1. 介紹
在我們日常的Java開發中,免不了和其他系統的業務交互,或者微服務之間的接口調用
如果我們想保證數據傳輸的安全,對接口出參加密,入參解密。
但是不想寫重復代碼,我們可以提供一個通用starter,提供通用加密解密功能
基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 實現的后臺管理系統 + 用戶小程序,支持 RBAC 動態權限、多租戶、數據權限、工作流、三方登錄、支付、短信、商城等功能
- 項目地址:https://github.com/YunaiV/ruoyi-vue-pro
- 視頻教程:https://doc.iocoder.cn/video/
2. 前置知識
2.1 hutool-crypto加密解密工具
hutool-crypto提供了很多加密解密工具,包括對稱加密,非對稱加密,摘要加密等等,這不做詳細介紹。
2.2 request流只能讀取一次的問題
2.2.1 問題:
在接口調用鏈中,request的請求流只能調用一次,處理之后,如果之后還需要用到請求流獲取數據,就會發現數據為空。
比如使用了filter或者aop在接口處理之前,獲取了request中的數據,對參數進行了校驗,那么之后就不能在獲取request請求流了
2.2.2 解決辦法
繼承HttpServletRequestWrapper
,將請求中的流copy一份,復寫getInputStream
和getReader方法供外部使用。每次調用后的getInputStream
方法都是從復制出來的二進制數組中進行獲取,這個二進制數組在對象存在期間一致存在。
使用Filter過濾器,在一開始,替換request為自己定義的可以多次讀取流的request。
這樣就實現了流的重復獲取
InputStreamHttpServletRequestWrapper
packagexyz.hlh.cryptotest.utils;
importorg.apache.commons.io.IOUtils;
importjavax.servlet.ReadListener;
importjavax.servlet.ServletInputStream;
importjavax.servlet.http.HttpServletRequest;
importjavax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
importjava.io.BufferedReader;
importjava.io.ByteArrayInputStream;
importjava.io.ByteArrayOutputStream;
importjava.io.IOException;
importjava.io.InputStreamReader;
/**
*請求流支持多次獲取
*/
publicclassInputStreamHttpServletRequestWrapperextendsHttpServletRequestWrapper{
/**
*用于緩存輸入流
*/
privateByteArrayOutputStreamcachedBytes;
publicInputStreamHttpServletRequestWrapper(HttpServletRequestrequest){
super(request);
}
@Override
publicServletInputStreamgetInputStream()throwsIOException{
if(cachedBytes==null){
//首次獲取流時,將流放入緩存輸入流中
cacheInputStream();
}
//從緩存輸入流中獲取流并返回
returnnewCachedServletInputStream(cachedBytes.toByteArray());
}
@Override
publicBufferedReadergetReader()throwsIOException{
returnnewBufferedReader(newInputStreamReader(getInputStream()));
}
/**
*首次獲取流時,將流放入緩存輸入流中
*/
privatevoidcacheInputStream()throwsIOException{
//緩存輸入流以便多次讀取。為了方便, 我使用 org.apache.commons IOUtils
cachedBytes=newByteArrayOutputStream();
IOUtils.copy(super.getInputStream(),cachedBytes);
}
/**
*讀取緩存的請求正文的輸入流
*
*用于根據緩存輸入流創建一個可返回的
*/
publicstaticclassCachedServletInputStreamextendsServletInputStream{
privatefinalByteArrayInputStreaminput;
publicCachedServletInputStream(byte[]buf){
//從緩存的請求正文創建一個新的輸入流
input=newByteArrayInputStream(buf);
}
@Override
publicbooleanisFinished(){
returnfalse;
}
@Override
publicbooleanisReady(){
returnfalse;
}
@Override
publicvoidsetReadListener(ReadListenerlistener){
}
@Override
publicintread()throwsIOException{
returninput.read();
}
}
}
HttpServletRequestInputStreamFilter
packagexyz.hlh.cryptotest.filter;
importorg.springframework.core.annotation.Order;
importorg.springframework.stereotype.Component;
importxyz.hlh.cryptotest.utils.InputStreamHttpServletRequestWrapper;
importjavax.servlet.Filter;
importjavax.servlet.FilterChain;
importjavax.servlet.ServletException;
importjavax.servlet.ServletRequest;
importjavax.servlet.ServletResponse;
importjavax.servlet.http.HttpServletRequest;
importjava.io.IOException;
importstaticorg.springframework.core.Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE;
/**
*@authorHLH
*@description:
*請求流轉換為多次讀取的請求流過濾器
*@email17703595860@163.com
*@date:Createdin2022/2/49:58
*/
@Component
@Order(HIGHEST_PRECEDENCE+1)//優先級最高
publicclassHttpServletRequestInputStreamFilterimplementsFilter{
@Override
publicvoiddoFilter(ServletRequestrequest,ServletResponseresponse,FilterChainchain)throwsIOException,ServletException{
//轉換為可以多次獲取流的request
HttpServletRequesthttpServletRequest=(HttpServletRequest)request;
InputStreamHttpServletRequestWrapperinputStreamHttpServletRequestWrapper=newInputStreamHttpServletRequestWrapper(httpServletRequest);
//放行
chain.doFilter(inputStreamHttpServletRequestWrapper,response);
}
}
2.3 SpringBoot的參數校驗validation
為了減少接口中,業務代碼之前的大量冗余的參數校驗代碼
SpringBoot-validation
提供了優雅的參數校驗,入參都是實體類,在實體類字段上加上對應注解,就可以在進入方法之前,進行參數校驗,如果參數錯誤,會拋出錯誤BindException
,是不會進入方法的。
這種方法,必須要求在接口參數上加注解@Validated
或者是@Valid
但是很多清空下,我們希望在代碼中調用某個實體類的校驗功能,所以需要如下工具類
ParamException
packagexyz.hlh.cryptotest.exception;
importlombok.Getter;
importjava.util.List;
/**
*@authorHLH
*@description自定義參數異常
*@email17703595860@163.com
*@dateCreatedin2021/8/10下午10:56
*/
@Getter
publicclassParamExceptionextendsException{
privatefinalListfieldList;
privatefinalListmsgList;
publicParamException(ListfieldList,ListmsgList) {
this.fieldList=fieldList;
this.msgList=msgList;
}
}
ValidationUtils
packagexyz.hlh.cryptotest.utils;
importxyz.hlh.cryptotest.exception.CustomizeException;
importxyz.hlh.cryptotest.exception.ParamException;
importjavax.validation.ConstraintViolation;
importjavax.validation.Validation;
importjavax.validation.Validator;
importjava.util.LinkedList;
importjava.util.List;
importjava.util.Set;
/**
*@authorHLH
*@description驗證工具類
*@email17703595860@163.com
*@dateCreatedin2021/8/10下午10:56
*/
publicclassValidationUtils{
privatestaticfinalValidatorVALIDATOR=Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();
/**
*驗證數據
*@paramobject數據
*/
publicstaticvoidvalidate(Objectobject)throwsCustomizeException{
Set>validate=VALIDATOR.validate(object);
//驗證結果異常
throwParamException(validate);
}
/**
*驗證數據(分組)
*@paramobject數據
*@paramgroups所在組
*/
publicstaticvoidvalidate(Objectobject,Class>...groups)throwsCustomizeException{
Set>validate=VALIDATOR.validate(object,groups);
//驗證結果異常
throwParamException(validate);
}
/**
*驗證數據中的某個字段(分組)
*@paramobject數據
*@parampropertyName字段名稱
*/
publicstaticvoidvalidate(Objectobject,StringpropertyName)throwsCustomizeException{
Set>validate=VALIDATOR.validateProperty(object,propertyName);
//驗證結果異常
throwParamException(validate);
}
/**
*驗證數據中的某個字段(分組)
*@paramobject數據
*@parampropertyName字段名稱
*@paramgroups所在組
*/
publicstaticvoidvalidate(Objectobject,StringpropertyName,Class>...groups)throwsCustomizeException{
Set>validate=VALIDATOR.validateProperty(object,propertyName,groups);
//驗證結果異常
throwParamException(validate);
}
/**
*驗證結果異常
*@paramvalidate驗證結果
*/
privatestaticvoidthrowParamException(Set>validate) throwsCustomizeException{
if(validate.size()>0){
ListfieldList=newLinkedList<>();
ListmsgList=newLinkedList<>();
for(ConstraintViolation
2.4 自定義starter
自定義starter步驟
-
創建工廠,編寫功能代碼
-
聲明自動配置類,把需要對外提供的對象創建好,通過配置類統一向外暴露
-
在resource目錄下準備一個名為
spring/spring.factories
的文件,以org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration
為key,自動配置類為value列表,進行注冊
2.5 RequestBodyAdvice和ResponseBodyAdvice
-
RequestBodyAdvice
是對請求的json串進行處理, 一般使用環境是處理接口參數的自動解密 -
ResponseBodyAdvice
是對請求相應的jsoin傳進行處理,一般用于相應結果的加密
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3. 功能介紹
接口相應數據的時候,返回的是加密之后的數據 接口入參的時候,接收的是解密之后的數據,但是在進入接口之前,會自動解密,取得對應的數據
4. 功能細節
加密解密使用對稱加密的AES算法,使用hutool-crypto模塊進行實現
所有的實體類提取一個公共父類,包含屬性時間戳,用于加密數據返回之后的實效性,如果超過60分鐘,那么其他接口將不進行處理。
如果接口加了加密注解EncryptionAnnotation
,并且返回統一的json數據Result類,則自動對數據進行加密。如果是繼承了統一父類RequestBase
的數據,自動注入時間戳,確保數據的時效性
如果接口加了解密注解DecryptionAnnotation
,并且參數使用RequestBody注解標注,傳入json使用統一格式RequestData類,并且內容是繼承了包含時間長的父類RequestBase
,則自動解密,并且轉為對應的數據類型
功能提供Springboot的starter,實現開箱即用
5. 代碼實現
https://gitee.com/springboot-hlh/spring-boot-csdn/tree/master/09-spring-boot-interface-crypto
5.1 項目結構
5.2 crypto-common
5.2.1 結構
5.3 crypto-spring-boot-starter
5.3.1 接口
5.3.2 重要代碼
crypto.properties AES需要的參數配置
#模式cn.hutool.crypto.Mode
crypto.mode=CTS
#補碼方式cn.hutool.crypto.Mode
crypto.padding=PKCS5Padding
#秘鑰
crypto.key=testkey123456789
#鹽
crypto.iv=testiv1234567890
spring.factories 自動配置文件
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=
xyz.hlh.crypto.config.AppConfig
CryptConfig AES需要的配置參數
packagexyz.hlh.crypto.config;
importcn.hutool.crypto.Mode;
importcn.hutool.crypto.Padding;
importlombok.Data;
importlombok.EqualsAndHashCode;
importlombok.Getter;
importorg.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
importorg.springframework.context.annotation.Configuration;
importorg.springframework.context.annotation.PropertySource;
importjava.io.Serializable;
/**
*@authorHLH
*@description:AES需要的配置參數
*@email17703595860@163.com
*@date:Createdin2022/2/413:16
*/
@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="crypto")
@PropertySource("classpath:crypto.properties")
@Data
@EqualsAndHashCode
@Getter
publicclassCryptConfigimplementsSerializable{
privateModemode;
privatePaddingpadding;
privateStringkey;
privateStringiv;
}
AppConfig 自動配置類
packagexyz.hlh.crypto.config;
importcn.hutool.crypto.symmetric.AES;
importorg.springframework.context.annotation.Bean;
importorg.springframework.context.annotation.Configuration;
importjavax.annotation.Resource;
importjava.nio.charset.StandardCharsets;
/**
*@authorHLH
*@description:自動配置類
*@email17703595860@163.com
*@date:Createdin2022/2/413:12
*/
@Configuration
publicclassAppConfig{
@Resource
privateCryptConfigcryptConfig;
@Bean
publicAESaes(){
returnnewAES(cryptConfig.getMode(),cryptConfig.getPadding(),cryptConfig.getKey().getBytes(StandardCharsets.UTF_8),cryptConfig.getIv().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
}
}
DecryptRequestBodyAdvice
請求自動解密
packagexyz.hlh.crypto.advice;
importcom.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
importlombok.SneakyThrows;
importorg.apache.commons.lang3.StringUtils;
importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
importorg.springframework.core.MethodParameter;
importorg.springframework.http.HttpInputMessage;
importorg.springframework.http.converter.HttpMessageConverter;
importorg.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
importorg.springframework.web.context.request.RequestAttributes;
importorg.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
importorg.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
importorg.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestBodyAdvice;
importxyz.hlh.crypto.annotation.DecryptionAnnotation;
importxyz.hlh.crypto.common.exception.ParamException;
importxyz.hlh.crypto.constant.CryptoConstant;
importxyz.hlh.crypto.entity.RequestBase;
importxyz.hlh.crypto.entity.RequestData;
importxyz.hlh.crypto.util.AESUtil;
importjavax.servlet.ServletInputStream;
importjavax.servlet.http.HttpServletRequest;
importjava.io.IOException;
importjava.lang.reflect.Type;
/**
*@authorHLH
*@description:requestBody自動解密
*@email17703595860@163.com
*@date:Createdin2022/2/415:12
*/
@ControllerAdvice
publicclassDecryptRequestBodyAdviceimplementsRequestBodyAdvice{
@Autowired
privateObjectMapperobjectMapper;
/**
*方法上有DecryptionAnnotation注解的,進入此攔截器
*@parammethodParameter方法參數對象
*@paramtargetType參數的類型
*@paramconverterType消息轉換器
*@returntrue,進入,false,跳過
*/
@Override
publicbooleansupports(MethodParametermethodParameter,TypetargetType,Class?extends?HttpMessageConverter>>converterType){
returnmethodParameter.hasMethodAnnotation(DecryptionAnnotation.class);
}
@Override
publicHttpInputMessagebeforeBodyRead(HttpInputMessageinputMessage,MethodParameterparameter,TypetargetType,Class?extends?HttpMessageConverter>>converterType)throwsIOException{
returninputMessage;
}
/**
*轉換之后,執行此方法,解密,賦值
*@parambodyspring解析完的參數
*@paraminputMessage輸入參數
*@paramparameter參數對象
*@paramtargetType參數類型
*@paramconverterType消息轉換類型
*@return真實的參數
*/
@SneakyThrows
@Override
publicObjectafterBodyRead(Objectbody,HttpInputMessageinputMessage,MethodParameterparameter,TypetargetType,Class?extends?HttpMessageConverter>>converterType){
//獲取request
RequestAttributesrequestAttributes=RequestContextHolder.getRequestAttributes();
ServletRequestAttributesservletRequestAttributes=(ServletRequestAttributes)requestAttributes;
if(servletRequestAttributes==null){
thrownewParamException("request錯誤");
}
HttpServletRequestrequest=servletRequestAttributes.getRequest();
//獲取數據
ServletInputStreaminputStream=request.getInputStream();
RequestDatarequestData=objectMapper.readValue(inputStream,RequestData.class);
if(requestData==null||StringUtils.isBlank(requestData.getText())){
thrownewParamException("參數錯誤");
}
//獲取加密的數據
Stringtext=requestData.getText();
//放入解密之前的數據
request.setAttribute(CryptoConstant.INPUT_ORIGINAL_DATA,text);
//解密
StringdecryptText=null;
try{
decryptText=AESUtil.decrypt(text);
}catch(Exceptione){
thrownewParamException("解密失敗");
}
if(StringUtils.isBlank(decryptText)){
thrownewParamException("解密失敗");
}
//放入解密之后的數據
request.setAttribute(CryptoConstant.INPUT_DECRYPT_DATA,decryptText);
//獲取結果
Objectresult=objectMapper.readValue(decryptText,body.getClass());
//強制所有實體類必須繼承RequestBase類,設置時間戳
if(resultinstanceofRequestBase){
//獲取時間戳
LongcurrentTimeMillis=((RequestBase)result).getCurrentTimeMillis();
//有效期60秒
longeffective=60*1000;
//時間差
longexpire=System.currentTimeMillis()-currentTimeMillis;
//是否在有效期內
if(Math.abs(expire)>effective){
thrownewParamException("時間戳不合法");
}
//返回解密之后的數據
returnresult;
}else{
thrownewParamException(String.format("請求參數類型:%s 未繼承:%s",result.getClass().getName(),RequestBase.class.getName()));
}
}
/**
*如果body為空,轉為空對象
*@parambodyspring解析完的參數
*@paraminputMessage輸入參數
*@paramparameter參數對象
*@paramtargetType參數類型
*@paramconverterType消息轉換類型
*@return真實的參數
*/
@SneakyThrows
@Override
publicObjecthandleEmptyBody(Objectbody,HttpInputMessageinputMessage,MethodParameterparameter,TypetargetType,Class?extends?HttpMessageConverter>>converterType){
StringtypeName=targetType.getTypeName();
Class>bodyClass=Class.forName(typeName);
returnbodyClass.newInstance();
}
}
EncryptResponseBodyAdvice
相應自動加密
packagexyz.hlh.crypto.advice;
importcn.hutool.json.JSONUtil;
importcom.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
importlombok.SneakyThrows;
importorg.apache.commons.lang3.StringUtils;
importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
importorg.springframework.core.MethodParameter;
importorg.springframework.http.MediaType;
importorg.springframework.http.ResponseEntity;
importorg.springframework.http.converter.HttpMessageConverter;
importorg.springframework.http.server.ServerHttpRequest;
importorg.springframework.http.server.ServerHttpResponse;
importorg.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
importorg.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ResponseBodyAdvice;
importsun.reflect.generics.reflectiveObjects.ParameterizedTypeImpl;
importxyz.hlh.crypto.annotation.EncryptionAnnotation;
importxyz.hlh.crypto.common.entity.Result;
importxyz.hlh.crypto.common.exception.CryptoException;
importxyz.hlh.crypto.entity.RequestBase;
importxyz.hlh.crypto.util.AESUtil;
importjava.lang.reflect.Type;
/**
*@authorHLH
*@description:
*@email17703595860@163.com
*@date:Createdin2022/2/415:12
*/
@ControllerAdvice
publicclassEncryptResponseBodyAdviceimplementsResponseBodyAdvice<Result>>{
@Autowired
privateObjectMapperobjectMapper;
@Override
publicbooleansupports(MethodParameterreturnType,Class?extends?HttpMessageConverter>>converterType){
ParameterizedTypeImplgenericParameterType=(ParameterizedTypeImpl)returnType.getGenericParameterType();
//如果直接是Result,則返回
if(genericParameterType.getRawType()==Result.class&&returnType.hasMethodAnnotation(EncryptionAnnotation.class)){
returntrue;
}
if(genericParameterType.getRawType()!=ResponseEntity.class){
returnfalse;
}
//如果是ResponseEntity
for(Typetype:genericParameterType.getActualTypeArguments()){
if(((ParameterizedTypeImpl)type).getRawType()==Result.class&&returnType.hasMethodAnnotation(EncryptionAnnotation.class)){
returntrue;
}
}
returnfalse;
}
@SneakyThrows
@Override
publicResult>beforeBodyWrite(Result>body,MethodParameterreturnType,MediaTypeselectedContentType,Class?extends?HttpMessageConverter>>selectedConverterType,ServerHttpRequestrequest,ServerHttpResponseresponse){
//加密
Objectdata=body.getData();
//如果data為空,直接返回
if(data==null){
returnbody;
}
//如果是實體,并且繼承了Request,則放入時間戳
if(datainstanceofRequestBase){
((RequestBase)data).setCurrentTimeMillis(System.currentTimeMillis());
}
StringdataText=JSONUtil.toJsonStr(data);
//如果data為空,直接返回
if(StringUtils.isBlank(dataText)){
returnbody;
}
//如果位數小于16,報錯
if(dataText.length()16){
thrownewCryptoException("加密失敗,數據小于16位");
}
StringencryptText=AESUtil.encryptHex(dataText);
returnResult.builder()
.status(body.getStatus())
.data(encryptText)
.message(body.getMessage())
.build();
}
}
5.4 crypto-test
5.4.1 結構
5.4.2 重要代碼
application.yml 配置文件
spring:
mvc:
format:
date-time:yyyy-MM-ddHHss
date:yyyy-MM-dd
#日期格式化
jackson:
date-format:yyyy-MM-ddHHss
Teacher 實體類
packagexyz.hlh.crypto.entity;
importlombok.AllArgsConstructor;
importlombok.Data;
importlombok.EqualsAndHashCode;
importlombok.NoArgsConstructor;
importorg.hibernate.validator.constraints.Range;
importjavax.validation.constraints.NotBlank;
importjavax.validation.constraints.NotNull;
importjava.io.Serializable;
importjava.util.Date;
/**
*@authorHLH
*@description:Teacher實體類,使用SpringBoot的validation校驗
*@email17703595860@163.com
*@date:Createdin2022/2/410:21
*/
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@EqualsAndHashCode(callSuper=true)
publicclassTeacherextendsRequestBaseimplementsSerializable{
@NotBlank(message="姓名不能為空")
privateStringname;
@NotNull(message="年齡不能為空")
@Range(min=0,max=150,message="年齡不合法")
privateIntegerage;
@NotNull(message="生日不能為空")
privateDatebirthday;
}
TestController 測試Controller
packagexyz.hlh.crypto.controller;
importorg.springframework.http.ResponseEntity;
importorg.springframework.validation.annotation.Validated;
importorg.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
importorg.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
importorg.springframework.web.bind.annotation.RestController;
importxyz.hlh.crypto.annotation.DecryptionAnnotation;
importxyz.hlh.crypto.annotation.EncryptionAnnotation;
importxyz.hlh.crypto.common.entity.Result;
importxyz.hlh.crypto.common.entity.ResultBuilder;
importxyz.hlh.crypto.entity.Teacher;
/**
*@authorHLH
*@description:測試Controller
*@email17703595860@163.com
*@date:Createdin2022/2/49:16
*/
@RestController
publicclassTestControllerimplementsResultBuilder{
/**
*直接返回對象,不加密
*@paramteacherTeacher對象
*@return不加密的對象
*/
@PostMapping("/get")
publicResponseEntity>get(@Validated@RequestBodyTeacherteacher){
returnsuccess(teacher);
}
/**
*返回加密后的數據
*@paramteacherTeacher對象
*@return返回加密后的數據ResponseBody格式
*/
@PostMapping("/encrypt")
@EncryptionAnnotation
publicResponseEntity>encrypt(@Validated@RequestBodyTeacherteacher){
returnsuccess(teacher);
}
/**
*返回加密后的數據
*@paramteacherTeacher對象
*@return返回加密后的數據Result格式
*/
@PostMapping("/encrypt1")
@EncryptionAnnotation
publicResult>encrypt1(@Validated@RequestBodyTeacherteacher){
returnsuccess(teacher).getBody();
}
/**
*返回解密后的數據
*@paramteacherTeacher對象
*@return返回解密后的數據
*/
@PostMapping("/decrypt")
@DecryptionAnnotation
publicResponseEntity>decrypt(@Validated@RequestBodyTeacherteacher){
returnsuccess(teacher);
}
}
審核編輯 :李倩
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原文標題:SpringBoot 接口加密解密,新姿勢!
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