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Druid連線池自定義資料庫密碼加解密的實現

Druid的功能

1、替換DBCP和C3P0。Druid提供了一個高效、功能強大、可擴充套件性好的資料庫連線池。

2、可以監控資料庫訪問效能,Druid內建提供了一個功能強大的StatFilter外掛,能夠詳細統計SQL的執行效能,這對於線上分析資料庫訪問效能有幫助。

3、資料庫密碼加密。直接把資料庫密碼寫在配置檔案中,這是不好的行為,容易導致安全問題。DruidDruiver和DruidDataSource都支援PasswordCallback。

4、SQL執行日誌,Druid提供了不同的LogFilter,能夠支援Common-Logging、Log4j和JdkLog,你可以按需要選擇相應的LogFilter,監控你應用的資料庫訪問情況。

5、擴充套件JDBC,如果你要對JDBC層有程式設計的需求,可以通過Druid提供的Filter機制,很方便編寫JDBC層的擴充套件外掛。

其中第三條說出了本部落格的一個目的,詳細過程如下:

1、首先配置Druid的資料庫連線池


<!--資料來源加密操作-->
<bean id="dbPasswordCallback" class="com.xuliugen.db.config.DBPasswordCallback" lazy-init="true"/>

<bean id="statFilter" class="com.alibaba.druid.filter.stat.StatFilter"
lazy-init="true">
<property name="logSlowSql" value="true"/> <property name="mergeSql" value="true"/> </bean> <!-- 資料庫連線 --> <bean id="readDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" destroy-method="close" init-method="init" lazy-init
="true">
<property name="driverClassName" value="${driver}"/> <property name="url" value="${url1}"/> <property name="username" value="${username}"/> <property name="password" value="${password}"/> <!-- 初始化連線大小 --> <property name="initialSize" value="${initialSize}"/> <!-- 連線池最大數量 --> <property name="maxActive" value="${maxActive}"/> <!-- 連線池最小空閒 --> <property name="minIdle" value="${minIdle}"/> <!-- 獲取連線最大等待時間 --> <property name="maxWait" value="${maxWait}"/> <!-- --> <property name="defaultReadOnly" value="true"/> <property name="proxyFilters"> <list> <ref bean="statFilter"/> </list> </property> <property name="filters" value="${druid.filters}"/> <property name="connectionProperties" value="password=${password}"/> <property name="passwordCallback" ref="dbPasswordCallback"/> <property name="testWhileIdle" value="true"/> <property name="testOnBorrow" value="false"/> <property name="testOnReturn" value="false"/> <property name="validationQuery" value="SELECT 'x'"/> <property name="timeBetweenLogStatsMillis" value="60000"/> <!-- 配置一個連線在池中最小生存的時間,單位是毫秒 --> <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="${minEvictableIdleTimeMillis}"/> <!-- 配置間隔多久才進行一次檢測,檢測需要關閉的空閒連線,單位是毫秒 --> <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="${timeBetweenEvictionRunsMillis}"/> </bean>

其中要注意的是:

<bean id="dbPasswordCallback" class="com.xuliugen.db.config.DBPasswordCallback" lazy-init="true"/>

<property name="passwordCallback" ref="dbPasswordCallback"/>

2、建立DruidPasswordCallback的子類如下:

這裡的DBPasswordCallback 是繼承com.alibaba.druid.util.DruidPasswordCallback 的,重寫的是DruidPasswordCallback 的setProperties方法,在setProperties方法中使用了setPassword(password.toCharArray());這個方法,setPassword是DruidPasswordCallback 的父類中的一個方法。

這裡寫圖片描述

一個程式碼追蹤過程:

這裡寫圖片描述

1、使用com.alibaba.druid.filter.config.ConfigTools 提供的加密和解密方法

這裡寫圖片描述

從原始碼中可以看出,ConfigTools加密和解密使用了預設的公鑰和私鑰,這裡我們建立自己的公鑰和私鑰。

2、使用RSA公鑰和私鑰,生成一對公鑰和私鑰的工具類:

import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

import java.security.Key;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * Created by xuliugen on 2017/6/25.
 */
public class RSAKeysUtil {

    public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";
    public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA";
    private static final String PUBLIC_KEY = "RSAPublicKey";
    private static final String PRIVATE_KEY = "RSAPrivateKey";

    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Object> keyMap;
        try {
            keyMap = initKey();
            String publicKey = getPublicKey(keyMap);
            System.out.println(publicKey);
            String privateKey = getPrivateKey(keyMap);
            System.out.println(privateKey);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static String getPublicKey(Map<String, Object> keyMap) throws Exception {
        Key key = (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);
        byte[] publicKey = key.getEncoded();
        return encryptBASE64(key.getEncoded());
    }

    public static String getPrivateKey(Map<String, Object> keyMap) throws Exception {
        Key key = (Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY);
        byte[] privateKey = key.getEncoded();
        return encryptBASE64(key.getEncoded());
    }

    public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {
        return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);
    }

    public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {
        return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);
    }

    public static Map<String, Object> initKey() throws Exception {
        KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        keyPairGen.initialize(1024);
        KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
        RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
        RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
        Map<String, Object> keyMap = new HashMap<String, Object>(2);
        keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);
        keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);
        return keyMap;
    }
}

結果如下:

這裡寫圖片描述

上邊是公鑰下邊是私鑰。

3、使用私鑰對明文密碼進行加密

package com.dlt.server.core.db.password;

import com.alibaba.druid.filter.config.ConfigTools;
import org.junit.Test;

/**
 * Created by xuliugen on 2017/6/25.
 */
public class ConfigToolsDemo {

    //上述生成的私鑰
    private static final String PRIVATE_KEY_STRING = "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";

    @Test
    public void demo() throws Exception {
        //密碼明文,也就是資料庫的密碼
        String plainText = "123456";
        System.out.printf(ConfigTools.encrypt(PRIVATE_KEY_STRING, plainText));
    }
}

結果如下:

這裡寫圖片描述

那我們資料庫的密碼就應該設定為這個結果:

這裡寫圖片描述

4、解析密碼的時候需要的Callback類

import com.alibaba.druid.util.DruidPasswordCallback;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import java.util.Properties;

/**
 * 資料庫密碼回撥解密
 */
@SuppressWarnings("serial")
public class DBPasswordCallback extends DruidPasswordCallback {

//上述生成的公鑰
public static final String PUBLIC_KEY_STRING = "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCeMT6oOC7I7ypYIqJKuumSQKrPdBDf1xsJGR6b
FifjgALkMGGGIelYaQSswuZzSyQU2j3HoJnXo2yTBzjU0CqUrV/dxuatAkNtvYIbxnXkFPJv25mX
158WBtaiVis8FZcbXzohZ/VxcjL9gvf1Tomrx8sMekpLnuOUGyzkXOs1EwIDAQAB";

    public void setProperties(Properties properties) {
        super.setProperties(properties);
        String pwd = properties.getProperty("password");
        if (StringUtils.isNotBlank(pwd)) {
            try {
                //這裡的password是將jdbc.properties配置得到的密碼進行解密之後的值
                //所以這裡的程式碼是將密碼進行解密
                //TODO 將pwd進行解密;
                String password = ConfigTools.decrypt(PUBLIC_KEY_STRING, pwd); 
                setPassword(password.toCharArray());
            } catch (Exception e) {
                setPassword(pwd.toCharArray());
            }
        }
    }

    // 請使用該方法加密後,把密文寫入classpath:/config/jdbc.properties
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(SecurityUtil.encryptDes("", key));
    }
}

其中PasswordCallback是javax.security.auth.callback包下面的,底層安全服務例項化一個 PasswordCallback 並將其傳遞給 CallbackHandler 的 handle 方法,以獲取密碼資訊。

當然,除了使用上述的方式,自己也可以對應一套加解密方法,只需要在DBPasswordCallbackString password = ConfigTools.decrypt(PUBLIC_KEY_STRING, pwd); 替換即可。

3、在jdbc.properties存放自己加密之後的資訊

driver=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&allowMultiQueries=true
username=root

#回撥DBPasswordCallback解密,這裡的密碼是你加密之後的密碼!!!
password=CuR3P57JAlPQYsf+zXh3YLq3ZN93alr/XLvraCI94GU5c8UQZjV1qRfZsHLyyzjKiNj+ghN68bHNuht36xHHXbQ5oqZuAGNch6g+VV8/d2ySC8gczhWIXA5SK4v6KK/HYTPy/GnR317yy3wqwJ/AqXdRsqmHLkBF53L8ctG7nyQ=

#定義初始連線數
initialSize=20
#定義最大連線數
maxActive=40
#定義最大空閒
maxIdle=20
#定義最小空閒
minIdle=1
#定義最長等待時間
maxWait=60000

注意:2、3過程中密碼的設定要確定,加密、解密的最初始密碼是要對應的。

4、設定自定義的DruidPasswordCallback

在自己的spring配置檔案中加入下邊的一句bean配置:

 <!--資料來源加密操作 這裡的class就是第2步中自己建立的-->
<bean id="dbPasswordCallback" class="com.xuliugen.db.config.DBPasswordCallback" lazy-init="true"/>

另外還可以直接繼承自Spring提供的PropertyPlaceholderConfigurer,摘錄別人一段程式碼大家參考一下:

public class DecryptPropertyPlaceholderConfigurer extends PropertyPlaceholderConfigurer{
    /**
     * 重寫父類方法,解密指定屬性名對應的屬性值
     */
    @Override
    protected String convertProperty(String propertyName,String propertyValue){
        if(isEncryptPropertyVal(propertyName)){
            return DesUtils.getDecryptString(propertyValue);//呼叫解密方法
        }else{
            return propertyValue;
        }
    }
    /**
     * 判斷屬性值是否需要解密,這裡我約定需要解密的屬性名用encrypt開頭
     * @param propertyName
     * @return
     */
    private boolean isEncryptPropertyVal(String propertyName){
        if(propertyName.startsWith("encrypt")){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }
}