API接口脱敏：如何安全地处理敏感数据？
2023-10-07 Springboot实战案例锦集
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环境：SpringBoot2.6.12
API接口脱敏是一种保护敏感数据的重要方法。它涉及到在数据传输和存储过程中，将敏感数据替换为无意义或伪装的数据，以防止未经授权的访问和泄露。下面是一些关于如何安全地处理敏感数据的方法：
- 数据加密：使用加密算法对敏感数据进行加密，以确保即使数据在传输过程中被截获，也无法被解密。常见的加密算法包括对称加密算法（如AES）和非对称加密算法（如RSA）。
- 数据脱敏：使用数据脱敏技术，将敏感数据替换为无意义或伪装的数据。例如，将真实的手机号码替换为随机生成的虚假号码，或将真实的姓名替换为随机生成的虚假姓名。
- 访问控制：对API接口进行访问控制，只允许经过身份验证和授权的用户访问。使用身份验证令牌（如JWT）或OAuth等协议对用户进行身份验证和授权。
- 日志记录：对API接口的访问和使用情况进行详细的日志记录，以便在发生安全事件时能够迅速发现和应对。
- 数据传输安全：使用HTTPS协议进行数据传输，以确保数据传输过程中的安全性。
- 数据存储安全：将敏感数据存储在加密的数据库中，并使用访问控制列表（ACL）等技术对数据库进行访问控制。
项目中开发的API接口，可能有些接口返回的字段信息不能以明文的形式传输，这时候我们该如何进行处理呢？以下给出3中方式：
数据库层面处理
在SQL查询的时候进行处理，但这种效率不高，一般不会这样处理。如下：
SELECT
CONCAT(LEFT( idNo, 6), '********', RIGHT (idNo, 4)) as idNo
FROM
users where id = 7;
查询结果：
以掩码的方式处理部分数据
数据加密处理
该种方式就是将你需要处理的字段完全通过对称加密或者HASH算法进行处理。在写入或者查询数据的时候对敏感数据进行加密/解密处理。示例如下：
import JAVA.sql.*;
public class JdbcSensitiveDataProcess {
public static void main(String[] args) {
try {
// 连接数据库
Connection conn = DataSourceUtils.getConnection() ;
// 创建Statement对象
Statement stmt = conn.createStatement();
// 执行查询语句
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT id, name, encrypted_data FROM t_xxx");
// 遍历结果集
while (rs.next()) {
int id = rs.getInt("id");
String name = rs.getString("name");
String encryptedData = rs.getString("encrypted_data");
// 对加密数据进行解密处理
String decryptedData = decryptData(encryptedData);
// 输出解密后的数据
System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name + ", Decrypted Data: " + decryptedData);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 关闭数据库相关资源
}
}
// 解密数据的方法，这里只是示例，实际需要根据具体的加密算法来实现
private static String decryptData(String encryptedData) {
// 解密逻辑...
// Cipher cipher = Cipher.getInsance(...) ;
return decryptedData;
}
}
JSON序列化时处理
API接口在生成JSON字符串的时候（序列化时）将敏感信息进行掩码处理或者加密处理，接下来将详细介绍第三种方式"JSON序列化时处理"。
JSON序列化处理脱敏
使用jackson时在对对象序列化时进行敏感字段的处理，为了简单我们通过自定义注解的方式来实现该功能。
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
// 该注解必须，不然jackson不会识别该注解
@JacksonAnnotationsInside
// 指定我们需要序列化字段的实现
@JsonSerialize(using = SensitiveSerializer.class)
public @interface Sensitive {
/**
* 正则表达式
* @return
*/
String pattern() default "" ;
/**
* 正则表达式的第几个分组;该分组将被替换为掩码mask
* @return
*/
int group() default 0 ;
/**
* 掩码
* @return
*/
String mask() default "*" ;
public interface Pattern {
/**身份证*/
String ID = "(\w{5})(\w+)(\w{3})" ;
/**电话*/
String PHONE = "(\w){3}(\w+)(\w{2})" ;
/**私密*/
String KEY = "(\w+)" ;
}
}
上面的注释类都有详细的说明，不再做过多的说明。
自定义序列化实现
public class SensitiveSerializer extends JsonSerializer<String> implements ContextualSerializer {
private Sensitive sensitive ;
@Override
public void serialize(String value, JsonGenerator gen, SerializerProvider serializers) throws IOException {
String val = value ;
if (sensitive != null) {
String pattern = sensitive.pattern() ;
int groupIndex = sensitive.group() ;
String mask = sensitive.mask() ;
if (pattern.length() > 0) {
Pattern pa = Pattern.compile(pattern) ;
Matcher matcher = pa.matcher(value) ;
if (matcher.matches()) {
String group = matcher.group(groupIndex) ;
if (mask.length() > 0 && group.length() > 0) {
val = val.replace(group, String.join("", Collections.nCopies(group.length(), mask))) ;
}
}
}
}
gen.writeObject(val) ;
}
@Override
public JsonSerializer<?> createContextual(SerializerProvider prov, BeanProperty property)
throws JsonMAppingException {
sensitive = property.getAnnotation(Sensitive.class) ;
return this ;
}
}
该类实现了ContextualSerializer通过该类的回调方法能够用来读取当前字段上的注解信息。
public class Users {
@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+10")
private Date birthday ;
private Integer age ;
private String name ;
// 在需要处理的字段上加入上面定义的注解，这里我们也可以自定义表达式
@Sensitive(pattern = Sensitive.Pattern.ID)
private String idNo
}
运行效果：
idNo按照指定的规则进行了掩码处理
完毕！！！
