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SpringBoot怎么自定义注解实现涉密字段脱敏

springboot
310 2023-05-14

SpringBoot怎么自定义注解实现涉密字段脱敏

关于数据脱敏,网上的文章都是硬编码规则,比如对身份证,手机号,邮件地址等固定写法脱敏。本文在此基础上,拓展动态从数据库查出涉密关键字执行脱敏操作。

数据脱敏:把系统里的一些敏感数据进行加密处理后再返回,达到保护隐私作用,实现效果图如下:

其实要实现上面的效果,可能最先想到的方法是直接改每个controller接口,在返回数据前做一次加密处理,当然这个方法肯定是非常捞的。这里推荐用注解来实现,即高效又优雅,省时省力,支持扩展。

其实解决方案大体上分两种:

  • 在拿到数据时就已经脱敏了(如在 mysql 查询时用 insert 函数进行隐藏)

  • 拿到数据后在序列化的时候再进行脱敏(如用 fastjson、jackson)

这里我所选用的方案是第二种,即在接口返回数据前,在序列化的时候对敏感字段值进行处理,并且选用 jackson 的序列化来实现(推荐)

1. 创建隐私数据类型枚举:PrivacyTypeEnum

import lombok.Getter;

 

/**

 * 隐私数据类型枚举

 *

 */

@Getter

public enum PrivacyTypeEnum {

 

    /**

     * 自定义(此项需设置脱敏的范围)

     */

    CUSTOMER,

 

    /**

     * 姓名

     */

    NAME,

 

    /**

     * 身份证号

     */

    ID_CARD,

 

    /**

     * 手机号

     */

    PHONE,

 

    /**

     * 邮箱

     */

    EMAIL,

 

    /**

     * 关键字

     */

    KEYWORD

}

2. 创建自定义隐私注解:PrivacyEncrypt

import com.fasterxml.jackson.annotation.JacksonAnnotationsInside;

import com.fasterxml.jackson.databind.annotation.JsonSerialize;

 

import java.lang.annotation.ElementType;

import java.lang.annotation.Retention;

import java.lang.annotation.RetentionPolicy;

import java.lang.annotation.Target;

 

/**

 * 自定义数据脱敏注解

 */

@Target(ElementType.FIELD) // 作用在字段上

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // class文件中保留,运行时也保留,能通过反射读取到

@JacksonAnnotationsInside // 表示自定义自己的注解PrivacyEncrypt

@JsonSerialize(using = PrivacySerializer.class) // 该注解使用序列化的方式

public @interface PrivacyEncrypt {

 

    /**

     * 脱敏数据类型(没给默认值,所以使用时必须指定type)

     */

    PrivacyTypeEnum type();

 

    /**

     * 前置不需要打码的长度

     */

    int prefixNoMaskLen() default 1;

 

    /**

     * 后置不需要打码的长度

     */

    int suffixNoMaskLen() default 1;

 

    /**

     * 用什么打码

     */

    String symbol() default "*";

}

3. 创建自定义序列化器:PrivacySerializer

import com.fasterxml.jackson.core.JsonGenerator;

import com.fasterxml.jackson.databind.BeanProperty;

import com.fasterxml.jackson.databind.JsonMappingException;

import com.fasterxml.jackson.databind.JsonSerializer;

import com.fasterxml.jackson.databind.SerializerProvider;

import com.fasterxml.jackson.databind.ser.ContextualSerializer;

import com.zk.common.core.domain.enumerate.PrivacyTypeEnum;

import com.zk.common.core.utils.PrivacyUtil;

import java.io.IOException;

import java.util.Objects;

import lombok.AllArgsConstructor;

import lombok.NoArgsConstructor;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

 

@NoArgsConstructor

@AllArgsConstructor

public class PrivacySerializer extends JsonSerializer<String> implements ContextualSerializer {

 

  // 脱敏类型

  private PrivacyTypeEnum privacyTypeEnum;

  // 前几位不脱敏

  private Integer prefixNoMaskLen;

  // 最后几位不脱敏

  private Integer suffixNoMaskLen;

  // 用什么打码

  private String symbol;

 

  @Override

  public void serialize(final String origin, final JsonGenerator jsonGenerator,

      final SerializerProvider serializerProvider) throws IOException {

    if (StringUtils.isNotBlank(origin) && null != privacyTypeEnum) {

      switch (privacyTypeEnum) {

        case CUSTOMER:

          jsonGenerator.writeString(PrivacyUtil.desValue(origin, prefixNoMaskLen, suffixNoMaskLen, symbol));

          break;

        case NAME:

          jsonGenerator.writeString(PrivacyUtil.hideChineseName(origin));

          break;

        case ID_CARD:

          jsonGenerator.writeString(PrivacyUtil.hideIDCard(origin));

          break;

        case PHONE:

          jsonGenerator.writeString(PrivacyUtil.hidePhone(origin));

          break;

        case EMAIL:

          jsonGenerator.writeString(PrivacyUtil.hideEmail(origin));

          break;

        default:

          throw new IllegalArgumentException("unknown privacy type enum " + privacyTypeEnum);

      }

    }

  }

 

  @Override

  public JsonSerializer<?> createContextual(final SerializerProvider serializerProvider,

      final BeanProperty beanProperty) throws JsonMappingException {

    if (beanProperty != null) {

      if (Objects.equals(beanProperty.getType().getRawClass(), String.class)) {

        PrivacyEncrypt privacyEncrypt = beanProperty.getAnnotation(PrivacyEncrypt.class);

        if (privacyEncrypt == null) {

          privacyEncrypt = beanProperty.getContextAnnotation(PrivacyEncrypt.class);

        }

        if (privacyEncrypt != null) {

          return new PrivacySerializer(privacyEncrypt.type(), privacyEncrypt.prefixNoMaskLen(),

              privacyEncrypt.suffixNoMaskLen(), privacyEncrypt.symbol());

        }

      }

      return serializerProvider.findValueSerializer(beanProperty.getType(), beanProperty);

    }

    return serializerProvider.findNullValueSerializer(null);

  }

}

这里是具体的实现过程,因为要脱敏的数据都是 String 类型的,所以继承 JsonSerializer 时的类型填 String

重写的 serialize 方法是实现脱敏的核心,根据类型 type 的不同去设置序列化后的值

重写的 createContextual 方法就是去读取我们自定义的 PrivacyEncrypt 注解,打造一个上下文的环境。

4. 隐私数据隐藏工具类:PrivacyUtil

public class PrivacyUtil {

 

    /**

     * 隐藏手机号中间四位

     */

    public static String hidePhone(String phone) {

        return phone.replaceAll("(\\d{3})\\d{4}(\\d{4})", "$1****$2");

    }

 

    /**

     * 隐藏邮箱

     */

    public static String hideEmail(String email) {

        return email.replaceAll("(\\w?)(\\w+)(\\w)(@\\w+\\.[a-z]+(\\.[a-z]+)?)", "$1****$3$4");

    }

 

    /**

     * 隐藏身份证

     */

    public static String hideIDCard(String idCard) {

        return idCard.replaceAll("(\\d{4})\\d{10}(\\w{4})", "$1*****$2");

    }

 

    /**

     * 【中文姓名】只显示第一个汉字,其他隐藏为星号,比如:任**

     */

    public static String hideChineseName(String chineseName) {

        if (chineseName == null) {

            return null;

        }

        return desValue(chineseName, 1, 0, "*");

    }

 

/**

     * 隐藏关键字

     *

     * @param context

     * @return

     */

    public static String hideKeyWord(String context) {

        // SpringUtil.getBean()方法来源于hutool提供的工具类。网上也有很多spring静态获取bean的方法,没有hutool依赖的,可自行实现。

        //  实际项目中,请替换为自己的Mapper或者Dao。这里是为大家提供动态获取数据库的示例写法。

        SysSecurityFieldMapper sysSecurityFieldMapper = SpringUtil.getBean(SysSecurityFieldMapper.class);

        List<SysSecurityFieldEntity> privacyKeyWord = sysSecurityFieldMapper.selectList(new LambdaQueryWrapper<SysSecurityFieldEntity>()

                .eq(SysSecurityFieldEntity::getStatus, SecurityFieldConstant.STATUS_NORMAL));

        if (CollectionUtils.isEmpty(privacyKeyWord)) {

            return context;

        }

        for (int i = 0; i < privacyKeyWord.size(); i++) {

            if (context.contains(privacyKeyWord.get(i).getKeyWord())) {

                context = context.replaceAll(privacyKeyWord.get(i).getKeyWord(), "***");

            }

        }

 

        return context;

    }

 

//    /**

//     * 【身份证号】显示前4位, 后2位

//     */

//    public static String hideIdCard(String idCard) {

//        return desValue(idCard, 4, 2, "*");

//    }

 

//    /**

//     * 【手机号码】前三位,后四位,其他隐藏。

//     */

//    public static String hidePhone(String phone) {

//        return desValue(phone, 3, 4, "*");

//    }

 

    /**

     * 对字符串进行脱敏操作

     * @param origin          原始字符串

     * @param prefixNoMaskLen 左侧需要保留几位明文字段

     * @param suffixNoMaskLen 右侧需要保留几位明文字段

     * @param maskStr         用于遮罩的字符串, 如'*'

     * @return 脱敏后结果

     */

    public static String desValue(String origin, int prefixNoMaskLen, int suffixNoMaskLen, String maskStr) {

        if (origin == null) {

            return null;

        }

        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        for (int i = 0, n = origin.length(); i < n; i++) {

            if (i < prefixNoMaskLen) {

                sb.append(origin.charAt(i));

                continue;

            }

            if (i > (n - suffixNoMaskLen - 1)) {

                sb.append(origin.charAt(i));

                continue;

            }

            sb.append(maskStr);

        }

        return sb.toString();

    }

 

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(hideChineseName("张三三"));

    }

}

这个工具类其实可以自己定,根据自己的业务去扩展,提一点:

在自定义注解 PrivacyEncrypt 里,只有 type 的值为 PrivacyTypeEnum.CUSTOMER(自定义)时,才需要指定脱敏范围,即 prefixNoMaskLen 和 suffixNoMaskLen 的值,像邮箱、手机号这种隐藏格式都采用固定的

hideKeyWord() 方法中,SpringUtil.getBean()方法来源于hutool提供的工具类。网上也有很多spring静态获取bean的方法,没有hutool依赖的,可自行实现。实际项目中,请替换为自己的Mapper或者Dao。这里是为大家提供动态获取数据库的示例写法。

5. 注解使用

直接在需要脱敏的字段上加上注解,指定 type 值即可,如下:

@Data

public class People {

 

    private Integer id;

 

    private String name;

 

    private Integer sex;

 

    private Integer age;

 

    @PrivacyEncrypt(type = PrivacyTypeEnum.PHONE) // 隐藏手机号

    private String phone;

 

    @PrivacyEncrypt(type = PrivacyTypeEnum.EMAIL) // 隐藏邮箱

    private String email;

 

    private String sign;

}

测试效果图如下: