SpringBoot加密敏感信息

时间:2022-06-02 IT学习日记人气:0

前言

在互联网遍布社会各个角落的时代，伴随着的是安全问题总是层出不穷。 19年4月，根据深圳市人民检察院微信消息，深圳某知名无人机企业的工程师因为泄露公司源代码到开源社区Github上而造成了公司巨大的损失，最终被判处有期徒刑6个月，罚款20万元。

一般公司的核心业务代码中，都会存在与数据库、第三方通信的secret key等敏感信息，如果以明文的方式存储，一旦泄露，那将会给公司带来巨大的损失。然而，许多中小型公司开发者对这方面的管理不够规范，所以很多敏感信息都是直接以明文形式存放到代码中，这样的项目存在的安全风险非常大。

本篇文章通过讲解：Springboot集成Jasypt对项目敏感信息进行加密，提高系统的安全性。

哪些信息需要加密

一个系统中，一般和数据库、第三方系统等交互的信息都会存在相应的配置文件中，在配置文件中，所有涉及到信息安全的配置项都不应该以明文的形式存储，否则，一旦配置文件泄露，则会引出巨大的安全问题，常见的需要加密的信息项如下：

访问数据库、缓存等涉及到的账号密码
与第三方系统交互的access key、秘钥
其他涉及第三方通信的信息

敏感信息加密的作用

第一：是为了防止人为误操作将代码泄漏时，第三方能够简单获取到系统中的敏感信息，从而可能对系统、数据库等造成破坏。

其次是一般系统上线都会有代码安全检测的流程，像账号、密码等敏感数据以明文形式存储，一般都是审核不通过的，因此需要进行加密处理。

最后，作为一名开发者，应该对自我有更高的要求，在开发过程中应该要考虑到潜在的风险，提供相应的处理预案。

选择加密的组件

开源社区强大之处在于：有需求就有人奉献。Jasypt(全称：Java Simplified Encryption)，它是一个Java类库，支持开发者无需深入了解密码学相关工作原理，花费最小的代码在项目中添加基本的加密功能。

Jasypt官方使用文档：http://www.jasypt.org/

项目集成Jasypt方式

jasypt-spring-boot组件则是Jasypt提供对Springboot项目集成的依赖，刚好符合我们的需求，它支持以下3种方式集成到项目中。

方式一

在Springboot应用程序中，如果使用了@SpringBootApplication or @EnableAutoConfiguration注解，则可以直接在pom文件中添加jasypt-spring-boot依赖，然后就可以在整个Spring环境中使用jasypt对属性进行加解密操作(属性包括：系统属性、环境属性、命令行参数、properties、yml以及任何其他属性源)。

<dependency>
        <groupId>com.github.ulisesbocchio</groupId>
        <artifactId>jasypt-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>3.0.4</version>
</dependency>

方式二

如果项目中没有使用到@SpringBootApplication or @EnableAutoConfiguration注解，则可以通过以下两个步骤完成对Jasypt的集成。

步骤一：pom文件引入jasypt依赖

<dependency>
        <groupId>com.github.ulisesbocchio</groupId>
        <artifactId>jasypt-spring-boot</artifactId>
        <version>3.0.4</version>
</dependency>

步骤二：在配置类中，添加@EnableEncryptableProperties注解，示例如下：

@Configuration
@EnableEncryptableProperties
public class MyApplication {
    ...
}

通过这种方式，你的项目一样可以集成Jasypt，并且可加密属性也可以在整个Spring环境中启用(属性包括：系统属性、环境属性、命令行参数、properties、yml以及任何其他属性源)。

方式三

如果项目中没有使用到@SpringBootApplication or @EnableAutoConfiguration注解，又不想在整个Spring环境中启用加密的属性，则可以使用该种方式，具体步骤如下：

步骤一：pom文件引入jasypt依赖

<dependency>
        <groupId>com.github.ulisesbocchio</groupId>
        <artifactId>jasypt-spring-boot</artifactId>
        <version>3.0.4</version>
</dependency>

步骤二、在配置类中，使用@EncryptablePropertySource注解添加任意数量想要生效加密属性的配置文件路径，与Spring中@PropertySource注解的使用类似，示例如下：

@Configuration
@EncryptablePropertySource(name = "EncryptedProperties", value = "classpath:encrypted.properties")
public class MyApplication {
	...
}

同时，还可以使用@EncryptablePropertySources 注解对@EncryptablePropertySource配置进行分组，示例如下：

@Configuration
@EncryptablePropertySources({@EncryptablePropertySource("classpath:encrypted.properties"),                         @EncryptablePropertySource("classpath:encrypted2.properties")})
	public class MyApplication {
		...
	}

说明：从Jasypt 1.8版本开始，@EncryptablePropertySource注解支持配置YAML文件

Springboot整合Jasypt实战

一、引入依赖

说明，本项目使用技术栈是spring-boot+jasypt，故使用上面介绍的第一种方式来在项目中集成Jasypt，文章中只截取部分核心代码，全部代码会开发到Github和Gitee上。

<dependency>
	<groupId>com.github.ulisesbocchio</groupId>
	<artifactId>jasypt-spring-boot-starter</artifactId>
	<version>3.0.4</version>
</dependency>

二、配置文件中添加Jasypt配置信息

1、配置jasypt参数

jasypt:
  encryptor:
    # 配置加密算法
    algorithm: PBEWithMD5AndDES
    iv-generator-classname: org.jasypt.iv.NoIvGenerator
    property:
      # 算法识别前缀(当算法发现配置文件中的值以这前缀开始，后缀结尾时，会使用指定算法解密)
      prefix: IT(
      # 算法识别后缀
      suffix: )

2、配置加密算法秘钥 (该秘钥不能直接放在配置文件中，下面会具体总结秘钥存放的方式，从而保证安全性)

三、使用Jasypt对数据库账号和密码加密，并替换明文。

替换后的配置信息：

spring:
  application:
    name: Jasypt-Learning
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/user2?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
    username: IT(MIJueAfnYWsKa2kiR8Qrrw==)
    password: IT(qH9m5vjj8RYULOASKdhlOw==)
server:
  port: 9090
# 配置jasypt相关信息
jasypt:
  encryptor:
    # 配置加密算法
    algorithm: PBEWithMD5AndDES
    iv-generator-classname: org.jasypt.iv.NoIvGenerator
    property:
      # 算法识别前缀(当算法发现配置文件中的值以这前缀开始，后缀结尾时，会使用指定算法解密)
      prefix: IT(
      # 算法识别后缀
      suffix: )

Jasypt加密有3种方式，具体如下：

方式1、使用代码生成加密串，代码工具如下：

public static void main(String[] args) {
        String username = encrypt("root");
        String password = encrypt("123456");
        System.out.println(username);
        System.out.println(password);
    }
    /**
     * 加密
     * @param plaintext 明文密码     * @return
     */
    public static String encrypt(String plaintext) {
        //加密工具
        StandardPBEStringEncryptor encryptor = new StandardPBEStringEncryptor();
        //加密配置
        EnvironmentStringPBEConfig config = new EnvironmentStringPBEConfig();
        // 算法类型
        config.setAlgorithm("PBEWithMD5AndDES");
        //生成秘钥的公钥
        config.setPassword("PEB123@321BEP");
        //应用配置
        encryptor.setConfig(config);
        //加密
        String ciphertext = encryptor.encrypt(plaintext);
        return ciphertext;
    }
    /**
     * 解密
     *
     * @param ciphertext 待解密秘钥
     * @return
     */
    public static String decrypt(String ciphertext) {
        //加密工具
        StandardPBEStringEncryptor encryptor = new StandardPBEStringEncryptor();
        //加密配置
        EnvironmentStringPBEConfig config = new EnvironmentStringPBEConfig();
        config.setAlgorithm("PBEWithMD5AndDES");
        //生成秘钥的公钥
        config.setPassword("PEB123@321BEP");
        //应用配置
        encryptor.setConfig(config);
        //解密
        String pText = encryptor.decrypt(ciphertext);
        return pText;
    }

方式2、使用java cp命名对加密生成密文

参数说明：

org.jasypt.intf.cli.JasyptPBEStringEncryptionCLI是jasypt提供的一个用于加密的实体类
org.jasypt.intf.cli.JasyptPBEStringEncryptionCLI是jasypt提供的一个用于解密的实体类
input表示需要加密的字符串如：密码
password表示本次加密算法使用的秘钥
algorithm表示加密算法的名称。

特别说明： 通过该种方式获取密文，需要到maven仓库下jasypt-1.9.3.jar包所在的路径下执行，否则会报找不到对应的主类。

// 加密命令
java -cp jasypt-1.9.3.jar org.jasypt.intf.cli.JasyptPBEStringEncryptionCLI input='root' password=abcdef algorithm=PBEWithMD5AndDES

// 解密命令
java -cp jasypt-1.9.3.jar org.jasypt.intf.cli.JasyptPBEStringDecryptionCLI input='z4xP29fuY4wF2AJqp1NnoGJxj' password=abcdef algorithm=PBEWithMD5AndDES

方式3、使用jasypt-maven插件生成密文

该插件是jasypt官方提供，在pom中添加对应依赖，然后使用mvn命令即可执行加解密操作，具体如下：

// 1、在Pom中添加maven插件依赖
<plugin>
	<groupId>com.github.ulisesbocchio</groupId>
	<artifactId>jasypt-maven-plugin</artifactId>
	<version>3.0.4</version>
</plugin>

// 2、加密命令
mvn jasypt:encrypt-value -Djasypt.encryptor.password="秘钥的值" -Djasypt.plugin.value="需要加密的敏感信息"

// 解密命令
mvn jasypt:decrypt-value -Djasypt.encryptor.password="秘钥的值" -Djasypt.plugin.value="需要解密的密文"

四、查看执行结果

使用中的一些坑

使用过程中遇到了许多不可预估的问题，特意总结出来，方便读者参考。

1、使用jasypt3.0启动时报：Failed to bind properties under ‘xxx.xxx.xxx’ to java.lang.String

官方描述，3.0后默认支持的算法为PBEWITHHMACSHA512ANDAES_256 ，该种加密方式由sha512 加 AES 高级加密组成，需要JDK1.9以上支持或者添加JCE(Java Cryptography Extension无限强度权限策略文件)支持，否则运行会出现错误。

解决方式：

方式1、将加密算法替换成PBEWithMD5AndDES 算法，并配置iv-generator-classname: 为org.jasypt.iv.NoIvGenerator值

方式2、降低jasypt的版本 - 使用2.x的版本

2、加解密秘钥如何存储

如果秘钥写在代码或者配置文件，一旦代码泄露，那别人就可以使用秘钥解密我们的密文，这样对敏感信息加密的作用就不存在了，因此，秘钥不能以明文形式存储在代码或者配置文件中，下面就介绍一些安全的存储秘钥的形式。

方式1、把秘钥当做程序启动时的命令行参数(推荐)，示例如下:

java -jar xxx.jar --jasypt.encryptor.password=秘钥

方式2、把秘钥当做程序启动时环境变量(推荐)，示例如下：

java  -Djasypt.encryptor.password=秘钥 -jar xxx.jar

方式3、自定义加密、解密器逻辑(这个自定代码，本文不展开讲解，后续有需要重开一篇文章详细讲解)

如何避免Git泄露

因为开发者的疏漏，不小心将源码提交到开源仓库中的新闻不在少数，作为一个开发团队，如何采取一些有效的措施去最小程度防止出现这种情况呢？ 除了本文介绍的对敏感信息加密，并合理保存秘钥外，还有以下的一些方式可以参考。

方式1、更规范的代码提交、推送制度、培养开发者的安全意识： 很多时候，代码的泄露除了故意为之外，大多数是因为不小心导致，因此在项目中可以通过合理管控权限的方式来防止代码泄露。

方式2、合理利用Git忽略文件(.gitignore)： 通过gitignore文件配置匹配规则，最大程度避免敏感信息上传到Git仓库。

方式3、借助第三方工具，在提交、推送时检测代码是否有敏感数据： 常见的如git-secrets，在提交前会对变更内容做检测，如果检测到预期的提交内容可能包含敏感信息，那它们将会拒绝提交。

方式4、代码的Code Review： 团队leader和成员之间可以互相合作，在代码推送合并时检测是否存在敏感数据，这样不仅可以排查出敏感数据，还能够学习彼此之间的一些编码技巧。

问题探讨

在编写本篇文章内容时，无意中看到一个消息：Nginx之父被俄罗斯警方带走，起因是因为其老东家 Rambler举报Nginx是他在就职期间的业务时间进行开发的一个软件，Rambler认为其应该有该软件代码的所有权。

针对这一事件大家有什么看法呢？程序员在就职期间的业务时间开发或者编写的项目应该归属于公司？欢迎在文章下留言讨论。

写在最后

源代码安全在技术企业中意味着竞争力、生命线，一旦泄露，轻则造成项目失败，重则可能导致公司倒闭，这一关检测的重要性不言而喻，作为一名开发者，也应该时刻培养自己的安全意识，在编码时规避掉相应的风险。

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