mysql中使用对称加密

2020-07-06 宋洋葱 宋洋葱

mysql中对密码一般采取非对称加密，除了密码外业务上有时也需要对部分字段进行对称加密。

常见对称加密算法：

  • AES
  • DES
  • RC4
  • Rabbit
  • TripleDes

常用的编码方式：

  • N进制（N>=2 && N<= 36），只能表示数字类型。
  • baseN（N=[16,32,64]），可表示任意类型。

mysql中可以用conv方法对数字进行转换,如：

select conv(101010,2,10);
select conv(13888888888,10,32);

mysql常用的对称加密方法：

  • aes_encrypt
  • des_encrypt

使用方法

select aes_encrypt("password","key");
select des_encrypt("password","key");

不出意外的话话出现一堆不认识的字符

mysql> select des_encrypt("password","key");
+-------------------------------+
| des_encrypt("password","key") |
+-------------------------------+
| ??bR?G
        8?????=?             |
+-------------------------------+

因为des_encrypt返回的是二进制序列（binary），需要将字节序列编码为字符串（即baseN）才可正常显示。常见的做法是base16或base64。

mysql> SELECT to_base64(aes_encrypt('password','key')); 
mysql> SELECT hex(aes_encrypt('password','key')); 
+------------------------------------+
| hex(aes_encrypt('password','key')) |
+------------------------------------+
| 9BDD7DE3EFED2089E18D6EB20B3C2DA0   |
+------------------------------------+

hex即base16，意思是使用16个可见字符来表示一个二进制数组。

上述加密结果的解密方法:

mysql> select aes_decrypt(unhex('9BDD7DE3EFED2089E18D6EB20B3C2DA0'),'key');
+--------------------------------------------------------------+
| aes_decrypt(unhex('9BDD7DE3EFED2089E18D6EB20B3C2DA0'),'key') |
+--------------------------------------------------------------+
| password                                                     |
+--------------------------------------------------------------+

如果只在mysql内加密与解密，那么到这里已经足够。若使用其他语言加解密可能得到的结果与mysql加解密的不一致。这是由于mysql处理IV，明文，填充和密文的方式不一致导致的。

AES分组：

  • AES-128（mysql默认）
  • AES-192
  • AES-256

加密模式：

  • ECB（mysql默认）
  • CBC
  • CFB
  • CTR
  • …

更多参数可参考AES-kwargs

使用python实现mysql的aes加密解密如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Date    : 2020-07-06 17:12:37
# @Author  : songxueyan (sxy9103@gmail.com)
# @Link    : https://sxy91.com

# https://pycryptodome.readthedocs.io/en/latest/index.html
# pip uninstall pycrypto
# pip install pycryptodome

from Crypto.Util.Padding import pad, unpad
from Crypto.Cipher import AES
BLOCK_SIZE = 16 # Bytes，mysql默认块大小

class MysqlAes(object):
	"""docstring for MysqlAes"""
	def __init__(self, key):
		super(MysqlAes, self).__init__()
		while len(key) % BLOCK_SIZE != 0:
			key += '\0'		#必须为16位长度的倍数，不足则补‘\0’
		self.cipher = AES.new(key.encode("utf-8"), AES.MODE_ECB)

	def encrypt(self,val):
		msg = self.cipher.encrypt(pad(val.encode("utf-8"), BLOCK_SIZE))
		return msg.hex().upper()

	def decrypt(self,val):
		msg_dec = self.cipher.decrypt(bytes.fromhex(val.lower()))
		return unpad(msg_dec, BLOCK_SIZE).decode('utf-8')


sqlAes = MysqlAes("key")
print(sqlAes.encrypt("password"))
print(sqlAes.decrypt("9BDD7DE3EFED2089E18D6EB20B3C2DA0"))

架设有如下加密解密规则：

--- 加密
select HEX(aes_encrypt(lower(conv(13888888888,10,32)),'yourkey'));

--- 解密
select conv(aes_decrypt(unhex('45EE3C8976FF9FC8F4BCA57AA479DEF3'),'yourkey'),32,10);

若用python实现如下：

# MysqlAes.py
def baseN(num,b):
	#把十进制转化成任意进制（36进制内）
	return ((num == 0) and  "0" ) or ( baseN(num // b, b).lstrip("0") + "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"[num % b])


phone = 13888888888
str_32 = baseN(phone,32)
sqlAes = MysqlAes("key")
phone_encrypt = sqlAes.encrypt(str_32)
print(phone_encrypt)
phone_decrypt = sqlAes.decrypt(phone_encrypt)
print(phone_decrypt)
num_10 = int(phone_decrypt, 32) # 把32进制转10进制
print(num_10)

参考文献：