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SpringBoot 实现数据加密脱敏（注解 + 反射 + AOP）

Java基基  · 公众号  ·  · 2025-02-16 10:19

正文

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  • 视频教程：https://doc.iocoder.cn
【国内首批】支持 JDK 21 + SpringBoot 3.2.2、JDK 8 + Spring Boot 2.7.18 双版本

来源：blog.csdn.net/qq_43372633
/article/details/132055143

场景

响应政府要求，商业软件应保证用户基本信息不被泄露，不能直接展示用户手机号，身份证，地址等敏感信息。

根据上面场景描述，我们可以分析出两个点。

  • 不被泄露说明用户信息应被加密储存；
  • 不能直接展示说明用户信息应脱敏展示；

基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序，支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能

  • 项目地址：https://github.com/YunaiV/ruoyi-vue-pro
  • 视频教程：https://doc.iocoder.cn/video/

解决方案

  • 傻瓜式编程： 将项目中关于用户信息实体类的字段，比如姓名，手机号，身份证，地址等，在新增进数据库之前，对数据进行加密处理；在列表中展示用户信息时，对数据库中的数据进行解密脱敏，然后返回给前端；
  • 切入式编程： 将项目中关于用户信息实体类的字段用注解给标记，新增用户信息实体类（这里我们用UserBO来表示，给UserBO里面的name，phone字段添加 @EncryptField ），返回用户信息实体类（这里我们用UserDO来表示，给UserDO里面的name，phone字段添加 @DecryptField ）；然后利用 @EncryptField ， @DecryptField 做为切入点，以切面的形式实现加密，解密脱敏；

傻瓜式编程不是说傻，而是相当于切入式编程，傻瓜式编程需要对用户信息相关的所有接口进行加密，解密脱敏的逻辑处理，这里改动的地方就比较多，风险高，重复操作相同的逻辑，工作量大，后期不好维护；切入式编程只需要对用户信息字段添加注解，对有注解的字段统一进行加密，解密脱敏逻辑处理，操作方便，高聚合，易维护；

基于 Spring Cloud Alibaba + Gateway + Nacos + RocketMQ + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序，支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能

  • 项目地址：https://github.com/YunaiV/yudao-cloud
  • 视频教程：https://doc.iocoder.cn/video/

方案实现

傻瓜式编程没什么难度，这里我给大家有切入式编程来实现；在实现之前，跟大家预热一下注解，反射，AOP的知识；

注解实战

创建注解

创建一个只能标记在方法上的注解： 

package com.weige.javaskillpoint.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.METHOD)         //METHOD 说明该注解只能用在方法上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) //RUNTIME 说明该注解在运行时生效
public @interface Encryption {

}

创建一个只能标记在字段上的注解： 

package com.weige.javaskillpoint.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.FIELD)           //FIELD 说明该注解只能用在字段上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  //RUNTIME 说明该注解在运行时生效
public @interface EncryptField {

}

创建一个标记在字段上，且有值的注解： 

package com.weige.javaskillpoint.annotation;

import com.weige.javaskillpoint.enums.DesensitizationEnum;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DecryptField {
 // 注解是可以有值的,这里可以为数组,String,枚举等类型
 // DesensitizationEnum desensitizationEnum = field.getAnnotation(DecryptField.class).value(); 这里的field是指当前标记的字段
    DesensitizationEnum value(); 
}

注解使用

创建枚举 

package com.weige.javaskillpoint.enums;

public enum DesensitizationEnum {
    name,     // 用户信息姓名脱敏
    address,  // 用户信息地址脱敏
    phone;    // 用户信息手机号脱敏
}

创建UserDO类 






    
package com.weige.javaskillpoint.entity;

import com.weige.javaskillpoint.annotation.DecryptField;
import com.weige.javaskillpoint.enums.DesensitizationEnum;
import com.weige.javaskillpoint.utils.AesUtil;

import java.lang.reflect.Field;

// 用户信息返回实体类
public class UserDO {

    @DecryptField(DesensitizationEnum.name)
    private String name;

    @DecryptField(DesensitizationEnum.address)
    private String address;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public UserDO(String name, String address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException {
        // 生成并初始化对象
        UserDO userDO = new UserDO("梦想是什么","湖北省武汉市");
        // 反射获取当前对象的所有字段
        Field[] fields = userDO.getClass().getDeclaredFields();
        // 遍历字段
        for (Field field : fields) {
            // 判断字段上是否存在@DecryptField注解
            boolean hasSecureField = field.isAnnotationPresent(DecryptField.class);
            // 存在
            if (hasSecureField) {
                // 暴力破解 不然操作不了权限为private的字段
                field.setAccessible(true);
                // 如果当前字段在userDo中不为空 即name,address字段有值
                if (field.get(userDO) != null) {
                    // 获取字段上注解的value值
                    DesensitizationEnum desensitizationEnum = field.getAnnotation(DecryptField.class).value();
                    // 控制台输出
                    System.out.println(desensitizationEnum);
                    // 根据不同的value值 我们可以对字段进行不同逻辑的脱敏 比如姓名脱敏-魏*,手机号脱敏-187****2275 
                }
            }
        }
    }
}

反射实战

创建UserBO类 

package com.weige.javaskillpoint.entity;

import com.weige.javaskillpoint.annotation.EncryptField;

import java.lang.reflect.Field;

// 用户信息新增实体类
public class UserBO {
    @EncryptField
    private String name;

    @EncryptField
    private String address;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public UserBO(String name, String address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "UserBO{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", address='" + address + '\'' +
                '}';
    }

    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException {
        UserBO userBO = new UserBO("周传雄","湖北省武汉市");
        Field[] fields = userBO.getClass().getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            boolean annotationPresent = field.isAnnotationPresent(EncryptField.class);
            if(annotationPresent){
                // 当前字段内容不为空
                if(field.get(userBO) != null){
                    // 这里对字段内容进行加密
                    Object obj = encrypt(field.get(userBO));
                    // 字段内容加密过后 通过反射重新赋给该字段
                    field.set(userBO, obj);
                }
            }
        }
        System.out.println(userBO);
    }

    public static Object encrypt(Object obj){
        return "加密: " + obj;
    }
}

AOP实战

切入点： 

package com.weige.javaskillpoint.controller;

import com.weige.javaskillpoint.annotation.Encryption;
import com.weige.javaskillpoint.entity.UserBO;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/encrypt")
@Slf4j
public class EncryptController {

    @PostMapping("/v1")
    @Encryption  // 切入点
    public UserBO insert(@RequestBody UserBO user) {
        log.info("加密后对象：{}", user);
        return user;
    }
}

切面： 

package com.weige.javaskillpoint.aop;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Slf4j
@Aspect
@Component
public




    
 class EncryptAspect {

    //拦截需加密注解 切入点
    @Pointcut("@annotation(com.weige.javaskillpoint.annotation.Encryption)")
    public void point() {

    }

    @Around("point()") //环绕通知
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        //加密逻辑处理
        encrypt(joinPoint);
        return joinPoint.proceed();
    }

}

为什么这里要使用AOP：无论是注解，反射，都需要一个启动方法，我上面演示的是通过main函数来启动。使用AOP，项目启动后，只要调用切入点对应的方法，就会根据切入点来形成一个切面，进行统一的逻辑增强；如果大家熟悉SpringMVC，SpringMVC提供了 ResponseBodyAdvice 和 RequestBodyAdvice 两个接口，这两个接口可以对请求和响应进行预处理，就可以不需要使用AOP；

加密解密脱敏实战

项目目录：

图片

pom.xml文件： 


    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter
    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-test
        test
    
    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-web
    

    
    
        org.projectlombok
        lombok
        1.18.22
    

    
    
        cn.hutool
        hutool-all
        5.7.20
    

 
    
        org.aspectj
        aspectjweaver
        1.9.7
    

实体类

用户信息新增实体类 ：UserBO 

package com.weige.javaskillpoint.entity;

import com.weige.javaskillpoint.annotation.EncryptField;

// 实体类
public class UserBO {
    @EncryptField
    private String name;

    @EncryptField
    private String address;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public UserBO(String name, String address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "UserBO{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", address='" + address + '\'' +
                '}';
    }
}

用户信息返回实体类 ：UserDO 

package com.weige.javaskillpoint.entity;

import com.weige.javaskillpoint.annotation.DecryptField;
import com.weige.javaskillpoint.enums.DesensitizationEnum;

// 实体类
public class UserDO {

    @DecryptField(DesensitizationEnum.name)
    private String name;

    @DecryptField(DesensitizationEnum.address)
    private String address;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public UserDO(String name, String address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }
}
脱敏枚举 
package com.weige.javaskillpoint.enums;

public enum DesensitizationEnum {
    name,
    address,
    phone;
}
注解

解密字段注解（字段）： 

package com.weige.javaskillpoint.annotation;

import com.weige.javaskillpoint.enums.DesensitizationEnum;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DecryptField {
    DesensitizationEnum value();
}

解密方法注解（方法 作切入点）： 

package com.weige.javaskillpoint.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Decryption {

}

加密字段注解（字段）： 

package com.weige.javaskillpoint.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface EncryptField {

}

加密方法注解（方法 作切入点）： 

package com.weige.javaskillpoint.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Encryption {

}
控制层

解密 Controller： 

package com.weige.javaskillpoint.controller;

import com.weige.javaskillpoint.annotation.Decryption;
import com.weige.javaskillpoint.entity.UserDO;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/decrypt")
public class DecryptController {

    @GetMapping("/v1")
    @Decryption
    public UserDO decrypt() {
        return new UserDO("7c29e296e92893476db5f9477480ba7f", "b5c7ff86ac36c01dda45d9ffb0bf73194b083937349c3901f571d42acdaa7bae");
    }

}

加密 Controller： 

package com.weige.javaskillpoint.controller;

import com.weige.javaskillpoint.annotation.Encryption;
import com.weige.javaskillpoint.entity.UserBO;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/encrypt")
@Slf4j
public class EncryptController {

    @PostMapping("/v1")
    @Encryption
    public UserBO insert(@RequestBody UserBO user) {
        log.info("加密后对象：{}", user);
        return user;
    }
}
切面

解密脱敏切面： 

package com.weige.javaskillpoint.aop;

import com.weige.javaskillpoint.annotation.DecryptField;
import com.weige.javaskillpoint.enums.DesensitizationEnum;
import com.weige.javaskillpoint.utils.AesUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.lang.reflect.Field;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.List;
import java.util.Objects;

@Slf4j
@Aspect
@Component
public class DecryptAspect {
    //拦截需解密注解
    @Pointcut("@annotation(com.weige.javaskillpoint.annotation.Decryption)")
    public void point() {

    }

    @Around("point()"






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