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1. 什么是數(shù)據(jù)脫敏

1.1 數(shù)據(jù)脫敏的定義

數(shù)據(jù)脫敏百度百科中是這樣定義的：數(shù)據(jù)脫敏，指對(duì)某些敏感信息通過(guò)脫敏規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)的變形，實(shí)現(xiàn)敏感隱私數(shù)據(jù)的可靠保護(hù)。

這樣就可以在開(kāi)發(fā)、測(cè)試和其它非生產(chǎn)環(huán)境以及外包環(huán)境中安全地使用脫敏后的真實(shí)數(shù)據(jù)集。在涉及客戶安全數(shù)據(jù)或者一些商業(yè)性敏感數(shù)據(jù)的情況下，在不違反系統(tǒng)規(guī)則條件下，對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行改造并提供測(cè)試使用，如身份證號(hào)、手機(jī)號(hào)、卡號(hào)、客戶號(hào)等個(gè)人信息都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)脫敏。是數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)之一。

總的來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)脫敏是指對(duì)某些敏感信息通過(guò)脫敏規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)的變形，實(shí)現(xiàn)敏感隱私數(shù)據(jù)的可靠保護(hù)。

在數(shù)據(jù)脫敏過(guò)程中，通常會(huì)采用不同的算法和技術(shù)，以根據(jù)不同的需求和場(chǎng)景對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

例如，對(duì)于身份證號(hào)碼，可以使用掩碼算法（masking）將前幾位數(shù)字保留，其他位用 “X” 或 "*" 代替；對(duì)于姓名，可以使用偽造（pseudonymization）算法，將真實(shí)姓名替換成隨機(jī)生成的假名。

1.2 常用脫敏規(guī)則

替換、重排、加密、截?cái)?、掩碼

2. Hutool 工具介紹

2.1 引入 Maven 配置

在項(xiàng)目的 pom.xml 的 dependencies 中加入以下內(nèi)容，這里以 5.8.16 版本為例。

注意：Hutool 5.x 支持 JDK8+，如果你的項(xiàng)目使用 JDK7，請(qǐng)使用 Hutool 4.x 版本。本文使用的數(shù)據(jù)脫敏工具類只有在 5.6 + 版本以上才提供。

2.2 Hutool 包含的組件

一個(gè) Java 基礎(chǔ)工具類，對(duì)文件、流、加密解密、轉(zhuǎn)碼、正則、線程、XML 等 JDK 方法進(jìn)行封裝，組成各種 Util 工具類，同時(shí)提供以下組件：

模塊	介紹
hutool-aop	JDK 動(dòng)態(tài)代理封裝，提供非 IOC 下的切面支持
hutool-bloomFilter	布隆過(guò)濾，提供一些 Hash 算法的布隆過(guò)濾
hutool-cache	簡(jiǎn)單緩存實(shí)現(xiàn)
hutool-core	核心，包括 Bean 操作、日期、各種 Util 等
hutool-cron	定時(shí)任務(wù)模塊，提供類 Crontab 表達(dá)式的定時(shí)任務(wù)
hutool-crypto	加密解密模塊，提供對(duì)稱、非對(duì)稱和摘要算法封裝
hutool-db	JDBC 封裝后的數(shù)據(jù)操作，基于 ActiveRecord 思想
hutool-dfa	基于 DFA 模型的多關(guān)鍵字查找
hutool-extra	擴(kuò)展模塊，對(duì)第三方封裝（模板引擎、郵件、Servlet、二維碼、Emoji、FTP、分詞等）
hutool-http	基于 HttpUrlConnection 的 Http 客戶端封裝
hutool-log	自動(dòng)識(shí)別日志實(shí)現(xiàn)的日志門(mén)面
hutool-script	腳本執(zhí)行封裝，例如 Javascript
hutool-setting	功能更強(qiáng)大的 Setting 配置文件和 Properties 封裝
hutool-system	系統(tǒng)參數(shù)調(diào)用封裝（JVM 信息等）
hutool-json	JSON 實(shí)現(xiàn)
hutool-captcha	圖片驗(yàn)證碼實(shí)現(xiàn)
hutool-poi	針對(duì) POI 中 Excel 和 Word 的封裝
hutool-socket	基于 Java 的 NIO 和 AIO 的 Socket 封裝
hutool-jwt	JSON Web Token (JWT) 封裝實(shí)現(xiàn)

可以根據(jù)需求對(duì)每個(gè)模塊單獨(dú)引入，也可以通過(guò)引入hutool-all方式引入所有模塊，本文所使用的數(shù)據(jù)脫敏工具就是在 hutool.core 模塊。

2.3 Hutool 支持的脫敏數(shù)據(jù)類型

現(xiàn)階段最新版本的 Hutool 支持的脫敏數(shù)據(jù)類型如下，基本覆蓋了常見(jiàn)的敏感信息。

1.用戶 id

2.中文姓名

3.身份證號(hào)

4.座機(jī)號(hào)

5.手機(jī)號(hào)

6.地址

7.電子郵件

8.密碼

9.中國(guó)大陸車(chē)牌，包含普通車(chē)輛、新能源車(chē)輛

10.銀行卡

3. Hutool 數(shù)據(jù)脫敏實(shí)操

3.1 使用 Hutool 工具類一行代碼實(shí)現(xiàn)脫敏

Hutool 提供的脫敏方法如下圖所示：

??

注意：Hutool 脫敏是通過(guò) * 來(lái)代替敏感信息的，具體實(shí)現(xiàn)是在 StrUtil.hide 方法中，如果我們想要自定義隱藏符號(hào)，則可以把 Hutool 的源碼拷出來(lái)，重新實(shí)現(xiàn)即可。這里以手機(jī)號(hào)、銀行卡號(hào)、身份證號(hào)、密碼信息的脫敏為例，下面是對(duì)應(yīng)的測(cè)試代碼。

importcn.hutool.core.util.DesensitizedUtil;
importorg.junit.Test;
importorg.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

/**
 * 
 * @description: Hutool實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏
 */
@SpringBootTest
publicclassHuToolDesensitizationTest{

    @Test
    publicvoidtestPhoneDesensitization(){
        String phone="13723231234";
        System.out.println(DesensitizedUtil.mobilePhone(phone));//輸出：137****1234
    }
    @Test
    publicvoidtestBankCardDesensitization(){
        String bankCard="6217000130008255666";
        System.out.println(DesensitizedUtil.bankCard(bankCard));//輸出：6217 **** **** *** 5666
    }

    @Test
    publicvoidtestIdCardNumDesensitization(){
        String idCardNum="411021199901102321";
        //只顯示前4位和后2位
        System.out.println(DesensitizedUtil.idCardNum(idCardNum,4,2));//輸出：4110************21
    }
    @Test
    publicvoidtestPasswordDesensitization(){
        String password="www.jd.com_35711";
        System.out.println(DesensitizedUtil.password(password));//輸出：****************
    }
}

以上就是使用 Hutool 封裝好的工具類實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏。

3.2 配合 JackSon 通過(guò)注解方式實(shí)現(xiàn)脫敏

現(xiàn)在有了數(shù)據(jù)脫敏工具類，如果前端需要顯示數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的地方比較多，我們不可能在每個(gè)地方都調(diào)用一個(gè)工具類，這樣就顯得代碼太冗余了，那我們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)注解的方式優(yōu)雅的完成數(shù)據(jù)脫敏呢？如果項(xiàng)目是基于 springboot 的 web 項(xiàng)目，則可以利用 springboot 自帶的 jackson 自定義序列化實(shí)現(xiàn)。它的實(shí)現(xiàn)原來(lái)其實(shí)就是在 json 進(jìn)行序列化渲染給前端時(shí)，進(jìn)行脫敏。

第一步：脫敏策略的枚舉。

/**
 * @author
 * @description:脫敏策略枚舉
 */
publicenumDesensitizationTypeEnum{
    //自定義
    MY_RULE,
    //用戶id
    USER_ID,
    //中文名
    CHINESE_NAME,
    //身份證號(hào)
    ID_CARD,
    //座機(jī)號(hào)
    FIXED_PHONE,
    //手機(jī)號(hào)
    MOBILE_PHONE,
    //地址
    ADDRESS,
    //電子郵件
    EMAIL,
    //密碼
    PASSWORD,
    //中國(guó)大陸車(chē)牌，包含普通車(chē)輛、新能源車(chē)輛
    CAR_LICENSE,
    //銀行卡
    BANK_CARD
}

上面表示支持的脫敏類型。

第二步：定義一個(gè)用于脫敏的 Desensitization 注解。

@Retention (RetentionPolicy.RUNTIME)：運(yùn)行時(shí)生效。

@Target (ElementType.FIELD)：可用在字段上。

@JacksonAnnotationsInside：此注解可以點(diǎn)進(jìn)去看一下是一個(gè)元注解，主要是用戶打包其他注解一起使用。

@JsonSerialize：上面說(shuō)到過(guò)，該注解的作用就是可自定義序列化，可以用在注解上，方法上，字段上，類上，運(yùn)行時(shí)生效等等，根據(jù)提供的序列化類里面的重寫(xiě)方法實(shí)現(xiàn)自定義序列化。

/**
 * @author 
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@JacksonAnnotationsInside
@JsonSerialize(using =DesensitizationSerialize.class)
public@interface Desensitization{
    /**
     * 脫敏數(shù)據(jù)類型，在MY_RULE的時(shí)候，startInclude和endExclude生效
     */
    DesensitizationTypeEnumtype()defaultDesensitizationTypeEnum.MY_RULE;

    /**
     * 脫敏開(kāi)始位置（包含）
     */
    intstartInclude()default0;

    /**
     * 脫敏結(jié)束位置（不包含）
     */
    intendExclude()default0;
}

注：只有使用了自定義的脫敏枚舉 MY_RULE 的時(shí)候，開(kāi)始位置和結(jié)束位置才生效。

第三步：創(chuàng)建自定的序列化類這一步是我們實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏的關(guān)鍵。自定義序列化類繼承 JsonSerializer，實(shí)現(xiàn) ContextualSerializer 接口，并重寫(xiě)兩個(gè)方法。

/**
 * @author 
 * @description: 自定義序列化類
 */
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
publicclassDesensitizationSerializeextendsJsonSerializer implementsContextualSerializer{
    privateDesensitizationTypeEnum type;

    privateInteger startInclude;

    privateInteger endExclude;

    @Override
    publicvoidserialize(String str,JsonGenerator jsonGenerator,SerializerProvider serializerProvider)throwsIOException{
        switch(type){
            // 自定義類型脫敏
            case MY_RULE:
                jsonGenerator.writeString(CharSequenceUtil.hide(str, startInclude, endExclude));
                break;
            // userId脫敏
            case USER_ID:
                jsonGenerator.writeString(String.valueOf(DesensitizedUtil.userId()));
                break;
            // 中文姓名脫敏
            case CHINESE_NAME:
                jsonGenerator.writeString(DesensitizedUtil.chineseName(String.valueOf(str)));
                break;
            // 身份證脫敏
            case ID_CARD:
                jsonGenerator.writeString(DesensitizedUtil.idCardNum(String.valueOf(str),1,2));
                break;
            // 固定電話脫敏
            case FIXED_PHONE:
                jsonGenerator.writeString(DesensitizedUtil.fixedPhone(String.valueOf(str)));
                break;
            // 手機(jī)號(hào)脫敏
            case MOBILE_PHONE:
                jsonGenerator.writeString(DesensitizedUtil.mobilePhone(String.valueOf(str)));
                break;
            // 地址脫敏
            case ADDRESS:
                jsonGenerator.writeString(DesensitizedUtil.address(String.valueOf(str),8));
                break;
            // 郵箱脫敏
            case EMAIL:
                jsonGenerator.writeString(DesensitizedUtil.email(String.valueOf(str)));
                break;
            // 密碼脫敏
            case PASSWORD:
                jsonGenerator.writeString(DesensitizedUtil.password(String.valueOf(str)));
                break;
            // 中國(guó)車(chē)牌脫敏
            case CAR_LICENSE:
                jsonGenerator.writeString(DesensitizedUtil.carLicense(String.valueOf(str)));
                break;
            // 銀行卡脫敏
            case BANK_CARD:
                jsonGenerator.writeString(DesensitizedUtil.bankCard(String.valueOf(str)));
                break;
            default:
        }

    }

    @Override
    publicJsonSerializer createContextual(SerializerProvider serializerProvider,BeanProperty beanProperty)throwsJsonMappingException{
        if(beanProperty !=null){
            // 判斷數(shù)據(jù)類型是否為String類型
            if(Objects.equals(beanProperty.getType().getRawClass(),String.class)){
                // 獲取定義的注解
                Desensitization desensitization = beanProperty.getAnnotation(Desensitization.class);
                // 為null
                if(desensitization ==null){
                    desensitization = beanProperty.getContextAnnotation(Desensitization.class);
                }
                // 不為null
                if(desensitization !=null){
                    // 創(chuàng)建定義的序列化類的實(shí)例并且返回，入?yún)樽⒔舛x的type,開(kāi)始位置，結(jié)束位置。
                    returnnewDesensitizationSerialize(desensitization.type(), desensitization.startInclude(),
                            desensitization.endExclude());
                }
            }

            return serializerProvider.findValueSerializer(beanProperty.getType(), beanProperty);
        }
        return serializerProvider.findNullValueSerializer(null);
    }
}

經(jīng)過(guò)上述三步，已經(jīng)完成了通過(guò)注解實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏了，下面我們來(lái)測(cè)試一下。首先定義一個(gè)要測(cè)試的 pojo，對(duì)應(yīng)的字段加入要脫敏的策略。

/**
 *
 * @description:
 */
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
publicclassTestPojo{

    privateString userName;

    @Desensitization(type =DesensitizationTypeEnum.MOBILE_PHONE)
    privateString phone;

    @Desensitization(type =DesensitizationTypeEnum.PASSWORD)
    privateString password;

    @Desensitization(type =DesensitizationTypeEnum.MY_RULE, startInclude =0, endExclude =2)
    privateString address;
}

接下來(lái)寫(xiě)一個(gè)測(cè)試的 controller

@RestController
publicclassTestController{

    @RequestMapping("/test")
    publicTestPojotestDesensitization(){
        TestPojo testPojo =newTestPojo();
        testPojo.setUserName("我是用戶名");
        testPojo.setAddress("地球中國(guó)-北京市通州區(qū)京東總部2號(hào)樓");
        testPojo.setPhone("13782946666");
        testPojo.setPassword("sunyangwei123123123.");
        System.out.println(testPojo);
        return testPojo;
    }

}

??

可以看到我們成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)脫敏。

4. 其他常見(jiàn)的數(shù)據(jù)脫敏工具推薦

除了本文介紹的 Hutool 工具之外，還有一些其他的數(shù)據(jù)脫敏工具，常見(jiàn)脫敏方法或工具如下所示：

4.1 Apache ShardingSphere

Apache ShardingSphere 下面存在一個(gè)數(shù)據(jù)脫敏模塊，此模塊集成的常用的數(shù)據(jù)脫敏的功能。其基本原理是對(duì)用戶輸入的 SQL 進(jìn)行解析攔截，并依靠用戶的脫敏配置進(jìn)行 SQL 的改寫(xiě)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)原文字段的加密及加密字段的解密。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶無(wú)感的加解密存儲(chǔ)、查詢。

4.2 FastJSON

平時(shí)開(kāi)發(fā) Web 項(xiàng)目的時(shí)候，除了默認(rèn)的 Spring 自帶的序列化工具，F(xiàn)astJson 也是一個(gè)很常用的 Spring web Restful 接口序列化的工具。 FastJSON 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏的方式主要有兩種：

基于注解 @JSONField 實(shí)現(xiàn)：需要自定義一個(gè)用于脫敏的序列化的類，然后在需要脫敏的字段上通過(guò) @JSONField 中的 serializeUsing 指定為我們自定義的序列化類型即可。

基于序列化過(guò)濾器：需要實(shí)現(xiàn) ValueFilter 接口，重寫(xiě) process 方法完成自定義脫敏，然后在 JSON 轉(zhuǎn)換時(shí)使用自定義的轉(zhuǎn)換策略。具體實(shí)現(xiàn)可參考這篇文章：https://juejin.cn/post/7067916686141161479

4.3 Mybatis-mate

mybatisplus 也提供了數(shù)據(jù)脫敏模塊，mybatis-mate，不過(guò)在使用之前需要配置授權(quán)碼。配置內(nèi)容如下所示：

# Mybatis Mate 配置
mybatis-mate:
  cert:
    grant: jxftsdfggggx
    license: GKXP9r4MCJhGID/DTGigcBcLmZjb1YZGjE4GXaAoxbtGsPC20sxpEtiUr2F7Nb1ANTUekvF6Syo6DzraA4M4oacwoLVTglzfvaEfadfsd232485eLJK1QsskrSJmreMnEaNh9lsV7Lpbxy9JeGCeM0HPEbRvq8Y+8dUt5bQYLklsa3ZIBexir+4XykZY15uqn1pYIp4pEK0+aINTa57xjJNoWuBIqm7BdFIb4l1TAcPYMTsMXhF5hfMmKD2h391HxWTshJ6jbt4YqdKD167AgeoM+B+DE1jxlLjcpskY+kFs9piOS7RCcmKBBUOgX2BD/JxhR2gQ==

5. 總結(jié)

本文主要介紹了數(shù)據(jù)脫敏的相關(guān)內(nèi)容，首先介紹了數(shù)據(jù)脫敏的概念，在此基礎(chǔ)上介紹了常用的數(shù)據(jù)脫敏規(guī)則；隨后介紹了本文的重點(diǎn) Hutool 工具及其使用方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了實(shí)操，分別演示了使用 DesensitizedUtil 工具類、配合 Jackson 通過(guò)注解的方式完成數(shù)據(jù)脫敏.

審核編輯：劉清

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