曾經(jīng),某知名電商平臺因數(shù)據(jù)安全漏洞,導(dǎo)致數(shù)百萬用戶的姓名、聯(lián)系方式、收貨地址等信息被不法分子獲取,隨后用戶們頻繁收到詐騙電話和垃圾郵件,生活受到嚴重干擾,該平臺的聲譽也一落千丈,損失慘重。還有一些醫(yī)療機構(gòu)的患者病歷數(shù)據(jù)泄露,患者的隱私被曝光,不僅侵犯了患者的權(quán)益,還引發(fā)了公眾對醫(yī)療機構(gòu)數(shù)據(jù)安全的信任危機 。這些真實發(fā)生的案例,都在警示著我們:數(shù)據(jù)安全,不容忽視!
而在數(shù)據(jù)安全的眾多防護手段中,數(shù)據(jù)庫脫敏技術(shù)就像是一位默默守護的 “隱形護盾”,發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它能在不影響數(shù)據(jù)正常使用的前提下,對敏感數(shù)據(jù)進行巧妙處理,讓數(shù)據(jù)在各個環(huán)節(jié)流轉(zhuǎn)時,都能最大程度地保障安全,避免敏感信息落入不法分子之手,有效降低數(shù)據(jù)泄露帶來的風(fēng)險。接下來,就讓我們深入了解數(shù)據(jù)庫脫敏技術(shù)的三種實現(xiàn)方式,探尋它是如何為數(shù)據(jù)安全保駕護航的。
一、SQL 實現(xiàn):數(shù)據(jù)庫里的 “變形記” (一)原理大公開
SQL(Structured Query Language),即結(jié)構(gòu)化查詢語言,作為數(shù)據(jù)庫操作的核心語言,在數(shù)據(jù)脫敏領(lǐng)域有著不可或缺的地位 。其實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏的原理,主要是通過巧妙組合各種 SQL 函數(shù),對敏感數(shù)據(jù)進行有針對性的處理。比如,利用字符串函數(shù)來截取、替換敏感數(shù)據(jù)的部分字符;借助條件判斷函數(shù),根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型和業(yè)務(wù)需求,執(zhí)行不同的脫敏規(guī)則 。以常見的字符串替換函數(shù)REPLACE為例,它可以將指定字符串中的某個子串替換為其他內(nèi)容,這在對姓名、地址等敏感信息進行脫敏時十分有用。還有SUBSTRING函數(shù),能夠截取字符串的特定部分,結(jié)合其他函數(shù),就能實現(xiàn)對身份證號、手機號等按固定規(guī)則脫敏 。這些函數(shù)相互配合,如同一場精心編排的 “變形記”,讓敏感數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中悄然改變模樣,卻依舊保留著必要的業(yè)務(wù)價值。
(二)實戰(zhàn)演練場
- 電話號碼脫敏
:假設(shè)我們有一張名為users的用戶表,其中包含phone字段存儲電話號碼。在 MySQL 數(shù)據(jù)庫中,實現(xiàn)電話號碼脫敏的 SQL 代碼如下:
SELECT phone AS 原始電話號碼, CONCAT(SUBSTRING(phone, 1, 3), '****', SUBSTRING(phone, -4)) AS 脫敏后電話號碼 FROM users;
上述代碼中,SUBSTRING(phone, 1, 3)用于截取電話號碼的前三位,SUBSTRING(phone, -4)表示截取電話號碼的后四位,CONCAT函數(shù)則將前三位、四個星號(用于遮蓋中間四位數(shù)字)和后四位拼接起來,實現(xiàn)電話號碼的脫敏。
- 身份證號脫敏
:同樣在users表中,若有id_card字段存儲身份證號,身份證號脫敏的 SQL 代碼如下:
SELECT id_card AS 原始身份證號, CONCAT(SUBSTRING(id_card, 1, 6), '******', SUBSTRING(id_card, -4)) AS 脫敏后身份證號 FROM users;
這里,SUBSTRING(id_card, 1, 6)截取身份證號的前六位,SUBSTRING(id_card, -4)截取后四位,中間六位用六個星號替換,完成身份證號的脫敏處理。
(三)優(yōu)劣大比拼
優(yōu)勢:
- 操作簡單直接
:對于熟悉 SQL 語言的數(shù)據(jù)庫管理員和開發(fā)人員來說,使用 SQL 實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏無需額外學(xué)習(xí)復(fù)雜的工具或框架,只需編寫簡單的 SQL 語句,就能快速對數(shù)據(jù)進行脫敏處理,上手門檻較低。
- 直接在數(shù)據(jù)庫層面操作
:無需將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到外部系統(tǒng)進行處理,減少了數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全風(fēng)險,同時也能充分利用數(shù)據(jù)庫本身的計算資源和優(yōu)化機制,提高脫敏效率 。
- 與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫環(huán)境無縫集成
:因為 SQL 是數(shù)據(jù)庫的標準語言,所以無論使用的是 MySQL、Oracle、SQL Server 等何種主流數(shù)據(jù)庫,都可以輕松運用 SQL 進行數(shù)據(jù)脫敏,兼容性極佳。
局限性:
- 靈活性欠佳
:當(dāng)脫敏規(guī)則較為復(fù)雜,例如需要根據(jù)不同的業(yè)務(wù)邏輯、用戶角色或數(shù)據(jù)來源進行多樣化的脫敏時,SQL 語句會變得冗長且難以維護,實現(xiàn)起來較為困難 。
- 性能問題
:在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時,頻繁執(zhí)行復(fù)雜的 SQL 脫敏操作可能會對數(shù)據(jù)庫的性能產(chǎn)生較大影響,導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫負載過高,查詢響應(yīng)變慢,影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運行 。
- 缺乏統(tǒng)一管理
:如果數(shù)據(jù)庫中存在多個表需要進行不同規(guī)則的數(shù)據(jù)脫敏,每個表都需要單獨編寫 SQL 語句,難以進行統(tǒng)一的脫敏策略管理和監(jiān)控,不利于整體的數(shù)據(jù)安全管控 。
在 Java 的開源世界里,有不少優(yōu)秀的脫敏插件,為開發(fā)者實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏提供了便捷的途徑,其中sensitive-plus便是一款備受關(guān)注的插件 。它就像一個功能強大的 “數(shù)據(jù)衛(wèi)士”,支持多種常見數(shù)據(jù)類型的脫敏操作,如地址脫敏、銀行卡號脫敏、中文姓名脫敏、固話脫敏、身份證號脫敏、手機號脫敏以及密碼脫敏等 。
sensitive-plus具有兩大顯著特點。一是采用靈活的脫敏策略,它提供了正則脫敏和根據(jù)顯示長度脫敏兩種方式,并且默認采用正則脫敏 。開發(fā)者可以根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求,輕松配置自己的脫敏規(guī)則,滿足多樣化的數(shù)據(jù)脫敏場景 。例如,在處理手機號脫敏時,如果默認的顯示前三后四規(guī)則不符合業(yè)務(wù)要求,開發(fā)者可以通過配置自定義規(guī)則,調(diào)整顯示的位數(shù)和替換字符,實現(xiàn)個性化的脫敏效果 。二是使用方式極為簡便,通過注解就能快速完成脫敏操作 。在實體類的字段上添加相應(yīng)的注解,如@SensitiveMobile用于手機號脫敏、@SensitiveIdCard用于身份證號脫敏等,插件在數(shù)據(jù)處理過程中會自動識別這些注解,并按照預(yù)設(shè)規(guī)則對數(shù)據(jù)進行脫敏,大大提高了開發(fā)效率 。
(二)自定義規(guī)則的魔法
除了借助開源工具,Java 強大的編程能力還允許開發(fā)者自定義脫敏規(guī)則,這就像是擁有了一把可以根據(jù)需求定制各種神奇魔法的鑰匙,能夠滿足復(fù)雜多變的個性化需求 。
實現(xiàn)自定義脫敏規(guī)則,首先要深入理解數(shù)據(jù)的特點和業(yè)務(wù)邏輯 。以身份證號脫敏為例,我國的身份證號包含了豐富的個人信息,如地區(qū)、出生日期、性別等 。在自定義脫敏規(guī)則時,不僅要考慮隱藏中間的敏感信息,還可能需要根據(jù)不同的業(yè)務(wù)場景,保留部分關(guān)鍵信息以便業(yè)務(wù)使用 。比如,在一些需要統(tǒng)計地區(qū)信息的場景中,可以保留身份證號的前六位地區(qū)碼 。
從技術(shù)實現(xiàn)角度,可以通過編寫 Java 類和方法來實現(xiàn)自定義脫敏邏輯 。利用 Java 的字符串處理函數(shù),如substring、replace等,對敏感數(shù)據(jù)進行截取、替換等操作 。同時,結(jié)合條件判斷語句,根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型和業(yè)務(wù)條件執(zhí)行不同的脫敏邏輯 。還可以借助反射機制,在運行時動態(tài)獲取和處理對象的字段,實現(xiàn)對不同實體類的通用脫敏處理 。例如,創(chuàng)建一個脫敏工具類,其中包含各種脫敏方法,然后在業(yè)務(wù)代碼中調(diào)用這些方法對數(shù)據(jù)進行脫敏,使得脫敏邏輯與業(yè)務(wù)邏輯分離,提高代碼的可維護性和復(fù)用性 。
(三)應(yīng)用場景大搜羅
Java 實現(xiàn)的數(shù)據(jù)脫敏在眾多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用 。在互聯(lián)網(wǎng)電商領(lǐng)域,當(dāng)用戶信息需要在內(nèi)部系統(tǒng)進行傳輸、存儲或展示給部分工作人員時,通過 Java 代碼實現(xiàn)的數(shù)據(jù)脫敏可以有效保護用戶的隱私 。比如,在訂單管理系統(tǒng)中,對用戶的姓名、手機號、地址等敏感信息進行脫敏處理,防止內(nèi)部人員誤操作導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露 。
在金融行業(yè),數(shù)據(jù)安全至關(guān)重要 。Java 實現(xiàn)的數(shù)據(jù)脫敏可用于保護客戶的銀行卡號、交易密碼、身份證號等敏感信息 。在銀行的客戶信息管理系統(tǒng)、支付系統(tǒng)等,通過自定義脫敏規(guī)則或使用開源工具,確保敏感數(shù)據(jù)在各個環(huán)節(jié)的安全性,滿足監(jiān)管要求,維護金融機構(gòu)的信譽和客戶的信任 。
在醫(yī)療領(lǐng)域,患者的病歷數(shù)據(jù)包含大量敏感信息,如姓名、身份證號、病史等 。利用 Java 實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏,在醫(yī)療數(shù)據(jù)的共享、分析、科研等場景中,既能保護患者隱私,又能讓醫(yī)療工作者和科研人員在合法合規(guī)的前提下,利用脫敏后的數(shù)據(jù)進行疾病研究、醫(yī)療質(zhì)量評估等工作 ,推動醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展 。
三、mybatis - mate - sensitive - jackson:ORM 框架的秘密武器 (一)插件初相識
mybatis - mate - sensitive - jackson是 MyBatis - Plus 官方推薦的一款強大工具,作為 MyBatis - Plus 企業(yè)級模塊的一員,它就像是 ORM(對象關(guān)系映射)框架中的一位秘密武器,在數(shù)據(jù)脫敏領(lǐng)域發(fā)揮著獨特的作用 。MyBatis - Plus 本身是一個優(yōu)秀的 MyBatis 增強工具,它簡化了 MyBatis 的開發(fā),提供了豐富的功能,如代碼生成、分頁插件、條件構(gòu)造器等 。而mybatis - mate - sensitive - jackson插件則在其基礎(chǔ)上,專注于解決數(shù)據(jù)脫敏問題,為開發(fā)者提供了便捷、高效的數(shù)據(jù)脫敏解決方案 。它內(nèi)置了手機號、郵箱、銀行卡號等 9 種常用的脫敏規(guī)則,涵蓋了日常開發(fā)中大部分常見的敏感數(shù)據(jù)類型,同時還支持開發(fā)者自定義數(shù)據(jù)脫敏規(guī)則,以滿足更加個性化和復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求 。
(二)使用步驟全攻略
- 引入依賴
:首先,在項目的pom.xml文件中添加mybatis - mate - sensitive - jackson的依賴。如果使用的是 Maven 項目,添加如下依賴:
com.baomidou mybatis-mate-sensitive-jackson 對應(yīng)版本號
這里的對應(yīng)版本號需要根據(jù)實際情況填寫最新的版本,你可以在 Maven 倉庫或者官方文檔中查詢到 。添加依賴后,Maven 會自動下載并管理該插件及其相關(guān)的依賴包 。
2. 配置策略:在 Spring Boot 的配置文件application.yml中,進行 MyBatis - Mate 的相關(guān)配置,包括獲取授權(quán)證書等 。例如:
mybatis-mate: cert: grant: thisIsTestLicense # 測試證書,正式環(huán)境需購買授權(quán) license: as/bsBaSVrsA9FfjC/N77ruEt2/QZDrW+MHETNuEuZBra5mlaXZU+DE1ZvF8UjzlLCpH3TFVH3WPV+Ya7Ugiz1Rx4wSh/FK6Ug9lhos7rnsNaRB/+mR30aXqtlLt4dAmLAOCT56r9mikW+t1DDJY8TVhERWMjEipbqGO9oe1fqYCegCEX8tVCpToKr5J1g1V86mNsNnEGXujnLlEw9jBTrGxAyQroD7Ns1Dhwz1K4Y188mvmRQp9t7OYrpgsC7N9CXq1s1c2GtvfItHArkqHE4oDrhaPjpbMjFWLI5/XqZDtW3D+AVcH7pTcYZn6vzFfDZEmfDFV5fQlT3Rc+GENEg==
這里的grant和license是授權(quán)相關(guān)的信息,測試證書在正式環(huán)境中會失效,需要購買正式授權(quán) 。
3. 注解標識:在實體類中,使用@FieldSensitive注解標識需要脫敏的字段,并指定脫敏策略 。例如:
import lombok.Getter; import lombok.Setter; import mybatis.mate.annotation.FieldSensitive; import mybatis.mate.strategy.SensitiveType; @Getter @Setter public class User { private Long id; @FieldSensitive(SensitiveType.mobile) private String mobile; @FieldSensitive(SensitiveType.email) private String email; }
上述代碼中,@FieldSensitive(SensitiveType.mobile)表示對mobile字段采用手機號脫敏策略,@FieldSensitive(SensitiveType.email)表示對email字段采用郵箱脫敏策略 。通過這種簡單的注解方式,就能輕松實現(xiàn)對實體類字段的數(shù)據(jù)脫敏 。
(三)高級玩法解鎖
- 自定義脫敏策略
:雖然插件內(nèi)置了豐富的脫敏規(guī)則,但在一些特殊的業(yè)務(wù)場景下,可能需要自定義脫敏策略 。首先,創(chuàng)建一個配置類,實現(xiàn)ISensitiveStrategy接口,定義自己的脫敏邏輯 。例如:
import mybatis.mate.databind.ISensitiveStrategy; import mybatis.mate.strategy.SensitiveStrategy; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; @Configuration public class SensitiveStrategyConfig { @Bean public ISensitiveStrategy sensitiveStrategy() { return new SensitiveStrategy() .addStrategy("customStrategy", t -> { // 自定義脫敏邏輯,這里將字符串替換為固定內(nèi)容 return "******"; }); } }
在上述代碼中,通過addStrategy方法添加了一個名為customStrategy的自定義脫敏策略,將輸入的字符串替換為六個星號 。然后,在實體類中使用這個自定義策略:
import lombok.Getter; import lombok.Setter; import mybatis.mate.annotation.FieldSensitive; @Getter @Setter public class User { private Long id; @FieldSensitive("customStrategy") private String customField; }
這樣,customField字段就會按照自定義的customStrategy策略進行脫敏 。
2. 處理復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的脫敏:當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,如包含嵌套對象、集合等時,mybatis - mate - sensitive - jackson同樣能夠應(yīng)對自如 。對于嵌套對象,只需在嵌套對象的實體類中,按照上述方式使用@FieldSensitive注解標識需要脫敏的字段即可 。例如:
import lombok.Getter; import lombok.Setter; import mybatis.mate.annotation.FieldSensitive; import mybatis.mate.strategy.SensitiveType; @Getter @Setter public class Address { @FieldSensitive(SensitiveType.address) private String detailAddress; } @Getter @Setter public class User { private Long id; private Address address; }
在這個例子中,User類包含一個Address類型的嵌套對象,Address類中的detailAddress字段使用了地址脫敏策略 。當(dāng)查詢User對象時,detailAddress字段會自動進行脫敏 。
對于集合類型,如List,插件也能自動對集合中的每個元素進行脫敏 。假設(shè)我們有一個User對象的List,并且User對象中的某些字段需要脫敏,示例代碼如下:
import lombok.Getter; import lombok.Setter; import mybatis.mate.annotation.FieldSensitive; import mybatis.mate.strategy.SensitiveType; import java.util.List; @Getter @Setter public class User { private Long id; @FieldSensitive(SensitiveType.mobile) private String mobile; } public class UserService { public List getUserList() { // 模擬從數(shù)據(jù)庫查詢用戶列表 List userList = new ArrayList<>(); User user1 = new User(); user1.setId(1L); user1.setMobile("13800138000"); userList.add(user1); return userList; } }
在上述代碼中,UserService的getUserList方法返回一個User對象的List,由于User類中的mobile字段使用了手機號脫敏策略,當(dāng)返回這個List時,其中每個User對象的mobile字段都會自動進行脫敏 。通過這些高級玩法,mybatis - mate - sensitive - jackson能夠滿足各種復(fù)雜場景下的數(shù)據(jù)脫敏需求,為開發(fā)者提供了極大的便利 。
四、三種方式大對決 (一)性能對比
在性能方面,SQL 實現(xiàn)直接利用數(shù)據(jù)庫自身的計算資源執(zhí)行脫敏操作,對于簡單的脫敏規(guī)則和小規(guī)模數(shù)據(jù),執(zhí)行效率較高 。然而,當(dāng)面對復(fù)雜的脫敏邏輯和海量數(shù)據(jù)時,頻繁的 SQL 函數(shù)調(diào)用會消耗大量數(shù)據(jù)庫資源,導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫負載急劇上升,查詢響應(yīng)時間明顯變長,性能表現(xiàn)大打折扣 。
Java 實現(xiàn)由于是在應(yīng)用層進行數(shù)據(jù)處理,對數(shù)據(jù)庫的直接壓力較小 。通過合理的代碼優(yōu)化和多線程技術(shù),在處理復(fù)雜脫敏邏輯時,能夠保持相對穩(wěn)定的性能 。特別是對于需要實時處理少量數(shù)據(jù)的場景,Java 實現(xiàn)可以快速響應(yīng),滿足業(yè)務(wù)需求 。但如果涉及大規(guī)模數(shù)據(jù)的批量脫敏,由于數(shù)據(jù)傳輸和處理都在應(yīng)用層,可能會受到應(yīng)用服務(wù)器資源的限制,導(dǎo)致處理速度變慢 。
mybatis - mate - sensitive - jackson插件基于 ORM 框架,在數(shù)據(jù)查詢和返回時自動進行脫敏處理,對業(yè)務(wù)代碼的侵入性較小 。在性能上,它借助框架的緩存機制和優(yōu)化策略,對于常見的脫敏場景能夠高效處理 。但如果實體類關(guān)系復(fù)雜,嵌套層次較多,或者數(shù)據(jù)量極大時,可能會因為對象的創(chuàng)建和序列化等操作,帶來一定的性能開銷 。
(二)適用場景分析
SQL 實現(xiàn)適用于對數(shù)據(jù)一致性要求極高,且脫敏規(guī)則相對簡單、固定的場景 。比如在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的日常數(shù)據(jù)維護、簡單報表生成等場景中,通過 SQL 語句直接對數(shù)據(jù)進行脫敏,方便快捷,能夠確保數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫層面的完整性和一致性 。
Java 實現(xiàn)則更適合在應(yīng)用層對數(shù)據(jù)進行靈活處理的場景 。當(dāng)業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜,需要根據(jù)不同的用戶角色、業(yè)務(wù)規(guī)則等進行多樣化的數(shù)據(jù)脫敏時,Java 強大的編程能力和豐富的開源庫能夠輕松應(yīng)對 。像互聯(lián)網(wǎng)電商、金融等行業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng),在數(shù)據(jù)展示、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié),使用 Java 實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏,可以更好地滿足個性化的安全需求 。
mybatis - mate - sensitive - jackson插件主要適用于基于 MyBatis - Plus 框架開發(fā)的項目 。在這些項目中,它能夠無縫集成到現(xiàn)有開發(fā)流程中,通過簡單的注解配置實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏 。尤其是在數(shù)據(jù)查詢頻繁,且對代碼侵入性要求較低的場景下,該插件具有明顯優(yōu)勢 。例如企業(yè)級應(yīng)用中的用戶信息管理、訂單管理等模塊,使用該插件可以在不改變原有代碼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏功能 。
(三)成本考量
從人力成本來看,SQL 實現(xiàn)對于熟悉 SQL 語言的人員來說,學(xué)習(xí)成本較低,無需額外學(xué)習(xí)新的技術(shù)框架 。但如果需要編寫復(fù)雜的 SQL 脫敏邏輯,可能需要花費較多時間進行調(diào)試和優(yōu)化 。Java 實現(xiàn)需要開發(fā)人員具備一定的 Java 編程能力和數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗,學(xué)習(xí)和開發(fā)成本相對較高 。不過,一旦掌握相關(guān)技術(shù),開發(fā)過程中的靈活性能夠節(jié)省后續(xù)維護成本 。mybatis - mate - sensitive - jackson插件對于使用 MyBatis - Plus 框架的團隊來說,學(xué)習(xí)成本較低,只需了解插件的使用方法和注解配置即可 。但如果項目中沒有使用該框架,引入插件可能會帶來一定的技術(shù)集成成本 。
在技術(shù)成本方面,SQL 實現(xiàn)不需要額外引入其他技術(shù)組件,完全依賴數(shù)據(jù)庫自身功能 。Java 實現(xiàn)需要引入相關(guān)的開源工具或自行編寫代碼,可能還需要考慮與其他技術(shù)框架的兼容性 。mybatis - mate - sensitive - jackson插件則需要在項目中引入對應(yīng)的依賴包,并且要確保與 MyBatis - Plus 框架的版本兼容 。
時間成本上,SQL 實現(xiàn)對于簡單脫敏需求能夠快速實現(xiàn),開發(fā)周期短 。但復(fù)雜場景下,開發(fā)和調(diào)試時間會增加 。Java 實現(xiàn)由于開發(fā)過程相對復(fù)雜,開發(fā)周期可能較長 。mybatis - mate - sensitive - jackson插件在熟悉其使用方法后,配置和開發(fā)速度較快,能夠縮短項目的開發(fā)時間 。
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