辑操作。

拦截器是通过java.util.ServiceLoader机制加载的，可以通过提供名为io.smallrye.config.ConfigSourceInterceptor的文件进行注册，该资源META-INF/services/io.smallrye.config.ConfigSourceInterceptor包含完全限定的ConfigSourceInterceptor实现类名称作为其内容。

前文 Quarkus集成apollo配置中心中，我们已了解Quarkus的配置基于Eclipse MicroProfile Config的规范和smallrye-config的实现，但是ConfigSourceInterceptor的接口设计却没有包含在MicroProfile Config的配置规范中，smallrye团队正在努力参与规范的制定，所以后期这个接口很有可能会迁移到 MicroProfile Config包中，不过目前来看，你可以放心的使用smallrye-config1.8版本体验配置拦截器功能

内置的实现

smallrye-config内置了如下配置拦截器实现：

RelocateConfigSourceInterceptor

ProfileConfigSourceInterceptor

ExpressionConfigSourceInterceptor

FallbackConfigSourceInterceptor

LoggingConfigSourceInterceptor

SecretKeyConfigSourceInterceptor

默认情况下，并非每个拦截器都已注册。只有ProfileConfigSourceInterceptor， ExpressionConfigSourceInterceptor、SecretKeyConfigSourceInterceptor默认已注册。

其他拦截器需要通过ServiceLoader机制进行手动注册。配置中的${}表达式功能正是ExpressionConfigSourceInterceptor来实现的

加密配置实现

基于ConfigSourceInterceptor的机制，实现一个加密的拦截器，在配置时，标记需要被解密的配置，在应用启动时，拦截配置加载，做解密处理即可。这里使用了AES加解密算法，将aesKey配置在配置文件中，将vi向量直接写死在代码里，这样，即使别人拿到了你的完整配置，不知道vi向量值，也无法解密。

ConfigSourceInterceptor实现类可以通过标准javax.annotation.Priority 注释指定优先级。如果未明确指定优先级，则采用io.smallrye.config.Priorities.APPLICATION默认优先级值。指定优先级时，value值越小，优先级越高，这里指定为PLATFORM早期拦截，代码如下：

/**
 * 1、使用方式为 正常配置值的前面拼接Encrypt=>字符串，如
 * quarkus.datasource.password = Encrypt=>xxxx
 * 2、配置解密的aeskey值，如
 * config.encrypt.aeskey = 11111111111111111
 *
 * @author kl : http://kailing.pub
 * @version 1.0
 * @date 2020/7/10 9:46
 */
//value 值越低优先级越高
@Priority(value = Priorities.PLATFORM)
public class EncryptConfigInterceptor implements ConfigSourceInterceptor {
    private static final String CONFIG_ENCRYPT_KEY = "config.encrypt.aeskey";
    private static final int AES_KEY_LENGTH = 16;
    /**
     * 需要加密值的前缀标记
     */
    private static final String ENCRYPT_PREFIX_NAME = "Encrypt=>";
    /**
     * AES加密模式
     */
    private static final String AES_MODE = "AES/CBC/PKCS5Padding";
    /**
     * AES的iv向量值
     */
    private static final String AES_IV = "1234567890123456";
    @Override
    public ConfigValue getValue(ConfigSourceInterceptorContext context, String name) {
        ConfigValue config = context.proceed(name);
        if (config != null && config.getValue().startsWith(ENCRYPT_PREFIX_NAME)) {
            String encryptValue = config.getValue().replace(ENCRYPT_PREFIX_NAME, "");
            String aesKey = context.proceed(CONFIG_ENCRYPT_KEY).getValue();
            String value = AesEncyptUtil.decrypt(encryptValue, aesKey);
            return config.withValue(value);
        }
        return config;
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("加密后的配置："+ AesEncyptUtil.encrypt("office#123", "1111111111111111"));
    }
   static class AesEncyptUtil{
       public static Cipher getCipher(int mode, String key) {
           if (key == null || key.length() != AES_KEY_LENGTH) {
               throw new RuntimeException("config.encrypt.key不能为空，且长度为16位");
           }
           SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
           //使用CBC模式，需要一个向量iv，可增加加密算法的强度
           IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(AES_IV.getBytes());
           Cipher cipher = null;
           try {
               cipher = Cipher.getInstance(AES_MODE);
               cipher.init(mode, skeySpec, iv);
           } catch (InvalidKeyException | InvalidAlgorithmParameterException | NoSuchPaddingException | NoSuchAlgorithmException e) {
               e.printStackTrace();
           }
           return cipher;
       }
       /**
        * AES加密函数
        * @param plaintext 被加密的字符串
        * @param key       AES key
        * @return 加密后的值
        */
       public static String encrypt(final Object plaintext, String key) {
           if (null == plaintext) {
               return null;
           }
           byte[] encrypted = new byte[0];
           try {
               Cipher encryptCipher = getCipher(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
               encrypted = encryptCipher.doFinal(String.valueOf(plaintext).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
           } catch (IllegalBlockSizeException | BadPaddingException e) {
               e.printStackTrace();
           }
           //此处使用BASE64做转码。
           return Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted);
       }
       /**
        * AES 解密函数
        *
        * @param ciphertext 被解密的字符串
        * @param key        AES key
        * @return 解密后的值
        */
       public static String decrypt(final String ciphertext, String key) {
           if (null == ciphertext) {
               return null;
           }
           try {
               Cipher decryptCipher = getCipher(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
               //先用base64解密
               byte[] encrypted1 = Base64.getDecoder().decode(ciphertext);
               byte[] original = decryptCipher.doFinal(encrypted1);
               return new String(original, StandardCharsets.UTF_8);
           } catch (Exception ex) {
               ex.printStackTrace();
               return null;
           }
       }
   }
}

记得将完整的类名写入到META-INF/services/io.smallrye.config.ConfigSourceInterceptor这个文件中。使用时先配置好加密的key，在application.properties中添加如下配置：

config.encrypt.aeskey = xxxxxxxxxxxxxx

配置值一定要16位，然后将需要加密的值，使用AesEncyptUtil.encrypt(final Object plaintext, String key)方法先得到加密的值，然后做如下配置，以数据库密码为例：

quarkus.datasource.username=mobile_office
quarkus.datasource.password=Encrypt=>/8wYwbxokEleEZzT4niJew==

使用Encrypt=>标记了这个值是加密的，应用程序加载时会被拦截到，然后做解密处理

结语

总的来说，Quarkus中使用的一些api设计是非常优秀的的，通过预留的这种扩展机制，可以非常轻松的实现扩展功能。

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