Oracle、MySQL、ClickHouse的通用AES256加解密如何实现?
前段时间研究了加密算法aes,写了个文档,分享到博客上来。
1 说明
应XXX安全生产需求,对目标库目标表业务字段敏感信息进行加密密文存放,查询时通过解密得到明文进行数据使用,要求使用AES256。
目前公司所使用主要的数据库类型有Oracle,MySQL以及ClickHouse,要求同一套key+iv在所有数据库通用,并且能够使用在线的AES对库中密文进行解密。
2 资料参考
https://docs.oracle.com/en/database/oracle/oracle-database/21/arpls/DBMS_CRYPTO.html
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/server-system-variables.html#sysvar_block_encryption_mode
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/encryption-functions.html#function_aes-encrypt
https://clickhouse.com/docs/en/sql-reference/functions/encryption-functions
https://clickhouse.com/docs/en/sql-reference/statements/create/function
https://www.cnblogs.com/PiscesCanon/p/18515978
3 算法信息
以算法AES_256_CBC为例子:
密钥key(32位):9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA
偏移量iv(16位):WphknmzxC9ZjKPfc
加密的示例明文:'自由文明'
注:数据库字符集有UTF8
4 数据库实现
要求同一套算法得到的密文一致,并且各自库有加密同时也有解密的功能。
4.1 MySQL
默认MySQL是使用aes-128-ebc算法的,有参数block_encryption_mode控制,该参数也可以在session层面修改进行调试。
SET session block_encryption_mode = 'aes-256-cbc'; 以下主主架构所有数据库实例都要设置: SET global block_encryption_mode = 'aes-256-cbc'; vi /etc/my.cnf [mysqld] block_encryption_mode = aes-256-cbc 加密: select hex(aes_encrypt("自由文明","9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA","WphknmzxC9ZjKPfc")) encrypt_value; 得到的密文:3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8 解密: select convert(aes_decrypt(unhex("3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8"), "9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA",'WphknmzxC9ZjKPfc') using utf8mb4) decrypt_value;
4.2 ClickHouse
加密: SELECT hex(encrypt('aes-256-cbc','自由文明','9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA','WphknmzxC9ZjKPfc')) encrypt_value; 得到的密文:3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8 解密: SELECT decrypt('aes-256-cbc',unhex('3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8'),'9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA','WphknmzxC9ZjKPfc') decrypt_value;
4.3 Oracle
Oracle实现相对复杂,通过dbms_crypto包实现。
加解密过程: set serveroutput on DECLARE l_ccn_raw RAW(128) := utl_i18n.string_to_raw('自由文明','AL32UTF8'); l_key RAW(128) := utl_i18n.string_to_raw('9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA','AL32UTF8'); l_mod NUMBER := dbms_crypto.encrypt_aes256 + dbms_crypto.chain_cbc + dbms_crypto.pad_pkcs5; l_iv RAW(128) := utl_i18n.string_to_raw('WphknmzxC9ZjKPfc','AL32UTF8'); l_encrypted_raw RAW(2048); l_decrypted_raw RAW(2048); BEGIN dbms_output.put_line(chr(10)); dbms_output.put_line('示例明文 : ' || '自由文明'); dbms_output.put_line('key : ' || utl_i18n.raw_to_char(l_key,'AL32UTF8')); dbms_output.put_line('iv : ' || utl_i18n.raw_to_char(l_iv,'AL32UTF8')||chr(10)); l_encrypted_raw := dbms_crypto.encrypt(src => l_ccn_raw, typ => l_mod, key => l_key, iv => l_iv); dbms_output.put_line('加密后密文 : ' || rawtohex(l_encrypted_raw)); l_decrypted_raw := dbms_crypto.decrypt(src => l_encrypted_raw,typ => l_mod, key => l_key, iv => l_iv); dbms_output.put_line('解密后明文 : ' || utl_i18n.raw_to_char(l_decrypted_raw,'AL32UTF8')); END; /
5 使用函数封装
使用函数封装后隐藏key和iv值,同时在数据库中也更加便于使用加解密功能。
5.1 MySQL
5.1.1 创建载体库
create database ecp;
5.1.2 加密函数
DELIMITER // create function ecp.f_encrypt(input_string varchar(4000)) returns varchar(4000) no sql deterministic sql security invoker begin return hex(aes_encrypt(input_string,"9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA","WphknmzxC9ZjKPfc")); end// DELIMITER ;
5.1.3 创建角色等
创建角色并授权,设置并激活强制角色: create role ecp_role; grant execute on function ecp.f_encrypt to ecp_role; grant select on ecp.* to ecp_role; 以下主主架构所有数据库实例都要设置: set global mandatory_roles = 'ecp_role'; set global activate_all_roles_on_login = on;
参数文件: vi /etc/my.cnf [mysqld] mandatory_roles = 'ecp_role' activate_all_roles_on_login = on
5.1.4 加密示例
select ecp.f_encrypt('自由文明'); 密文:3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8
5.1.5 解密函数
DELIMITER // create function ecp.f_decrypt(input_string varchar(4000)) returns varchar(4000) no sql deterministic sql security invoker begin return convert(aes_decrypt(unhex(input_string), "9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA",'WphknmzxC9ZjKPfc') using utf8mb4); end// DELIMITER ;
5.1.6 解密示例
select ecp.f_decrypt('3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8'); 明文:自由文明
5.2 ClickHouse
存在加解密的时候结果的临时列带有key和iv信息的问题。
目前尚无法解决。
5.2.1 加密函数
create function f_encrypt as (input_string) -> hex(encrypt('aes-256-cbc',input_string,'9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA','WphknmzxC9ZjKPfc'));
5.2.2 加密示例
select f_encrypt('自由文明'); 密文:3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8
5.2.3 解密函数
create function f_decrypt as (input_string) -> decrypt('aes-256-cbc',unhex(input_string),'9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA','WphknmzxC9ZjKPfc');
5.2.4 解密示例
select f_decrypt('3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8'); 明文:自由文明
5.3 Oracle
5.3.1 创建函数
vi f_encrypt.sql create or replace function sys.f_encrypt(input_string varchar2) return raw is encrypted_raw raw(2000); begin encrypted_raw := dbms_crypto.encrypt(src => utl_i18n.string_to_raw(input_string, 'AL32UTF8'), typ => dbms_crypto.encrypt_aes256 + dbms_crypto.chain_cbc + dbms_crypto.pad_pkcs5, key => utl_i18n.string_to_raw('9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA', 'AL32UTF8'), iv => utl_i18n.string_to_raw('WphknmzxC9ZjKPfc', 'AL32UTF8')); return rawtohex(encrypted_raw); end; / 加密函数本身内容: wrap iname=f_encrypt.sql oname=f_encrypt.plb @f_encrypt.plb
5.3.2 加密示例
select f_encrypt('自由文明') from dual; 密文:3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8
5.3.3 解密函数
vi f_decrypt.sql create or replace function sys.f_decrypt(input_raw raw) return varchar2 is output_string varchar2(4000); decrypted_raw raw(2000); begin decrypted_raw := dbms_crypto.decrypt(src => input_raw, typ => dbms_crypto.encrypt_aes256 + dbms_crypto.chain_cbc + dbms_crypto.pad_pkcs5, key => utl_i18n.string_to_raw('9Fkwza7e4cb24pNB2NKP3cAtpj36G8sA', 'AL32UTF8'), iv => utl_i18n.string_to_raw('WphknmzxC9ZjKPfc', 'AL32UTF8')); output_string := utl_i18n.raw_to_char(decrypted_raw, 'AL32UTF8'); return output_string; end; / 加密函数本身内容: wrap iname=f_decrypt.sql oname=f_decrypt.plb @f_decrypt.plb
5.3.4 解密示例
select f_decrypt('3DDCE96F78E871CF42BE5B407CA054E8') from dual; 明文:自由文明
5.3.5 授权,创建同义词
grant execute on sys.f_encrypt to public; create public synonym f_encrypt for sys.f_encrypt; grant execute on sys.f_decrypt to public; create public synonym f_decrypt for sys.f_decrypt;
6 在线加解密验证
https://www.wushuangzl.com/encrypt/aes.html
标签:aes,AES256,encrypt,string,decrypt,加解密,dbms,raw,MySQL From: https://www.cnblogs.com/PiscesCanon/p/18515978