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金融用戶敏感數(shù)據(jù)如何優(yōu)雅地實(shí)現(xiàn)脫敏？

作者：老馬嘯西風(fēng)
開發(fā) 前端
Sensitive提供了基于注解的方式，并且內(nèi)置了常見的脫敏方式，便于開發(fā)。

項目介紹

日志脫敏是常見的安全需求。普通的基于工具類方法的方式，對代碼的入侵性太強(qiáng)，編寫起來又特別麻煩。

sensitive[1] 提供了基于注解的方式，并且內(nèi)置了常見的脫敏方式，便于開發(fā)。

日志脫敏

為了金融交易的安全性，國家強(qiáng)制規(guī)定對于以下信息是要日志脫敏的：

  1. 用戶名
  2. 手機(jī)號
  3. 郵箱
  4. 銀行卡號
  5. 密碼
  6. 身份證號

特性

  1. 基于注解的日志脫敏。
  2. 可以自定義策略實(shí)現(xiàn)，策略生效條件。
  3. 內(nèi)置常見的十幾種脫敏內(nèi)置方案。
  4. java 深拷貝，且原始對象不用實(shí)現(xiàn)任何接口。
  5. 支持用戶自定義注解。
  6. 支持基于 FastJSON 直接生成脫敏后的 json。

快速開始

環(huán)境準(zhǔn)備

  • JDK 7+
  • Maven 3.x

maven 導(dǎo)入

<dependency>
    <groupId>com.github.houbb</groupId>
    <artifactId>sensitive-core</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>

核心 api 簡介

SensitiveUtil 工具類的核心方法列表如下：

序號

方法

參數(shù)

結(jié)果

說明

1

desCopy()

目標(biāo)對象

深度拷貝脫敏對象

適應(yīng)性更強(qiáng)

2

desJson()

目標(biāo)對象

脫敏對象 json

性能較好

3

desCopyCollection()

目標(biāo)對象集合

深度拷貝脫敏對象集合


4

desJsonCollection()

目標(biāo)對象集合

脫敏對象 json 集合


定義對象

  • UserAnnotationBean.java

通過注解，指定每一個字段的脫敏策略。

public class UserAnnotationBean {
    @SensitiveStrategyChineseName
    private String username;
    @SensitiveStrategyPassword
    private String password;
    @SensitiveStrategyPassport
    private String passport;
    @SensitiveStrategyIdNo
    private String idNo;
    @SensitiveStrategyCardId
    private String bandCardId;
    @SensitiveStrategyPhone
    private String phone;
    @SensitiveStrategyEmail
    private String email;
    @SensitiveStrategyAddress
    private String address;
    @SensitiveStrategyBirthday
    private String birthday;
    @SensitiveStrategyGps
    private String gps;
    @SensitiveStrategyIp
    private String ip;
    @SensitiveStrategyMaskAll
    private String maskAll;
    @SensitiveStrategyMaskHalf
    private String maskHalf;
    @SensitiveStrategyMaskRange
    private String maskRange;
    //Getter & Setter
    //toString()
}
  • 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

構(gòu)建一個最簡單的測試對象：

UserAnnotationBean bean  = new UserAnnotationBean();
bean.setUsername("張三");
bean.setPassword("123456");
bean.setPassport("CN1234567");
bean.setPhone("13066668888");
bean.setAddress("中國上海市浦東新區(qū)外灘18號");
bean.setEmail("whatanice@code.com");
bean.setBirthday("20220831");
bean.setGps("66.888888");
bean.setIp("127.0.0.1");
bean.setMaskAll("可惡啊我會被全部掩蓋");
bean.setMaskHalf("還好我只會被掩蓋一半");
bean.setMaskRange("我比較靈活指定掩蓋范圍");
bean.setBandCardId("666123456789066");
bean.setIdNo("360123202306018888");
  • 測試代碼
final String originalStr = "UserAnnotationBean{username='張三', password='123456', passport='CN1234567', idNo='360123202306018888', bandCardId='666123456789066', phone='13066668888', email='whatanice@code.com', address='中國上海市浦東新區(qū)外灘18號', birthday='20220831', gps='66.888888', ip='127.0.0.1', maskAll='可惡啊我會被全部掩蓋', maskHalf='還好我只會被掩蓋一半', maskRange='我比較靈活指定掩蓋范圍'}";
final String sensitiveStr = "UserAnnotationBean{username='張*', password='null', passport='CN*****67', idNo='3****************8', bandCardId='666123*******66', phone='1306****888', email='wh************.com', address='中國上海********8號', birthday='20*****1', gps='66*****88', ip='127***0.1', maskAll='**********', maskHalf='還好我只會*****', maskRange='我*********圍'}";
final String expectSensitiveJson = "{\"address\":\"中國上海********8號\",\"bandCardId\":\"666123*******66\",\"birthday\":\"20*****1\",\"email\":\"wh************.com\",\"gps\":\"66*****88\",\"idNo\":\"3****************8\",\"ip\":\"127***0.1\",\"maskAll\":\"**********\",\"maskHalf\":\"還好我只會*****\",\"maskRange\":\"我*********圍\",\"passport\":\"CN*****67\",\"phone\":\"1306****888\",\"username\":\"張*\"}";

UserAnnotationBean sensitiveUser = SensitiveUtil.desCopy(bean);
Assert.assertEquals(sensitiveStr, sensitiveUser.toString());
Assert.assertEquals(originalStr, bean.toString());
String sensitiveJson = SensitiveUtil.desJson(bean);
Assert.assertEquals(expectSensitiveJson, sensitiveJson);

我們可以直接利用 sensitiveUser 去打印日志信息，而這個對象對于代碼其他流程不影響，我們依然可以使用原來的 user 對象。

當(dāng)然，也可以使用 sensitiveJson 打印日志信息。

@Sensitive 注解

說明

@SensitiveStrategyChineseName 這種注解是為了便于用戶使用，本質(zhì)上等價于 @Sensitive(strategy = StrategyChineseName.class)。

@Sensitive 注解可以指定對應(yīng)的脫敏策略。

內(nèi)置注解與映射

編號

注解

等價 @Sensitive

備注

1

@SensitiveStrategyChineseName

@Sensitive(strategy = StrategyChineseName.class)

中文名稱脫敏

2

@SensitiveStrategyPassword

@Sensitive(strategy = StrategyPassword.class)

密碼脫敏

3

@SensitiveStrategyEmail

@Sensitive(strategy = StrategyEmail.class)

email 脫敏

4

@SensitiveStrategyCardId

@Sensitive(strategy = StrategyCardId.class)

卡號脫敏

5

@SensitiveStrategyPhone

@Sensitive(strategy = StrategyPhone.class)

手機(jī)號脫敏

6

@SensitiveStrategyIdNo

@Sensitive(strategy = StrategyIdNo.class)

身份證脫敏

7

@SensitiveStrategyAddress

@Sensitive(strategy = StrategyAddress.class)

地址脫敏

8

@SensitiveStrategyGps

@Sensitive(strategy = StrategyGps.class)

GPS 脫敏

9

@SensitiveStrategyIp

@Sensitive(strategy = StrategyIp.class)

IP 脫敏

10

@SensitiveStrategyBirthday

@Sensitive(strategy = StrategyBirthday.class)

生日脫敏

11

@SensitiveStrategyPassport

@Sensitive(strategy = StrategyPassport.class)

護(hù)照脫敏

12

@SensitiveStrategyMaskAll

@Sensitive(strategy = StrategyMaskAll.class)

全部脫敏

13

@SensitiveStrategyMaskHalf

@Sensitive(strategy = StrategyMaskHalf.class)

一半脫敏

14

@SensitiveStrategyMaskRange

@Sensitive(strategy = StrategyMaskRange.class)

指定范圍脫敏

@Sensitive 定義

@Inherited
@Documented
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Sensitive {
    /**
     * 注解生效的條件
     * @return 條件對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)類
     */
    Class<? extends ICondition> condition() default ConditionAlwaysTrue.class;
    /**
     * 執(zhí)行的策略
     * @return 策略對應(yīng)的類型
     */
    Class<? extends IStrategy> strategy();


}

與 @Sensitive 混合使用

如果你將新增的注解 @SensitiveStrategyChineseName 與 @Sensitive 同時在一個字段上使用。

為了簡化邏輯，優(yōu)先選擇執(zhí)行 @Sensitive，如果 @Sensitive 執(zhí)行脫敏， 那么 @SensitiveStrategyChineseName 將不會生效。

如：

/**
 * 測試字段
 * 1.當(dāng)多種注解混合的時候，為了簡化邏輯，優(yōu)先選擇 @Sensitive 注解。
 */
@SensitiveStrategyChineseName
@Sensitive(strategy = StrategyPassword.class)
private String testField;

更多特性

自定義脫敏策略生效的場景

默認(rèn)情況下，我們指定的場景都是生效的。

但是你可能需要有些情況下不進(jìn)行脫敏，比如有些用戶密碼為 123456，你覺得這種用戶不脫敏也罷。

  • UserPasswordCondition.java
@Sensitive(condition = ConditionFooPassword.class, strategy = StrategyPassword.class)
private String password;

其他保持不變，我們指定了一個 condition，實(shí)現(xiàn)如下：

  • ConditionFooPassword.java
public class ConditionFooPassword implements ICondition {
    @Override
    public boolean valid(IContext context) {
        try {
            Field field = context.getCurrentField();
            final Object currentObj = context.getCurrentObject();
            final String password = (String) field.get(currentObj);
            return !password.equals("123456");
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

也就是只有當(dāng)密碼不是 123456 時密碼脫敏策略才會生效。

屬性為集合或者對象

如果某個屬性是單個集合或者對象，則需要使用注解 @SensitiveEntry。

  • 放在集合屬性上，且屬性為普通對象

會遍歷每一個屬性，執(zhí)行上面的脫敏策略。

  • 放在對象屬性上

會處理對象中各個字段上的脫敏注解信息。

  • 放在集合屬性上，且屬性為對象

遍歷每一個對象，處理對象中各個字段上的脫敏注解信息。

放在集合屬性上，且屬性為普通對象

  • UserEntryBaseType.java

作為演示，集合中為普通的字符串。

public class UserEntryBaseType {
    @SensitiveEntry
    @Sensitive(strategy = StrategyChineseName.class)
    private List<String> chineseNameList;
    @SensitiveEntry
    @Sensitive(strategy = StrategyChineseName.class)
    private String[] chineseNameArray;
    //Getter & Setter & toString()
}

放在對象屬性上

例子如下：

public class UserEntryObject {
    @SensitiveEntry
    private User user;
    @SensitiveEntry
    private List<User> userList;
    @SensitiveEntry
    private User[] userArray;
    //...
}

自定義注解

  • v0.0.4 新增功能。允許功能自定義條件注解和策略注解。?v0.0.11 新增功能。允許功能自定義級聯(lián)脫敏注解。

案例1

自定義密碼脫敏策略&自定義密碼脫敏策略生效條件

  • 策略脫敏
/**
 * 自定義密碼脫敏策略
 * @author binbin.hou
 * date 2019/1/17
 * @since 0.0.4
 */
@Inherited
@Documented
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@SensitiveStrategy(CustomPasswordStrategy.class)
public @interface SensitiveCustomPasswordStrategy {
}
  • 脫敏生效條件
/**
 * 自定義密碼脫敏策略生效條件
 * @author binbin.hou
 * date 2019/1/17
 * @since 0.0.4
 */
@Inherited
@Documented
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@SensitiveCondition(ConditionFooPassword.class)
public @interface SensitiveCustomPasswordCondition{
}
  • TIPS

@SensitiveStrategy 策略單獨(dú)使用的時候，默認(rèn)是生效的。

如果有 @SensitiveCondition 注解，則只有當(dāng)條件滿足時，才會執(zhí)行脫敏策略。

@SensitiveCondition 只會對系統(tǒng)內(nèi)置注解和自定義注解生效，因為 @Sensitive 有屬于自己的策略生效條件。

  • 策略優(yōu)先級

@Sensitive 優(yōu)先生效，然后是系統(tǒng)內(nèi)置注解，最后是用戶自定義注解。

對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)

兩個元注解 @SensitiveStrategy、@SensitiveCondition 分別指定了對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。

  • CustomPasswordStrategy.java
public class CustomPasswordStrategy implements IStrategy {
    @Override
    public Object des(Object original, IContext context) {
        return "**********************";
    }
}
  • ConditionFooPassword.java
/**
 * 讓這些 123456 的密碼不進(jìn)行脫敏
 * @author binbin.hou
 * date 2019/1/2
 * @since 0.0.1
 */
public class ConditionFooPassword implements ICondition {
    @Override
    public boolean valid(IContext context) {
        try {
            Field field = context.getCurrentField();
            final Object currentObj = context.getCurrentObject();
            final String name = (String) field.get(currentObj);
            return !name.equals("123456");
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

定義測試對象

定義一個使用自定義注解的對象。

public class CustomPasswordModel {
    @SensitiveCustomPasswordCondition
    @SensitiveCustomPasswordStrategy
    private String password;
    @SensitiveCustomPasswordCondition
    @SensitiveStrategyPassword
    private String fooPassword;
    //其他方法
}

測試

/**
 * 自定義注解測試
 */
@Test
public void customAnnotationTest() {
    final String originalStr = "CustomPasswordModel{password='hello', fooPassword='123456'}";
    final String sensitiveStr = "CustomPasswordModel{password='**********************', fooPassword='123456'}";
    CustomPasswordModel model = buildCustomPasswordModel();
    Assert.assertEquals(originalStr, model.toString());
    CustomPasswordModel sensitive = SensitiveUtil.desCopy(model);
    Assert.assertEquals(sensitiveStr, sensitive.toString());
    Assert.assertEquals(originalStr, model.toString());
}

構(gòu)建對象的方法如下：

/**
 * 構(gòu)建自定義密碼對象
 * @return 對象
 */
private CustomPasswordModel buildCustomPasswordModel(){
    CustomPasswordModel model = new CustomPasswordModel();
    model.setPassword("hello");
    model.setFooPassword("123456");
    return model;
}

案例2

  • v0.0.11 新增功能。允許功能自定義級聯(lián)脫敏注解。

自定義級聯(lián)脫敏注解

  • 自定義級聯(lián)脫敏注解

可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需要，在自定義的注解上使用 @SensitiveEntry。

使用方式保持和 @SensitiveEntry 一樣即可。

/**
 * 級聯(lián)脫敏注解,如果對象中屬性為另外一個對象(集合)，則可以使用這個注解指定。
 * <p>
 * 1. 如果屬性為 Iterable 的子類集合，則當(dāng)做列表處理，遍歷其中的對象
 * 2. 如果是普通對象，則處理對象中的脫敏信息
 * 3. 如果是普通字段/MAP，則不做處理
 * @since 0.0.11
 */
@Inherited
@Documented
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@SensitiveEntry
public @interface SensitiveEntryCustom {
}

定義測試對象

定義一個使用自定義注解的對象。

public class CustomUserEntryObject {
    @SensitiveEntryCustom
    private User user;
    @SensitiveEntryCustom
    private List<User> userList;
    @SensitiveEntryCustom
    private User[] userArray;
    // 其他方法...
}

生成脫敏后的 JSON

說明

為了避免生成中間脫敏對象，v0.0.6 之后直接支持生成脫敏后的 JSON。

使用方法

新增工具類方法，可以直接返回脫敏后的 JSON。

生成的 JSON 是脫敏的，原對象屬性值不受影響。

public static String desJson(Object object)

注解的使用方式

和 SensitiveUtil.desCopy() 完全一致。

使用示例代碼

所有的測試案例中，都添加了對應(yīng)的 desJson(Object) 測試代碼，可以參考。

此處只展示最基本的使用。

final String originalStr = "SystemBuiltInAt{phone='18888888888', password='1234567', name='脫敏君', email='12345@qq.com', cardId='123456190001011234'}";
final String sensitiveJson = "{\"cardId\":\"123456**********34\",\"email\":\"12******.com\",\"name\":\"脫**\",\"phone\":\"1888****888\"}";
SystemBuiltInAt systemBuiltInAt = DataPrepareTest.buildSystemBuiltInAt();
Assert.assertEquals(sensitiveJson, SensitiveUtil.desJson(systemBuiltInAt));
Assert.assertEquals(originalStr, systemBuiltInAt.toString());

注意

本次 JSON 脫敏基于 FastJSON[2]。

FastJSON 在序列化本身存在一定限制。當(dāng)對象中有集合，集合中還是對象時，結(jié)果不盡如人意。

示例代碼

本測試案例可見測試代碼。

final String originalStr = "UserCollection{userList=[User{username='脫敏君', idCard='123456190001011234', password='1234567', email='12345@qq.com', phone='18888888888'}], userSet=[User{username='脫敏君', idCard='123456190001011234', password='1234567', email='12345@qq.com', phone='18888888888'}], userCollection=[User{username='脫敏君', idCard='123456190001011234', password='1234567', email='12345@qq.com', phone='18888888888'}], userMap={map=User{username='脫敏君', idCard='123456190001011234', password='1234567', email='12345@qq.com', phone='18888888888'}}}";
final String commonJson = "{\"userArray\":[{\"email\":\"12345@qq.com\",\"idCard\":\"123456190001011234\",\"password\":\"1234567\",\"phone\":\"18888888888\",\"username\":\"脫敏君\"}],\"userCollection\":[{\"$ref\":\"$.userArray[0]\"}],\"userList\":[{\"$ref\":\"$.userArray[0]\"}],\"userMap\":{\"map\":{\"$ref\":\"$.userArray[0]\"}},\"userSet\":[{\"$ref\":\"$.userArray[0]\"}]}";
final String sensitiveJson = "{\"userArray\":[{\"email\":\"12******.com\",\"idCard\":\"123456**********34\",\"phone\":\"1888****888\",\"username\":\"脫**\"}],\"userCollection\":[{\"$ref\":\"$.userArray[0]\"}],\"userList\":[{\"$ref\":\"$.userArray[0]\"}],\"userMap\":{\"map\":{\"$ref\":\"$.userArray[0]\"}},\"userSet\":[{\"$ref\":\"$.userArray[0]\"}]}";
UserCollection userCollection = DataPrepareTest.buildUserCollection();
Assert.assertEquals(commonJson, JSON.toJSONString(userCollection));
Assert.assertEquals(sensitiveJson, SensitiveUtil.desJson(userCollection));
Assert.assertEquals(originalStr, userCollection.toString());

解決方案

如果有這種需求，建議使用原來的 desCopy(Object)。

脫敏引導(dǎo)類

為了配置的靈活性，引入了引導(dǎo)類。

核心 api 簡介

SensitiveBs 引導(dǎo)類的核心方法列表如下：

序號

方法

參數(shù)

結(jié)果

說明

1

desCopy()

目標(biāo)對象

深度拷貝脫敏對象

適應(yīng)性更強(qiáng)

2

desJson()

目標(biāo)對象

脫敏對象 json

性能較好

使用示例

使用方式和工具類一致，示意如下：

SensitiveBs.newInstance().desCopy(user);

配置深度拷貝實(shí)現(xiàn)

默認(rèn)的使用 FastJson 進(jìn)行對象的深度拷貝，等價于：

SensitiveBs.newInstance()
                .deepCopy(FastJsonDeepCopy.getInstance())
                .desJson(user);

參見 SensitiveBsTest.java[3]。

deepCopy 用于指定深度復(fù)制的具體實(shí)現(xiàn)，支持用戶自定義。

深度復(fù)制（DeepCopy）

說明

深度復(fù)制可以保證我們?nèi)罩据敵鰧ο竺撁?，同時不影響正常業(yè)務(wù)代碼的使用。

可以實(shí)現(xiàn)深度復(fù)制的方式有很多種，默認(rèn)基于 fastjson[4] 實(shí)現(xiàn)的。

為保證后續(xù)良性發(fā)展，v0.0.13 版本之后將深度復(fù)制接口抽離為單獨(dú)的項目：

deep-copy[5]

內(nèi)置策略

目前支持 6 種基于序列化實(shí)現(xiàn)的深度復(fù)制，便于用戶替換使用。

每一種都可以單獨(dú)使用，保證依賴更加輕量。

自定義

為滿足不同場景的需求，深度復(fù)制策略支持用戶自定義。

自定義深度復(fù)制[6]

開源地址

https://github.com/houbb/sensitive [7]。

References

[1] sensitive: https://github.com/houbb/sensitive。

[2] FastJSON: https://github.com/alibaba/fastjson。

[3] SensitiveBsTest.java: https://github.com/houbb/sensitive/blob/master/sensitive-test/src/test/java/com/github/houbb/sensitive/test/bs/SensitiveBsTest.java。

[4] fastjson: https://github.com/alibaba/fastjson。

[5] deep-copy: https://github.com/houbb/deep-copy。

[6] 自定義深度復(fù)制: https://github.com/houbb/deep-copy#自定義。

[7] https://github.com/houbb/sensitive : https://github.com/houbb/sensitive。

責(zé)任編輯：姜華 來源： 今日頭條
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