MySQL数据库对敏感数据加密及解密的实现方式

Posted 2021-03-04

大数据时代的到来，数据成为企业最重要的资产之一，数据加密的也是保护数据资产的重要手段。本文主要在结合学习通过mysql函数及Python加密方法来演示数据加密的一些简单方式。

1. 准备工作
   为了便于后面对比，将各种方式的数据集存放在不同的表中。

创建原始明文数据表

1/ 创建原始数据表 /
2
3 CREATE TABLE f_user (
4 id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
5 name varchar(50) DEFAULT NULL,
6 tel varchar(20) DEFAULT NULL,
7 pwd varchar(50) DEFAULT NULL,
8 PRIMARY KEY (id)
9);
10/ 新增原始数据 /
11INSERT INTO f_user VALUES (1,‘曹操‘,‘10000000000‘,‘Cc@123‘),(2,‘关羽‘,‘21000000000‘,‘Guanyu@21‘),(3,‘刘备‘,‘20000000000‘,‘LB#200000‘);

创建MySQL加密表

1CREATE TABLE f_user_m (
2 id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
3 name varchar(200) DEFAULT NULL,
4 tel varchar(100) DEFAULT NULL,
5 pwd varbinary(255) DEFAULT NULL,
6 PRIMARY KEY (id)
7);
创建python加密表

1CREATE TABLE f_user_p (
2 id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
3 name varchar(200) DEFAULT NULL,
4 tel varchar(100) DEFAULT NULL,
5 pwd varchar(500) DEFAULT NULL,
6 PRIMARY KEY (id)
7);

2. MySQL加密函数的方式

2.1 MySQL加密
将明文表中的数据插入到f_user_m中，同时对pwd密码字段进行加密存储，注意要记住加密的字符串,因为解密的时候要用到这个值。

1/ 加密密码字段 /
2mysql> insert into f_user_m (name,tel,pwd)
3select name,tel,AES_ENCRYPT(pwd,‘MySQL‘) from f_user;
4Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)
5Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0

存储的结果如下

注：

加密后的数据直接存储varchar类型的字段中会出现如下报错：

ERROR 1366 (HY000): Incorrect string value: ‘xF0K+!x15?...‘ for column ‘pwd‘ at row 1

可以用如下三种方式处理：

1) 加密后的数据在utf8字符集下必须存放在varbinary/binary/blob等二进制字段属性的字段中，故上文中密码字段的类型设置为varbinary类型

2) 可以对加密后的数据使用HEX()函数来16进制化存入，取出时先用UNHEX()处理再解密

3) 采用latin1字符集直接存储在varchar类型字段中，但是不推荐

三种方式可以自行测试处理。

2.2 MYSQL解密
对于加密后的数据可以使用MySQL的解密函数AES_DECRYPT进行解密查看明文

1mysql> select name,tel,AES_DECRYPT(pwd,‘MySQL‘)pwd from f_user_m;
2+--------+-------------+-----------+
3| name | tel | pwd |
4+--------+-------------+-----------+
5| 曹操 | 10000000000 | Cc@123 |
6| 关羽 | 21000000000 | Guanyu@21 |
7| 刘备 | 20000000000 | LB#200000 |
8+--------+-------------+-----------+
9 3 rows in set (0.00 sec)
此时查看的数据和明文表里的一致了。

3. Python base64加密方法

3.1 使用Python的encodestring方法加密
编写python脚本，将数据加密后插入表中

1#!/usr/bin/python
2# coding=utf-8
3import pymysql as mdb
4import base64
5sor_conn = mdb.connect(host=‘127.0.0.1‘,port=3306,user=‘root‘,passwd=‘Root@Py123‘)
6sor_cur = sor_conn.cursor()
7v_sql = "select name,tel,pwd from bak_db.f_user"
8result_tb = sor_cur.execute(v_sql)
9t = sor_cur.fetchall()
10for col in t:
11 v_name = col[0]
12 v_tel = col[1]
13 v_pwd = col[2]
14 v_pwd = base64.encodestring(v_pwd) # 加密
15 v_sql_insert = "insert into bak_db.f_user_p(name,tel,pwd) values(‘%s‘,‘%s‘,‘%s‘);" %(v_name,v_tel,v_pwd)
16 sor_cur.execute(v_sql_insert)
17 sor_conn.commit()
18sor_conn.close()

查询加密后的数据如下：

1/ 加密后的数据如下 /
2mysql> select * from f_user_p;
3+----+--------+-------------+---------------+
4| id | name | tel | pwd |
5+----+--------+-------------+---------------+
6| 1 | 曹操 | 10000000000 | Q2NAMTIz
7 |
8| 2 | 关羽 | 21000000000 | R3Vhbnl1QDIx
9 |
10| 3 | 刘备 | 20000000000 | TEIjMjAwMDAw
11 |
12+----+--------+-------------+---------------+
13 3 rows in set (0.00 sec)

3.2 使用Python的decodestring方法解密
解密的方式采用base64.decodestring方法进行，该方法比较简单，可以自行测试.

注： 此方法的加、解密没有加密串进行加成，安全性相对较低，因此可以继续采用另一种方式进行。

4. Python AES算法加密
   AES算法需用到Crypto.Cipher模块，此方法类似于MySQL的方式，可以自定义加密串，解密时也许用到对应的加密串，安全性相对较高。

使用前需先安装Crypto

pip install Crypto

测试程序如下：

查看数据如下：

解密的方法可以将上例中的addstring 改为desString即可。

上面通过三种方式进行数据的加密、解密，个人推荐第三种方式，从应用层自定义加密。另外，此方法只是加密，实际应用中可能要用加密、混淆等脱敏方法来保障数据安全，另外，很多情况下没有解密方式，即不可逆