作者 | 王磊
來源 | Java中文社羣（ID：javacn666）
爲什麼要加密？
現在的開發習慣，無論是公司的項目還是個人的項目，都會選擇將源碼上傳到 Git 服務器（GitHub、Gitee 或是自建服務器），但只要將源碼提交到公網服務器就會存在源碼泄漏的風險，而數據庫配置信息作爲源碼的一部分，一旦出現源碼泄漏，那麼數據庫中的所有數據都會公之於衆，其產生的不良後果無法預期（比如某某酒店的信息）。
於是爲了避免這種問題的產生，我們至少要對數據庫的密碼進行加密操作，這樣即使得到了源碼，也不會造成數據的泄露，也算保住了最後一塊遮羞布。
如何加密？
對於 Java 項目來說，要想快速實現數據庫的加密，最簡單可行的方案就是使用阿里巴巴提供的 Druid 來實現加密。
什麼是Druid？
Druid（中文譯爲“德魯伊”）是阿里巴巴開源的一款 Java 語言中最好的數據庫連接池。Druid 提供了強大的監控和擴展功能，當然也包含了數據庫的加密功能。
Druid 開源地址：https://github.com/alibaba/druid/
Druid可以做什麼？
-
Druid 可以監控數據庫訪問性能，Druid 內置提供了一個功能強大的 StatFilter 插件，能夠詳細統計 SQL 的執行性能，這對於線上分析數據庫訪問性能有幫助。 -
替換數據庫連接池 DBCP 和 C3P0，Druid 提供了一個高效、功能強大、可擴展性好的數據庫連接池。 -
數據庫密碼加密，直接把數據庫密碼寫在配置文件中，這是不好的行爲，容易導致安全問題。DruidDruiver 和 DruidDataSource 都支持 PasswordCallback。 -
SQL 執行日誌，Druid 提供了不同的 LogFilter，能夠支持 Common-Logging、Log4j 和 JdkLog，你可以按需要選擇相應的 LogFilter，監控你應用的數據庫訪問情況。 -
擴展 JDBC，如果你要對 JDBC 層有編程的需求，可以通過 Druid 提供的 Filter-Chain 機制，很方便編寫 JDBC 層的擴展插件。
對於本文來說，我們重點來看它的第 3 個特性，也就是使用 Druid 來實現數據庫密碼加密。
加密執行流程
在沒有進行密碼加密之前，項目的交互流程是這樣的：
在使用了密碼加密之後，項目的交互流程就變成了這樣：
使用Druid實現加密
本示例運行環境：
Spring Boot 2.4.3
MySQL 5.7
Java 1.8
Idea 2020.1.3
1.添加Druid依賴
Maven 項目：
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.2.5</version>
</dependency>
Gradle 項目：
compile 'com.alibaba:druid-spring-boot-starter:1.2.5'
獲取 Druid 最新版本：https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/druid-spring-boot-starter
2.生成密文
Druid 添加完成之後就可以藉助 Druid 中提供的 ConfigTools 類來加密密碼了，實現代碼如下：
import com.alibaba.druid.filter.config.ConfigTools;
class MyTests {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 需要加密的明文命名
String password = "youPassword"; // 【注意：這裏要改爲你自己的密碼】
// 調用 druid 生成私鑰、公鑰、密文
ConfigTools.main(new String[]{password});
}
}
以上代碼執行的結果如下：
privateKey:MIIBUwIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAT0wggE5AgEAAkEApOjcMWSDzJiKVGmtcBBoQPtM9tVW2H2cnS6xZK7NrbzQXYWLQD2zefIrrx9vMvqRIHEqkmAHTuUcUXHgCxu0cwIDAQABAkAlqo5ItdWo0Jqf5zdXJlg5p2yP4HCiqCYyfKzF+2s9KEmgWZJWTctZDsgQ0iYUohORR59I+J4nabhel1x5/INpAiEA6jwSyFqMUPOh1XlrzNFek+RthOQ5n4+ALPo+vULayO0CIQC0O7JM9sIq+tg+jCGv+ypk6vbuRKY9m5W2rSRXapGm3wIgRHul3jAjIDPrF/f1HaAFL+Y0Yws7Ebyp8/yCRWF7iA0CIALbe20q8FMcHPeI4zPWCIsHCpkmb3hEkjAOOKhGIT8DAiAqiUuz92NqKeyjmOfons1ka65EzVwA3NDhZ6+IQcnuig== publicKey:MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAKTo3DFkg8yYilRprXAQaED7TPbVVth9nJ0usWSuza280F2Fi0A9s3nyK68fbzL6kSBxKpJgB07lHFFx4AsbtHMCAwEAAQ== password:IMgKm27bOHok3/+5aDL4jGBoVVZkpicbbM6pIXQppi3dI7h3jngSAqhqwqYnfuYpyVJ0k++q9xWWnHtd6sAWnQ==
從上述結果可以看出，使用 ConfigTools 類會生成 3 部分的內容：
-
privateKey：私鑰，暫時不會用到，用於密碼的加密； -
publicKey：公鑰，用於密碼的解密； -
password：加密之後的密碼。
PS：要實現數據庫的加密，主要使用的是 publicKey（公鑰）和 password（密文），這就把明文轉換成密文了。
3.添加配置
完成了以上操作之後，只需要將上一步生成的公鑰和密文添加到項目的配置文件 application.yml（或application.xml）中就實現了加密操作了，具體配置信息如下：
spring:
# MySQL 配置
datasource:
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
druid:
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/testdb?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false
username: root
password: IMgKm27bOHok3/+5aDL4jGBoVVZkpicbbM6pIXQppi3dI7h3jngSAqhqwqYnfuYpyVJ0k++q9xWWnHtd6sAWnQ==
# encrypt config
filters: config
connect-properties:
config.decrypt: true
config.decrypt.key: MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAKTo3DFkg8yYilRprXAQaED7TPbVVth9nJ0usWSuza280F2Fi0A9s3nyK68fbzL6kSBxKpJgB07lHFFx4AsbtHMCAwEAAQ==
其中 password 對應的是上一步生成的 password（密文），而 config.decrypt.key 對應的是上一步生成的 publicKey（公鑰），如下圖所示：
這裏提供一個原始的配置文件，以便和加密後的配置文件進行比對：
4.注意事項-插着鑰匙的鎖
經過前面 3 步的配置之後，我們的程序就可以正常運行了，但這遠沒有結束！
在第 3 步配置時，我們將密文和公鑰都寫入配置文件，這就會造成當有人拿到密文和公鑰之後，就可以使用 Druid 將加密的密碼還原出來了，這就好比一把插着鑰匙的鎖是極不安全的。
因此我們正確的使用姿勢：是將公鑰找一個安全的地方保存起來，每次在項目啓動時動態的將公鑰設置到項目中，這樣就可以有效的保證密碼的安全了。
正確的配置文件
接下來我們將 Spring Boot 的公鑰設置爲配置項，在項目運行時再替換爲具體的值，最終的安全配置信息如下：
spring:
# MySQL 配置
datasource:
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
druid:
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/testdb?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false
username: root
password: IMgKm27bOHok3/+5aDL4jGBoVVZkpicbbM6pIXQppi3dI7h3jngSAqhqwqYnfuYpyVJ0k++q9xWWnHtd6sAWnQ==
# encrypt config
filters: config
connect-properties:
config.decrypt: true
config.decrypt.key: ${spring.datasource.druid.publickey}
可以看出公鑰被修改成“${spring.datasource.druid.publickey}”了，這就相當於使用佔位符先把坑給占上，等項目啓動時再更換上具體的值。
PS：“spring.datasource.druid.publickey”並非是固定不可變的 key，此 key 值用戶可自行定義。
開發環境替換公鑰
開發環境只需要在 Idea 的啓動參數中配置公鑰的值即可，如下圖所示：
當我們輸入正確的公鑰值時程序可以正常運行，當輸入一個錯誤的公鑰值時就會提示解碼失敗，如下圖所示：
生產環境替換公鑰
生產環境在啓動 jar 包時只需要動態設置公鑰的值即可，參考以下命令：
java -jar xxx.jar --spring.datasource.druid.publickey=你的公鑰
Druid運行原理
經過上述步驟之後，我們就完成 MySQL 密碼的加密了，這樣當 Spring Boot 項目啓動時，Druid 的攔截器會使用密文和公鑰將密碼還原成真實的密碼以供項目使用，當然這一切都無需人工干預（無需編寫任何代碼），Druid 已經幫我封裝好了，我們只需要通過以上配置即可。
什麼？你想知道 Druid 是如何通過密文和公鑰還原出真實的密碼的？
沒問題，滿足你，其實 ConfigTools 類中已經提供了相應實現，代碼如下：
// 密文
String password = "VwH1mu2IUpqjfKTd+gSikiZgJTi+3Y5zFIFRfxYnH1UqHzm1K8TIHnMaV3TErBaGsVEaGV0e63pb0Ys3Wdm7Kg==";
// 公鑰
String publicKey = "MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBALWIEp19IM04sB+vQXnEOH9gFNFdL5TFGSEhORgHj4MnfTfBSNaOoSgCaM8BOpjiHmwuEb7LpvmXI1x/ymUvNzECAwEAAQ==";
// 還原成真實的密碼
String result = ConfigTools.decrypt(publicKey, password);
System.out.println("最終結果：" + result);
總結
本文我們使用阿里巴巴開源的 Druid 實現了 MySQL 的密碼加密，Druid 的加密過程非常方便，無需編寫任何代碼，只需要添加 Druid 依賴，再通過 Druid 的工具類生成密文，最後將密文配置到 application.yml 文件即可。項目在運行時會通過攔截器將密文轉換成真正的密碼，從而實現了 MySQL 密碼的加密和解碼的過程。
本文分享自微信公衆號 - 江南一點雨（a_javaboy）。
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