WEB开发之敏感数据处理（一） - JPA敏感数据自动加解密

news/2024/11/28 17:49:00/

实现原理

JPA提供AttributeConverter接口用于实现数据库和实体之间数据的转换。利用这个特性可以在转换时进行加解密，从而实现自动加解密的功能

定义一个 Converter

  • 定义一个SensitiveConverter 实现JPA的 AttributeConverter<String, String>
  • convertToDatabaseColumn entity值转换为数据库值，可实现加密逻辑
  • convertToEntityAttribute 将数据库值转换为entity值，可实现解密
@Converter
public class SensitiveConverter implements AttributeConverter<String, String> {@Overridepublic String convertToDatabaseColumn(String attribute) {// TODO: 2023/5/30 加密逻辑 return null;}@Overridepublic String convertToEntityAttribute(String dbData) {// TODO: 2023/5/30 解密逻辑 return null;}
}

定义一个实体

定义一个User实体，通过@Convert(converter = SensitiveConverter.class)注解的需要加密的属性。

  • 在JPA入库时会自动调用SensitiveConverter#convertToDatabaseColumn 方法，在这个方法内实现加密逻辑
  • 在JPA查询时会自动调用SensitiveConverter#convertToEntityAttribute方法，可以实现解密逻辑
@Getter
@Setter
@Entity
public class User {@Idprivate Long id;private String username;@Convert(converter = SensitiveConverter.class)private String password;
}

优雅实现

上边的是实现方式，需要在字段上增加@Convert(converter = SensitiveConverter.class),由于@Convert可用用于任意类型的转换，converter的值可以是任意实现了AttributeConverter的类型。
这里我们可以借助JSR 269: Pluggable Annotation Processing API 通过插件式注解处理方式，通过定义一个Sensitive注解，在编译时自动替换成@Convert(converter = SensitiveConverter.class) （有点类似于C的宏）

定义敏感数据注解 - @Sensitive

  • @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)：注解仅在源码阶段生效，编译后会自动转换为@Convert(converter = SensitiveConverter.class)
  • @Target({ElementType.FIELD, ElementType.METHOD, ElementType.TYPE}): 可使用注解的范围，这里和@Convert保持一致即可
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
@Target({ElementType.FIELD, ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
public @interface Sensitive {
}

定义注解处理器 - SensitiveProcessor

继承AbstractProcessor 在编译时对注解进行处理

@SupportedSourceVersion(value = SourceVersion.RELEASE_8)
@SupportedAnnotationTypes(value = "net.reduck.sdp.annotation.Sensitive")
public class SensitiveProcessor extends AbstractProcessor {private Types types = null;private Elements elements = null;private Filer filer = null;private Messager messager = null;private JavacTrees trees;private TreeMaker treeMaker;private Names names;private Symtab symtab;private AstMojo astMojo;public SensitiveProcessor() {}@Overridepublic boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) {// 判断方法应该添加什么注解for (Element element : roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(Sensitive.class)) {javax.lang.model.element.Name methodName = element.getSimpleName();TypeElement typeElem = (TypeElement) element.getEnclosingElement();String typeName = typeElem.getQualifiedName().toString();astMojo.importIfAbsent(element, Convert.class);astMojo.importIfAbsent(element, SensitiveConverter.class);JCTree jcTree = trees.getTree(typeElem);jcTree.accept(new TreeTranslator() {@Overridepublic void visitVarDef(JCTree.JCVariableDecl jcVariableDecl) {List<JCTree.JCAnnotation> jcAnnotations = jcVariableDecl.mods.annotations;try {if (jcAnnotations != null && jcAnnotations.size() > 0) {List<JCTree.JCAnnotation> nil = List.nil();System.err.println(nil.toString());System.err.println("===============");for (JCTree.JCAnnotation jcAnnotation : jcAnnotations) {if (Sensitive.class.getName().equals(jcAnnotation.getAnnotationType().type.tsym.toString())) {JCTree.JCAnnotation converterAnnotation = treeMaker.Annotation(astMojo.select(Convert.class.getName()), List.of(treeMaker.Assign(treeMaker.Ident(names.fromString("converter")), treeMaker.Select(treeMaker.Ident(names.fromString(SensitiveConverter.class.getSimpleName())), names.fromString("class")))));nil = nil.append(converterAnnotation);} else {nil = nil.append(jcAnnotation);}}jcVariableDecl.mods.annotations = nil;System.err.println(nil.toString());}} catch (Exception e) {System.err.println(e);}try {super.visitVarDef(jcVariableDecl);} catch (Exception e) {System.err.println(e);}}});}return true;}@Overridepublic synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) {super.init(processingEnv);this.types = processingEnv.getTypeUtils();this.elements = processingEnv.getElementUtils();this.filer = processingEnv.getFiler();this.messager = processingEnv.getMessager();this.trees = JavacTrees.instance(processingEnv);Context context = ((JavacProcessingEnvironment) processingEnv).getContext();this.treeMaker = TreeMaker.instance(context);this.names = Names.instance(context);this.symtab = Symtab.instance(context);this.astMojo = new AstMojo(trees, treeMaker, names, symtab);}}

public class AstMojo {private final JavacTrees trees;private final TreeMaker treeMaker;private final Names names;private final Symtab symtab;public AstMojo(JavacTrees trees, TreeMaker treeMaker, Names names, Symtab symtab) {this.trees = trees;this.treeMaker = treeMaker;this.names = names;this.symtab = symtab;}public void importIfAbsent(Element element, Class<?> importType) {JCTree.JCCompilationUnit compilationUnit = ((JCTree.JCCompilationUnit) trees.getPath(element).getCompilationUnit());boolean contains = false;for (JCTree.JCImport jcImport : compilationUnit.getImports()) {if (importType.getName().equals(jcImport.getQualifiedIdentifier().toString())) {contains = true;break;}}if (!contains) {JCTree.JCIdent jcIdent = treeMaker.Ident(names.fromString(importType.getPackage().getName()));Name className = names.fromString(importType.getSimpleName());JCTree.JCFieldAccess jcFieldAccess = treeMaker.Select(jcIdent, className);JCTree.JCImport jcImport = treeMaker.Import(jcFieldAccess, false);compilationUnit.defs = compilationUnit.defs.prepend(jcImport);}}public JCTree.JCExpression select(String path) {JCTree.JCExpression expression = null;int i = 0;for (String split : path.split("\\.")) {if (i == 0)expression = treeMaker.Ident(names.fromString(split));else {expression = treeMaker.Select(expression, names.fromString(split));}i++;}return expression;}public JCTree.JCIdent identFromString(String name) {return treeMaker.Ident(names.fromString(name));}
}

注解处理器生效

在项目的resources 下新增文件META-INF/services/javax.annotation.processing.Processor
内容如下

net.reduck.sdp.processor.SensitiveProcessor

http://www.ppmy.cn/news/105080.html

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