mybatis-plus中文加解密及中文模糊查询实现（多种加密算法比较）

ゝ一世哀愁。 2022-11-18 05:52 1412阅读 0赞

这里使用的的是 hutool-all.jar (compile 'cn.hutool:hutool-all:5.5.2') 提供的各种加密算法，

如：Morse 莫尔斯电码，Caesar 凯撒密码（移位密码），RotN密码，PunyCode，Base32, Base62, Base64编码，

对称加密算法：AES, DES, sm4；

如果想选用国密算法，需要另外引入 bcprov-jdk15on.jar ( compile 'org.bouncycastle:bcprov-jdk15on:1.68')

对比方案如下：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td colspan="5" style="text-align:center;vertical-align:bottom;">cn.hutool:hutool-all:5.5.2 提供的几种加密算法对比</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">加密算法</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">算法介绍</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">加密模糊查询</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">举例</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">Base32</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">使用8个ASCII字符去编码原数据中的5个字节数据 Base32比Base64多占用大约20％的空间</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">支持部分模糊匹配</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">广州&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;4W437ZNXTY 广州集联&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;4W437ZNXT3UZXBXIQGKA 广州集联95coder&nbsp;4W437ZNXT3UZXBXIQGKDSNLDN5SGK4Q</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">Base64</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">使用4个ASCII字符去编码原数据中的3个字节数据 标准的Base64最后需要用=补位</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">支持模糊匹配</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">广州&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 5bm/5bee 广州集联&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 5bm/5bee6ZuG6IGU 广州集联95coder&nbsp; 5bm/5bee6ZuG6IGUOTVjb2Rlcg==</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">Base62</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">使用了62个字符编码，包括0-9，a-z，A-Z Base62和Base64相比唯一的区别就是少了两个特殊符号</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">不支持模糊匹配</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">广州&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 19iusAGNy 广州集联&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1USmP5wRtBYJGfnd6 广州集联95coder&nbsp; 7wBSLiqTdcWmb8qpl4iqhctMO2</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">Morse</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">莫尔斯电码</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">支持模糊匹配</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">广州&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -.----..-------/-.---.---.----./ 广州集联&nbsp;&nbsp;&nbsp; -.----..-------/-.---.---.----./-..-.--.--...--./-........-.-.-../</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">PunyCode</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">是一个根据RFC 3492标准而制定的编码系统,主要用于把域名从地方语言所采用的Unicode编码转换成为可用于DNS系统的编码。</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">不支持模糊匹配</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">广州&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 6rtwn 广州集联&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 6rtwng25fx0s 广州集联95coder&nbsp;&nbsp; 95coder-ld0ni9bv42q4u7b</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">AesBase64</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">对称加密算法：AES对称加密后转base64</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">不支持模糊匹配</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">广州&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 6fpGTQhU2t1U8QmgLODoPw== 广州集联&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; rtsSEzZwemaSN1Lz5CRz8A== 广州集联95coder&nbsp; rkByH/uxr69ijfsL/z7MvQetprbEhD321ShSsJqFEEY=</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">DesBase64</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">对称加密算法：DES对称加密后转base64</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">不支持模糊匹配</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">广州&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; tCqdqe7JR1M= 广州集联&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; HL9vDCaKrzohRrX6uJMt3A== 广州集联95coder&nbsp; Od/k45Gnee41Ur3VIx78+26fscU98u7D</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">sm4</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">对称加密算法：国密算法 sm4</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">不支持模糊匹配</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">广州&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; cgkHwr7tjg7swcAX5f24Dw== 广州集联&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; W7eJ2vx/tTuihsibdD/BHw== 广州集联95coder&nbsp; m1EJcqqEG4jykV5zneV1myvDr4scC43jKzFgCrm3jXc=</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">Caesar</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">凯撒密码：是一种移位密码，通过移位加解密</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">hutool 暂不支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">&nbsp;</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:92px;">Rot</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:336px;">RotN（rotate by N places），回转N位密码，是一种简易的替换式密码，也是过去在古罗马开发的凯撒加密的一种变体</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:88px;">hutool 暂不支持中文</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:130px;">&nbsp;</td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:bottom;width:470px;">&nbsp;</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

mybatis-plus 具体使用方法介绍：

Entity-Class上添加：@TableName(value = "t_user", autoResultMap = true)  //此句主要用于查询返回的结果值解密处理
    
    Entity-字段属性上添加：@TableField(value="name", typeHandler = Base64SecureHandler.class) //设置字段的加解密处理器

/**
     * Base64算法，支持加密字段的模糊查询；加密后的长度=中文长度*4
     * 使用方式： Entity-Class上添加：@TableName(value = "t_user", autoResultMap = true)
     *          Entity-字段属性上添加：@TableField(value="name", typeHandler = Base64SecureHandler.class)
     * @author: 95coder
     * @date: 2021/4/11 10:06
     */
    public class Base64SecureHandler extends BaseTypeHandler {
    
        @Override
        public void setNonNullParameter(PreparedStatement preparedStatement, int i, Object parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException {
            String columnValue = (String)parameter;
            if(StrUtil.isNotBlank(columnValue)){
                preparedStatement.setString(i, Base64.encode(columnValue));
            }
        }
    
        @Override
        public Object getNullableResult(ResultSet resultSet, String columnName) throws SQLException {
            String columnValue = resultSet.getString(columnName);
            if(StrUtil.isNotBlank(columnValue)){
                return Base64.decodeStr(columnValue);
            }
            return columnValue;
        }
    
        @Override
        public Object getNullableResult(ResultSet resultSet, int columnIndex) throws SQLException {
            String columnValue = resultSet.getString(columnIndex);
            if(StrUtil.isNotBlank(columnValue)){
                return Base64.decodeStr(columnValue);
            }
            return columnValue;
        }
    
        @Override
        public Object getNullableResult(CallableStatement callableStatement, int columnIndex) throws SQLException {
            String columnValue = callableStatement.getString(columnIndex);
            if(StrUtil.isNotBlank(columnValue)){
                return Base64.decodeStr(columnValue);
            }
            return columnValue;
        }
    }

/**
     * 各种加密算法测试
     * @author: 95coder
     * @date: 2021/4/12 8:40
     */
    public class ChineseUtil {
    
        //private static String text1 = "技术方案";
        private static String text1 = "广州";
        private static String text2 = "广州集联";
        private static String text3 = "广州集联95coder";
    
        /**
         * 支持中文：转换结果太长
         * 莫尔斯电码的编码和解码实现；参考：https://github.com/TakWolf/Java-MorseCoder
         */
        public static void testMorse(String text){
            Morse morse = new Morse();
            String encode = morse.encode(text);
            String decode = morse.decode(encode);
            //广州             -.----..-------/-.---.---.----./
            //广州集联          -.----..-------/-.---.---.----./-..-.--.--...--./-........-.-.-../
            //广州集联95CODER   -.----..-------/-.---.---.----./-..-.--.--...--./-........-.-.-../----./...../-.-./---/-.././.-./
            System.out.println("testMorse "+ encode+" , "+decode);
        }
    
        /**
         * 支持中文：加密后不支持模糊匹配
         * Punycode是一个根据RFC 3492标准而制定的编码系统，主要用于把域名从地方语言所采用的Unicode编码转换成为可用于DNS系统的编码
         */
        public static void testPunyCode(String text){
            String encode = PunyCode.encode(text);
            String decode = PunyCode.decode(encode);
            //广州          6rtwn
            //广州集联       6rtwng25fx0s
            //广州集联95coder   95coder-ld0ni9bv42q4u7b
            System.out.println("testPunyCode "+ encode+" , "+decode);
        }
    
        /**
         * 不支持中文：只支持数字+英文+符号
         * 凯撒密码实现  算法来自：https://github.com/zhaorenjie110/SymmetricEncryptionAndDecryption
         */
        public static void testCaesar(String text){
            String encode =  Caesar.encode(text, 15);
            String decode =  Caesar.decode(encode, 15);
            //广州, encode=HH, decode=zz
            //广州集联, encode=HHHH, decode=zzzz
            //广州集联95coder, encode=HHHH95KWLMZ, decode=zzzz95coder
            System.out.println("testCaesar="+text+", encode="+ encode+", decode="+decode);
        }
    
        /**
         * 不支持中文：只支持数字+英文+符号
         * RotN（rotate by N places），回转N位密码，是一种简易的替换式密码，也是过去在古罗马开发的凯撒加密的一种变体。
         */
        public static void testRot(String text){
            String encode =  Rot.encode13(text);
            String decode =  Rot.decode13(encode);
            //广州 , 广州
            //广州集联 , 广州集联
            //广州集联95coder  -->  广州集联28pbqre
            System.out.println("testRot "+ encode+" , "+decode);
        }
    
        /**
         * 支持中文：不支持加密后模糊匹配
         * Base62工具类，提供Base62的编码和解码方案
         */
        public static void testBase62(String text){
            String encode =  Base62.encode(text);
            String decode =  Base62.decodeStr(encode);
            //广州     19iusAGNy
            //广州集联  1USmP5wRtBYJGfnd6
            //广州集联95coder  7wBSLiqTdcWmb8qpl4iqhctMO2
            System.out.println("testBase62 "+ encode+" , "+decode);
        }
    
        /**
         * Base32工具类，提供Base64的编码和解码方案 base64编码是用64（2的6次方）个ASCII字符来表示256（2的8次方）个ASCII字符，
         * 也就是三位二进制数组经过编码后变为四位的ASCII字符显示，长度比原来增加1/3。
         */
        public static void testBase32(String text){
            String encode =  Base32.encode(text);
            String decode =  Base32.decodeStr(encode);
            //广州             4W437ZNXTY
            //广州集联          4W437ZNXT3UZXBXIQGKA
            //广州集联95coder   4W437ZNXT3UZXBXIQGKOJP5B42A26OJVMNXWIZLS
            System.out.println("testBase32 "+ encode+" , "+decode);
        }
    
        /**
         * 可行：idea下执行部分中文乱码：技术方案，其它基本都支持，此为idea bug
         * Base64工具类，提供Base64的编码和解码方案 base64编码是用64（2的6次方）个ASCII字符来表示256（2的8次方）个ASCII字符，
         * 也就是三位二进制数组经过编码后变为四位的ASCII字符显示，长度比原来增加1/3。
         */
        public static void testBase64(String text){
            String encode =  Base64.encode(text);
            String decode =  Base64.decodeStr(encode);
            //广州            5bm/5bee
            //广州集联         5bm/5bee6ZuG6IGU
            //广州集联95coder  5bm/5bee6ZuG6IGUOTVjb2Rlcg==
            System.out.println("testBase64 "+ encode+" , "+decode);
        }
    
        public static void testAesBase64(String text){
            byte[] key = SecureUtil.generateKey(SymmetricAlgorithm.AES.getValue()).getEncoded();
            String encode =  SecureUtil.aes(key).encryptBase64(text);
            String decode =  SecureUtil.aes(key).decryptStr(encode);
            //广州            6fpGTQhU2t1U8QmgLODoPw==
            //广州集联         rtsSEzZwemaSN1Lz5CRz8A==
            //广州集联95coder  rkByH/uxr69ijfsL/z7MvQetprbEhD321ShSsJqFEEY=
            System.out.println("testAesBase64 "+ encode+" , "+decode);
        }
    
        public static void testDesBase64(String text){
            byte[] key = SecureUtil.generateKey(SymmetricAlgorithm.DES.getValue()).getEncoded();
            String encode =  SecureUtil.des(key).encryptBase64(text);
            String decode =  SecureUtil.des(key).decryptStr(encode);
            //广州            tCqdqe7JR1M=
            //广州集联         HL9vDCaKrzohRrX6uJMt3A==
            //广州集联95coder  Od/k45Gnee41Ur3VIx78+26fscU98u7D
            System.out.println("testDesBase64 "+ encode+" , "+decode);
        }
    
        public static void testSM4(String text){
            // key必须是16位
            String key="1234567890123456";
            SymmetricCrypto sm4 = SmUtil.sm4(key.getBytes());
            String encode =  sm4.encryptBase64(text);
            String decode =  sm4.decryptStr(encode);
            //广州             cgkHwr7tjg7swcAX5f24Dw==
            //广州集联          W7eJ2vx/tTuihsibdD/BHw==
            //广州集联95coder   m1EJcqqEG4jykV5zneV1myvDr4scC43jKzFgCrm3jXc=
            System.out.println("testSM4 "+ encode+" , "+decode);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            //testMorse(text1);
            //testPunyCode(text1);
            //testCaesar(text1);
            //testRot(text1);
            //testBase32(text1);
            //testBase32(text2);
            //testBase32(text3);
            //testBase62(text1);
            //testBase64(text1);
            //testAesBase64(text1);
            //testDesBase64(text1);
            testSM4(text1);
            testSM4(text2);
            testSM4(text3);
        }
    }

最后想说一下测试中遇到的奇葩问题

本人用的是idea开发工具，在main()方法中执行加解密函数，中文（技术方案），解密后打印出来的是乱码，如下

PunyCode    执行加密得到 ：2qur5eb6af6a                                解密后得到 ：�?术方�?

Base32        执行加密得到 ：42FIBZU4V7TJNOPGUGEA         解密后得到 ： �?术方�?

Base62        执行加密得到 ：1Un840vBwAuNOo9ge                  解密后得到 ： �?术方�?

AesBase64  执行加密得到 ：xrb3dTv4wEQacLM+OxB0eg==    解密后得到 ： �?术方�?

DesBase64  执行加密得到 ：3mXHySoQypTRFm9PRlGlsw==  解密后得到 ： �?术方�?

SM4             执行加密得到 ：LdwTgbyOA7dTZZ/envqfrQ==       解密后得到 ： �?术方�?

怀疑是idea中文处理的Bug，因为将 技术方案 插入数据库后，再返回给前端页面显示无此问题！