一、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)唷⒀诖a

一、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。

   
   

    
    

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

    
    
    
    
<dependency>    <groupId>cn.hutool</groupId>    <artifactId>hutool-all</artifactId>    <version>5.8.16</version></dependency>
   
   
   
   

    
   
   

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：

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)大陸車牌，包含普通車輛、新能源車輛
10. 銀行卡

三、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。

   
   

    
    

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

    
    
    
    
import cn.hutool.core.util.DesensitizedUtil;import org.junit.Test;import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
/** *  * @description: Hutool實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏 */@SpringBootTestpublic class HuToolDesensitizationTest {
    @Test    public void testPhoneDesensitization(){        String phone="13723231234";        System.out.println(DesensitizedUtil.mobilePhone(phone)); //輸出：137****1234    }    @Test    public void testBankCardDesensitization(){        String bankCard="6217000130008255666";        System.out.println(DesensitizedUtil.bankCard(bankCard)); //輸出：6217 **** **** *** 5666    }
    @Test    public void testIdCardNumDesensitization(){        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    public void testPasswordDesensitization(){        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 */public enum DesensitizationTypeEnum {    //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)大陸車牌，包含普通車輛、新能源車輛    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。

1. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)：運(yùn)行時(shí)生效。
2. @Target(ElementType.FIELD)：可用在字段上。
3. @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。
4. @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     */    DesensitizationTypeEnum type() default DesensitizationTypeEnum.MY_RULE;
    /**     * 脫敏開(kāi)始位置（包含）     */    int startInclude() default 0;
    /**     * 脫敏結(jié)束位置（不包含）     */    int endExclude() default 0;}
   
   
   
   

    
   
   

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，并重寫兩個(gè)方法。

   
   

    
    

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

    
    
    
    
/** * @author  * @description: 自定義序列化類 */@AllArgsConstructor@NoArgsConstructorpublic class DesensitizationSerialize extends JsonSerializer<String> implements ContextualSerializer {    private DesensitizationTypeEnum type;
    private Integer startInclude;
    private Integer endExclude;
    @Override    public void serialize(String str, JsonGenerator jsonGenerator, SerializerProvider serializerProvider) throws IOException {        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    public JsonSerializer<?> createContextual(SerializerProvider serializerProvider, BeanProperty beanProperty) throws JsonMappingException {        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。                    return new DesensitizationSerialize(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@AllArgsConstructorpublic class TestPojo {
    private String userName;
    @Desensitization(type = DesensitizationTypeEnum.MOBILE_PHONE)    private String phone;
    @Desensitization(type = DesensitizationTypeEnum.PASSWORD)    private String password;
    @Desensitization(type = DesensitizationTypeEnum.MY_RULE, startInclude = 0, endExclude = 2)    private String address;}
   
   
   
   

    
   
   

接下來(lái)寫一個(gè)測(cè)試的controller

   
   

    
    

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

     
     

    
    
    
    
@RestControllerpublic class TestController {
    @RequestMapping("/test")    public TestPojo testDesensitization(){        TestPojo testPojo = new TestPojo();        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。

四、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，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。

具體實(shí)現(xiàn)方式可參考下面文章：https://jaskey.github.io/blog/2020/03/18/sharding-sphere-data-desensitization/

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==
   
   
   
   

    
   
   

具體實(shí)現(xiàn)可參考baomidou提供的如下代碼：https://gitee.com/baomidou/mybatis-mate-examples

五、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；最后，介紹了一些常見(jiàn)的數(shù)據(jù)脫敏方法，并附上了對(duì)應(yīng)的教程鏈接供大家參考，本文內(nèi)容如有不當(dāng)之處，還請(qǐng)大家批評(píng)指正。

參考資料:

[1] Hutool工具官網(wǎng)：https://hutool.cn/docs/#/?id=%f0%9f%93%9a%e7%ae%80%e4%bb%8b

[2] 聊聊如何自定義數(shù)據(jù)脫敏：https://juejin.cn/post/7046567603971719204

[3] FastJSON實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏：https://juejin.cn/post/7067916686141161479

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