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Quarkus中ConfigSourceInterceptor加密

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前言

加密配置是一个很常见的需求,在spring boot生态中,已经有非常多的第三方starter实现了,博主所在公司也有这种强制要求,一些敏感配置信息必须加密,比如第三方账号,数据库密码等等。所以研究了下怎么在Quarkus中实现类似的配置加密功能。在前文 Quarkus集成apollo配置中心 中,已经有介绍过Quarkus中的配置架构了,配置加密功能也是基于smallrye-config来实现。

Eclipse MicroProfile Config:https://github.com/eclipse/microprofile-config/

smallrye-config:https://github.com/smallrye/smallrye-config

配置拦截器 ConfigSourceInterceptor

在实现功能前,先看下smallrye-config1.8版本新增的配置拦截器功能。ConfigSourceInterceptor拦截器定义如下:

public interface ConfigSourceInterceptor extends Serializable {
    ConfigValue getValue(ConfigSourceInterceptorContext context, String name);
  //省略、、、
}

实现这个接口,可以在配置加载的时候通过context拿到当前配置的值,然后进行任意逻辑操作。

拦截器是通过java.util.ServiceLoader机制加载的,可以通过提供名为io.smallrye.config.ConfigSourceInterceptor的文件进行注册,该资源META-INF/services/io.smallrye.config.ConfigSourceInterceptor包含完全限定的ConfigSourceInterceptor实现类名称作为其内容。

前文 Quarkus集成apollo配置中心 中,我们已了解Quarkus的配置基于Eclipse MicroProfile Config的规范和smallrye-config的实现,但是ConfigSourceInterceptor的接口设计却没有包含在MicroProfile Config的配置规范中,smallrye团队正在努力参与规范的制定,所以后期这个接口很有可能会迁移到 MicroProfile Config包中,不过目前来看,你可以放心的使用smallrye-config1.8版本体验配置拦截器功能

内置的实现

smallrye-config内置了如下配置拦截器实现:

RelocateConfigSourceInterceptor

ProfileConfigSourceInterceptor

ExpressionConfigSourceInterceptor

FallbackConfigSourceInterceptor

LoggingConfigSourceInterceptor

SecretKeyConfigSourceInterceptor

默认情况下,并非每个拦截器都已注册。只有ProfileConfigSourceInterceptor, ExpressionConfigSourceInterceptor、SecretKeyConfigSourceInterceptor默认已注册。

其他拦截器需要通过ServiceLoader机制进行手动注册。配置中的${}表达式功能正是ExpressionConfigSourceInterceptor来实现的

加密配置实现

基于ConfigSourceInterceptor的机制,实现一个加密的拦截器,在配置时,标记需要被解密的配置,在应用启动时,拦截配置加载,做解密处理即可。这里使用了AES加解密算法,将aesKey配置在配置文件中,将vi向量直接写死在代码里,这样,即使别人拿到了你的完整配置,不知道vi向量值,也无法解密。

ConfigSourceInterceptor实现类可以通过标准javax.annotation.Priority 注释指定优先级。如果未明确指定优先级,则采用io.smallrye.config.Priorities.APPLICATION默认优先级值 。指定优先级时,value值越小,优先级越高,这里指定为PLATFORM早期拦截,代码如下:

/**
 * 1、使用方式为 正常配置值的前面拼接Encrypt=>字符串,如
 * quarkus.datasource.password = Encrypt=>xxxx
 * 2、配置解密的aeskey值,如
 * config.encrypt.aeskey = 11111111111111111
 *
 * @author kl : http://kailing.pub
 * @version 1.0
 * @date 2020/7/10 9:46
 */
//value 值越低优先级越高
@Priority(value = Priorities.PLATFORM)
public class EncryptConfigInterceptor implements ConfigSourceInterceptor {
    private static final String CONFIG_ENCRYPT_KEY = "config.encrypt.aeskey";
    private static final int AES_KEY_LENGTH = 16;
    /**
     * 需要加密值的前缀标记
     */
    private static final String ENCRYPT_PREFIX_NAME = "Encrypt=>";
    /**
     * AES加密模式
     */
    private static final String AES_MODE = "AES/CBC/PKCS5Padding";
    /**
     * AES的iv向量值
     */
    private static final String AES_IV = "1234567890123456";
    @Override
    public ConfigValue getValue(ConfigSourceInterceptorContext context, String name) {
        ConfigValue config = context.proceed(name);
        if (config != null && config.getValue().startsWith(ENCRYPT_PREFIX_NAME)) {
            String encryptValue = config.getValue().replace(ENCRYPT_PREFIX_NAME, "");
            String aesKey = context.proceed(CONFIG_ENCRYPT_KEY).getValue();
            String value = AesEncyptUtil.decrypt(encryptValue, aesKey);
            return config.withValue(value);
        }
        return config;
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("加密后的配置:"+ AesEncyptUtil.encrypt("office#123", "1111111111111111"));
    }
   static class AesEncyptUtil{
       public static Cipher getCipher(int mode, String key) {
           if (key == null || key.length() != AES_KEY_LENGTH) {
               throw new RuntimeException("config.encrypt.key不能为空,且长度为16位");
           }
           SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
           //使用CBC模式,需要一个向量iv,可增加加密算法的强度
           IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(AES_IV.getBytes());
           Cipher cipher = null;
           try {
               cipher = Cipher.getInstance(AES_MODE);
               cipher.init(mode, skeySpec, iv);
           } catch (InvalidKeyException | InvalidAlgorithmParameterException | NoSuchPaddingException | NoSuchAlgorithmException e) {
               e.printStackTrace();
           }
           return cipher;
       }
       /**
        * AES加密函数
        * @param plaintext 被加密的字符串
        * @param key       AES key
        * @return 加密后的值
        */
       public static String encrypt(final Object plaintext, String key) {
           if (null == plaintext) {
               return null;
           }
           byte[] encrypted = new byte[0];
           try {
               Cipher encryptCipher = getCipher(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
               encrypted = encryptCipher.doFinal(String.valueOf(plaintext).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
           } catch (IllegalBlockSizeException | BadPaddingException e) {
               e.printStackTrace();
           }
           //此处使用BASE64做转码。
           return Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted);
       }
       /**
        * AES 解密函数
        *
        * @param ciphertext 被解密的字符串
        * @param key        AES key
        * @return 解密后的值
        */
       public static String decrypt(final String ciphertext, String key) {
           if (null == ciphertext) {
               return null;
           }
           try {
               Cipher decryptCipher = getCipher(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
               //先用base64解密
               byte[] encrypted1 = Base64.getDecoder().decode(ciphertext);
               byte[] original = decryptCipher.doFinal(encrypted1);
               return new String(original, StandardCharsets.UTF_8);
           } catch (Exception ex) {
               ex.printStackTrace();
               return null;
           }
       }
   }
}

记得将完整的类名写入到META-INF/services/io.smallrye.config.ConfigSourceInterceptor这个文件中。使用时先配置好加密的key,在application.properties中添加如下配置:

config.encrypt.aeskey = xxxxxxxxxxxxxx

配置值一定要16位,然后将需要加密的值,使用AesEncyptUtil.encrypt(final Object plaintext, String key)方法先得到加密的值,然后做如下配置,以数据库密码为例:

quarkus.datasource.username=mobile_office
quarkus.datasource.password=Encrypt=>/8wYwbxokEleEZzT4niJew==

使用Encrypt=>标记了这个值是加密的,应用程序加载时会被拦截到,然后做解密处理

结语

总的来说,Quarkus中使用的一些api设计是非常优秀的的,通过预留的这种扩展机制,可以非常轻松的实现扩展功能。

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