Spring Cloud構(gòu)建微服務(wù)架構(gòu):分布式配置中心(加密解密)
在微服務(wù)架構(gòu)中,我們通常都會(huì)采用DevOps的組織方式來降低因團(tuán)隊(duì)間溝通造成的巨大成本,以加速微服務(wù)應(yīng)用的交付能力。這就使得原本由運(yùn)維團(tuán)隊(duì)控制的線上信息將交由微服務(wù)所屬組織的成員自行維護(hù),其中將會(huì)包括大量的敏感信息,比如:數(shù)據(jù)庫的賬戶與密碼等。很顯然,如果我們直接將敏感信息以明文的方式存儲(chǔ)于微服務(wù)應(yīng)用的配置文件中是非常危險(xiǎn)的。針對(duì)這個(gè)問題,Spring Cloud Config提供了對(duì)屬性進(jìn)行加密解密的功能,以保護(hù)配置文件中的信息安全。
比如下面的例子:
- spring.datasource.username=didi
- spring.datasource.password={cipher}dba6505baa81d78bd08799d8d4429de499bd4c2053c05f029e7cfbf143695f5b
在Spring Cloud Config中通過在屬性值前使用{cipher}前綴來標(biāo)注該內(nèi)容是一個(gè)加密值,當(dāng)微服務(wù)客戶端來加載配置時(shí),配置中心會(huì)自動(dòng)的為帶有{cipher}前綴的值進(jìn)行解密。通過該機(jī)制的實(shí)現(xiàn),運(yùn)維團(tuán)隊(duì)就可以放心的將線上信息的加密資源給到微服務(wù)團(tuán)隊(duì),而不用擔(dān)心這些敏感信息遭到泄露了。下面我們來具體介紹如何在配置中心使用該項(xiàng)功能。
使用前提
在使用Spring Cloud Config的加密解密功能時(shí),有一個(gè)必要的前提需要我們注意。為了啟用該功能,我們需要在配置中心的運(yùn)行環(huán)境中安裝不限長度的JCE版本(Unlimited Strength Java Cryptography Extension)。雖然,JCE功能在JRE中自帶,但是默認(rèn)使用的是有長度限制的版本。我們可以從Oracle的官方網(wǎng)站中下載到它,它是一個(gè)壓縮包,解壓后可以看到下面三個(gè)文件:
- README.txt
- local_policy.jar
- US_export_policy.jar
我們需要將local_policy.jar和US_export_policy.jar兩個(gè)文件復(fù)制到$JAVA_HOME/jre/lib/security目錄下,覆蓋原來的默認(rèn)內(nèi)容。到這里,加密解密的準(zhǔn)備工作就完成了。
相關(guān)端點(diǎn)
在完成了JCE的安裝后,可以嘗試啟動(dòng)配置中心。在控制臺(tái)中,將會(huì)輸出了一些配置中心特有的端點(diǎn),主要包括:
- /encrypt/status:查看加密功能狀態(tài)的端點(diǎn)
- /key:查看密鑰的端點(diǎn)
- /encrypt:對(duì)請(qǐng)求的body內(nèi)容進(jìn)行加密的端點(diǎn)
- /decrypt:對(duì)請(qǐng)求的body內(nèi)容進(jìn)行解密的端點(diǎn)
可以嘗試通過GET請(qǐng)求訪問/encrypt/status端點(diǎn),我們將得到如下內(nèi)容:
- {
- "description": "No key was installed for encryption service",
- "status": "NO_KEY"
- }
該返回說明當(dāng)前配置中心的加密功能還不能使用,因?yàn)闆]有為加密服務(wù)配置對(duì)應(yīng)的密鑰。
配置密鑰
我們可以通過encrypt.key屬性在配置文件中直接指定密鑰信息(對(duì)稱性密鑰),比如:
- encrypt.key=didispace
加入上述配置信息后,重啟配置中心,再訪問/encrypt/status端點(diǎn),我們將得到如下內(nèi)容:
- {
- "status": "OK"
- }
此時(shí),我們配置中心的加密解密功能就已經(jīng)可以使用了,不妨嘗試訪問一下/encrypt和/decrypt端點(diǎn)來進(jìn)行加密和解密的功能。注意,這兩個(gè)端點(diǎn)都是POST請(qǐng)求,加密和解密信息需要通過請(qǐng)求體來發(fā)送。比如,以curl命令為例,我們可以通過下面的方式調(diào)用加密與解密端點(diǎn):
- $ curl localhost:7001/encrypt -d didispace
- 3c70a809bfa24ab88bcb5e1df51cb9e4dd4b8fec88301eb7a18177f1769c849ae9c9f29400c920480be2c99406ae28c7
- $ curl localhost:7001/decrypt -d 3c70a809bfa24ab88bcb5e1df51cb9e4dd4b8fec88301eb7a18177f1769c849ae9c9f29400c920480be2c99406ae28c7
- didispace
這里,我們通過配置encrypt.key參數(shù)來指定密鑰的實(shí)現(xiàn)方式采用了對(duì)稱性加密。這種方式實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單,只需要配置一個(gè)參數(shù)即可。另外,我們也可以使用環(huán)境變量ENCRYPT_KEY來進(jìn)行配置,讓密鑰信息外部化存儲(chǔ)。
非對(duì)稱加密
Spring Cloud Config的配置中心不僅可以使用對(duì)稱性加密,也可以使用非對(duì)稱性加密(比如:RSA密鑰對(duì))。雖然非對(duì)稱性加密的密鑰生成與配置相對(duì)復(fù)雜一些,但是它具有更高的安全性。下面,我們來具體介紹一下如何使用非對(duì)稱加密。
首先,我們需要通過keytool工具來生成密鑰對(duì)。keytool是JDK中的一個(gè)密鑰和證書管理工具。它使用戶能夠管理自己的公鑰/私鑰對(duì)及相關(guān)證書,用于(通過數(shù)字簽名)自我認(rèn)證(用戶向別的用戶/服務(wù)認(rèn)證自己)或數(shù)據(jù)完整性以及認(rèn)證服務(wù)。在JDK 1.4以后的版本中都包含了這一工具,它的位置在:%JAVA_HOME%\bin\keytool.exe。
生成密鑰的具體命令如下:
- $ keytool -genkeypair -alias config-server -keyalg RSA -keystore config-server.keystore
- 輸入密鑰庫口令:
- 再次輸入新口令:
- 您的名字與姓氏是什么?
- [Unknown]: zhaiyongchao
- 您的組織單位名稱是什么?
- [Unknown]: company
- 您的組織名稱是什么?
- [Unknown]: organization
- 您所在的城市或區(qū)域名稱是什么?
- [Unknown]: city
- 您所在的省/市/自治區(qū)名稱是什么?
- [Unknown]: province
- 該單位的雙字母國家/地區(qū)代碼是什么?
- [Unknown]: china
- CN=zhaiyongchao, OU=company, O=organization, L=city, ST=province, C=china是否正確?
- [否]: y
- 輸入 <config-server> 的密鑰口令
- (如果和密鑰庫口令相同, 按回車):
- 再次輸入新口令:
另外,如果我們不想逐步的輸入那些提示信息,可以使用-dname來直接指定,而密鑰庫口令與密鑰口令可使用-storepass和-keypass來直接指定。所以,我們可以通過下面的命令直接創(chuàng)建出與上述命令一樣的密鑰庫:
- $ keytool -genkeypair -alias config-server -keyalg RSA \
- -dname "CN=zhaiyongchao, OU=company, O=organization, L=city, ST=province, C=china" \
- -keypass 222222 \
- -keystore config-server.keystore \
- -storepass 111111 \
默認(rèn)情況下,上述命令創(chuàng)建的密鑰只有90天有效期。如果我們想要調(diào)整它的有效期,可以通過增加-validity參數(shù)來實(shí)現(xiàn),比如我們可以通過下面的命令,讓密鑰的有效期延長到一年:
- $ keytool -genkeypair -alias config-server -keyalg RSA \
- -dname "CN=zhaiyongchao, OU=company, O=organization, L=city, ST=province, C=china" \
- -keypass 222222 \
- -keystore config-server.keystore \
- -storepass 111111 \
- -validity 365 \
上述的三種命令生成方式,最終都會(huì)在命令的當(dāng)前執(zhí)行目錄下生成一個(gè)config-server.keystore文件。下面,我們需要將它保存在配置中心的文件系統(tǒng)中的某個(gè)位置,比如放在當(dāng)前的用戶目錄下,然后在配置中心中加入相關(guān)的配置信息:
- encrypt.key-store.location=file://${user.home}/config-server.keystore
- encrypt.key-store.alias=config-server
- encrypt.key-store.password=111111
- encrypt.key-store.secret=222222
如果我們將config-server.keystore放在配置中心的src/main/resource目錄下,也可以直接這樣配置:encrypt.key-store.location=config-server.keystore。另外,非對(duì)稱加密的配置信息也可以通過環(huán)境變量的方式進(jìn)行配置,它們對(duì)應(yīng)的具體變量名如下:
- ENCRYPT_KEY_STORE_LOCATION
- ENCRYPT_KEY_STORE_ALIAS
- ENCRYPT_KEY_STORE_PASSWORD
- ENCRYPT_KEY_STORE_SECRET
通過環(huán)境變量來配置密鑰庫相關(guān)信息可以獲得更好的安全性,所以我們可以將敏感的口令信息存儲(chǔ)在配置中心的環(huán)境變量中是一種不錯(cuò)的選擇。
【本文為51CTO專欄作者“翟永超”的原創(chuàng)稿件,轉(zhuǎn)載請(qǐng)通過51CTO聯(lián)系作者獲取授權(quán)】