敏感数据的保护伞——SpringBoot Jasypt加密库的使用

简介: 我们经常会在yml配置文件中存放一些敏感数据,比如数据库的用户名、密码,第三方应用的秘钥等等。这些信息直接以明文形式展示在文件中,无疑是存在较大的安全隐患的,所以今天这篇文章,我会借助jasypt实现yml文件中敏感信息的加密处理。

1 概述

Jasypt(Java Simplified Encryption)是一个Java加密库,它允许开发人员以最小的努力为项目添加基本的加密功能,而无需深入了解密码学的工作原理。

  • 基于标准的高安全性加密技术,适用于单向和双向加密。加密密码,文本,数字,二进制文件...
  • 与 Hibernate 的透明集成。
  • 适合集成到基于 Spring 的应用程序中,也可以透明地与 Spring 安全性集成。
  • 用于加密应用程序(即数据源)配置的集成功能。
  • 多处理器/多核系统中高性能加密的特定功能。
  • 开放 API 以与任何 JCE 提供程序一起使用。
    ......

官网:http://www.jasypt.org/

2 依赖

首先添加依赖:.

Maven:

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

Gradle:

implementation("com.github.ulisesbocchio:jasypt-spring-boot-starter:3.0.4")

3 简单加密

简单加密就是直接把加密口令(注意不是加密密码)以明文形式写在配置文件中,步骤如下:

  1. 配置文件配置加密口令
  2. 获取密文
  3. 替换明文

3.1 加密口令

在配置文件加上如下参数:

jasypt:
  encryptor:
    password: test

其中test就是加密的口令。

3.2 获取密文

比如配置文件需要加密的值如下:

plain: value

在测试类对StringEncryptor进行注入并使用其中的encrypt加密通过@Value获取的值:

@SpringBootTest
class BaseEncryptTest {
   
    //其实直接@Autowired也可以
    //但是如果有其他实现了StringEncryptor接口的Bean请使用@Resource指定
    @Resource(name = "lazyJasyptStringEncryptor")
    private StringEncryptor encryptor;

    @Value("${plain}")
    private String plain;

    @Test
    void encrypt() {
   
        System.out.println(encryptor.encrypt(plain));
    }
}

点击旁边的绿色小三角形即可运行,输出如下:

img

这个就是对应的密文。

3.3 替换明文

把密文加上前缀ENC(与后缀)替换明文:

cipher: ENC(IlEvyvcULhZJrHLDtPun2ut433RvAdpaNJ9IZt9uNUk3hDSKQsdOXLEkWyiK6QR3)

这样就完成了对属性plain进行加密,cipher就是加密后的内容。

3.4 测试

直接通过@Value获取的值即为明文:

@SpringBootTest
class BaseEncryptTest {
   
    @Resource(name = "lazyJasyptStringEncryptor")
    private StringEncryptor encryptor;

    @Value("${cipher}")
    private String cipher;

    @Test
    void decrypt() {
   
        System.out.println(cipher);
    }
}

直接运行其中的decrypt即可输出明文。

4 自定义加密

4.1 自定义加密类

默认采用的加密算法为PBE算法,如果觉得不能符合要求可以自定义加密类。img

自定义加密类实现StringEncrypto接口即可,比如这里实现了一个非常简单的“加密”:

@Component
public class CustomEncryptor implements StringEncryptor {
   
    @Override
    public String encrypt(String message) {
   
        return message + "111";
    }
    @Override
    public String decrypt(String encryptedMessage) {
   
        return encryptedMessage.substring(0,encryptedMessage.indexOf("111"));
    }
}

加密很简单,直接在明文后面加上111,解密的话去掉111。另外在配置文件上写上Bean的名称:

jasypt:
  encryptor:
    bean: customEncryptor

测试:

@SpringBootTest
public class CustomEncryptTest {
   
    @Resource(name = "customEncryptor")
    private StringEncryptor encryptor;

    @Value("${plain}")
    private String plain;

    @Value("${cipher}")
    private String cipher;

    @Test
    public void encrypt() {
   
        System.out.println(encryptor.encrypt(plain));
    }

    @Test
    public void decrypt() {
   
        System.out.println(encryptor.decrypt(cipher));
    }

    @Value("${plain}")
    private String plain;

    @Value("${cipher}")
    private String cipher;

    @Test
    public void encrypt() {
   
        System.out.println(encryptor.encrypt(plain));
    }

    @Test
    public void decrypt() {
   
        System.out.println(encryptor.decrypt(cipher));
    }
}

4.2 非对称加密

这里使用JDK自带的API去生成RSA的公钥和私钥:

@Test
public void generatePublicKeyAndPrivateKey() throws Exception {
   
    KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
    generator.initialize(2048);
    KeyPair pair = generator.generateKeyPair();
    System.out.println(Base64.getEncoder().encodeToString(pair.getPrivate().getEncoded()));
    System.out.println(Base64.getEncoder().encodeToString(pair.getPublic().getEncoded()));
}

生成后添加到jasypt.encryptor.public-key-string与jasypt.encryptor.private-key-string:

jasypt:
  encryptor:
    public-key-string: MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAy+LfrlOK2yroXlYRl5rBp8DtYqpFuEhE3HgUL4Kcmp4D6eTcnqp3GDb7jmoljdXrkk8Gs+KvrG2pfVaArtrjzkcn73W9dmtAI//C4nYbieOvoSRWDHbbSb1iXPLQgYPQwheZ3tmjwt5fPC0feEEMeQUO4B1W0IoeeXDkkCkFI0mRMCPf0aPGlXVLNb5R8Zf35QAFZCpDtraNbxa+y5nl5bex0adByroKVEa3bUjBhJZrdgS7MZMJUgElyLbcAmunhFpRiXQXzCKRC+5JJNiDwyHuNj9qe3LUItNuorQSyGVfOekAqse0hB4SDPG3nchiXz43OOUl8Dudk28S8cIlcQIDAQAB
    private-key-string: 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

测试类如下:

@SpringBootTest
public class AsymmetricalEncryptTest {
   
    @Value("${plain}")
    private String plain;

    @Value("${cipher}")
    private String cipher;

    @Resource(name = "lazyJasyptStringEncryptor")
    private StringEncryptor encryptor;

    @Test
    public void generatePublicKeyAndPrivateKey() throws Exception {
   
        KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        generator.initialize(2048);
        KeyPair pair = generator.generateKeyPair();
        System.out.println(Base64.getEncoder().encodeToString(pair.getPrivate().getEncoded()));
        System.out.println(Base64.getEncoder().encodeToString(pair.getPublic().getEncoded()));
    }

    @Test
    public void encrypt() {
   
        System.out.println(encryptor.encrypt(plain));
    }

    @Test
    public void decrypt() {
   
        System.out.println(cipher);
    }
}

5 非明文口令

对于jasypt.encryptor.password,可以使用非明文口令,这样口令的传递方式有三种:

  • 通过命令行参数传递
  • 通过应用环境变量传递
  • 通过系统环境变量传递

5.1 通过命令行参数传递

首先先写上明文口令:

jasypt:
  encryptor:
    password: test
plain: value

运行测试后得到密文,加上前后缀替换明文后,去掉加密口令:

#jasypt:
#  encryptor:
#    password: test
#plain: value
cipher: ENC(quCu1b+Z7SPHmgVsmbkeyNZmNe1LJw+SxjmwwLjNaWoH/ce3r6iHGvaMN5eQcu0P)

并在测试类的参数类加上

--jasypt.encryptor.password=test

img

由于这里是测试类命令行参数添加不了,但是在启动类是可以添加的:

img

这种方法就跳过演示了。

对于Gradle,测试的时候需要在build.gradle/build.gradle.kts添加参数:

tasks.withType<Test> {
   
    useJUnitPlatform()
    jvmArgs("-Djasypt.encryptor.password=test")
    // 不能是jvmArgs("--jasypt.encryptor.password=test")
}

5.2 通过应用环境变量传递

和第一种方式差不多,第一种在Program arguments设置,而这种方法在VM options中设置:

-Djasypt.encryptor.password=test

img

img

5.3 系统环境变量方式传递

通过系统环境变量方式传递jasypt.encryptor.password时,需要指定是哪一个环境变量:

jasypt:
  encryptor:
    password: ${
   ENCRYPT}

比如这里指定的是ENCRYPT环境变量,设置好环境变量后就可以直接加密解密了。

6 部署注意事项

6.1 打包

因为在配置文件中缺少了jasypt.encryptor.password,因此使用Maven打包时会出错:

img

在Maven打包配置中加上参数即可:

img

但是使用Gradle打包时不需要添加额外的参数。

6.2 部署

现在一般通过JAR直接部署即可,也就是通过

java -jar demo.jar

部署,这时候根据需要加上对应的参数即可,比如:

java -jar demo.jar --jasypt.encryptor.password=test
java -Djasypt.encryptor.password=test -jar demo.jar

如果通过系统变量获取加密口令,请确保对应的环境变量存在。

另外,如果通过Docker部署,请在ENTRYPOINT加上对应参数,比如:

ENTRYPOINT ["java","-Djasypt.encryptor.password=test","-jar","demo.jar"]
ENTRYPOINT ["java","-jar","demo.jar",,"--jasypt.encryptor.password=test",]

通过系统环境变量获取请加上ENV:

ENV ENCRYPT="test"

7 参考源码

Java版:

Kotlin版:

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