CN109492415A - 一种基于敏感数字的安全存储方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于敏感数字的安全存储方法及系统，属于数据处理领域。本发明的方法包括如下步骤：获取明文数据，通过加密函数对明文数据进行加密；将加密后的数据存储在数据库的密文数据列，同时删除明文数据列；对密文数据进行运算，得到运算后的加密数据。本发明的有益效果为：实现对数据库里的数据进行加密，加密后依然可进行运算，运算结果也是加密数据，大大增加敏感数字存储的安全性。

Description

一种基于敏感数字的安全存储方法及系统
技术领域
本发明涉及数字加密技术，尤其涉及一种基于敏感数字的安全存储方法及系统。
背景技术
现有的技术对能对敏感数字进行加密，在软件可以隐藏敏感数字。
缺陷：对数字的加密表现在软件层面，在数据库里依然能看到数字明文；数字加密后的密文不能进行运算，运算过程能够看到数字明文，敏感数字的安全性不能保证。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种基于敏感数字的安全存储方法及系统。
本发明基于敏感数字的安全存储方法包括如下步骤：
S1：获取明文数据，通过加密函数对明文数据进行加密；
S2：将加密后的数据存储在数据库的密文数据列，同时删除明文数据列；
S3：对密文数据进行运算，得到运算后的加密数据。
本发明作进一步改进，还包括解密步骤：调取数据库中的密文数据，并通过解密函数对密文数据进行解密，得到明文数据，供用户使用。
本发明作进一步改进，在步骤S1中，定义一个数组key，保存指定的数字，作为加密类的密钥，该密钥供加密和解密时共同使用；并定义一个数组iv，保存指定的数字，作为加密类的初始化向量，所述初始化向量从所述数组iv中随机选择。
本发明作进一步改进，所述加密函数的处理方法为：加密函数调用加密的转换运算将要加密的数字原文转变为密文字符，再将密文字符返回，其中，所述加密函数的参数为decimal类型的待加密数值，返回值为string类型的密文字符；解密的处理过程为：用解密的转换运算将要进行解密的密文字符转变为解密数值，再将解密数值返回，其中，解密参数为string类型的密文字符，返回值为decimal类型的解密数值。
本发明作进一步改进，所述加密的转换运算是通过des的CreateEncryptor方法生成；所述解密的转换运算通过des的CreateDecryptor方法生成。
本发明作进一步改进，步骤S2中，数据库的存储方法为：在数据库中设置数据表的列：C1和C2，如果C2的列名等于C1的列名加指定的后缀，则C2为C1的加密列，保存C1列数据加密后的密文，C1列进行加密后数据存到C2列，C1的数据清空。
本发明作进一步改进，步骤S3中，将加解密方法引入数据库，在整个运算过程中，不会暴露算法细节，运算的处理过程为：先调用解密函数对密文字符解密，再按照业务逻辑对数字进行解密运算，运算后的数据经过加密函数加密为密文字符存储。
本发明还提供了一种实现所述方法的系统，包括加密模块：用于获取明文数据，通过加密函数对明文数据进行加密；存储模块：用于将加密后的数据存储在数据库的密文数据列，同时删除明文数据列；运算模块：用于对密文数据进行运算，得到运算后的加密数据。
本发明作进一步改进，还包括解密模块：用于在客户端调取数据库中的密文数据，并通过解密函数对密文数据进行解密，得到明文数据，供用户使用。
本发明作进一步改进，还包括定义模块：用于定义一个数组key，保存指定的数字，作为加密类的密钥，该密钥供加密和解密时共同使用；并定义一个数组iv，保存指定的数字，作为加密类的初始化向量，所述初始化向量从所述数组iv中随机选择。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现对数据库里的数据进行加密，加密后依然可进行运算，运算结果也是加密数据，保证了敏感数字存储的安全性。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明详细流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明本发明基于敏感数字的安全存储方法包括如下步骤：
S1：获取明文数据，通过加密函数对明文数据进行加密；
S2：将加密后的数据存储在数据库的密文数据列，同时删除明文数据列；
S3：对密文数据进行运算，得到运算后的加密数据。
还包括解密步骤：调取数据库中的密文数据，并通过解密函数对密文数据进行解密，得到明文数据，供用户使用。
在步骤S3中，将加解密方法引入数据库，在整个运算过程中，不会暴露算法细节，运算的处理过程为：先调用解密函数对密文字符解密，再按照业务逻辑对数字进行解密运算，运算后的数据经过加密函数加密为密文字符存储。
本发明在软件中使用加密算法将敏感数字加密，同时使用用于自定的函数将加密算法引入到MS SQL Server数据库，支持客户按业务逻辑对加密数字进行四则运算，而不用暴露算法细节，在显示敏感数字前进行加解密操作，并将最终运算结果也以密文形式存储。实现对数据库里的数据进行加密，加密后依然可进行运算，运算结果也是加密数据，保证了敏感数字存储的安全性。
本例的具体实现过程为：
1、本例采用对称加密方法进行加解密操作，设置一个对称加密类CoreCryptor，应用命名空间System.Security.Cryptography。该加密类包括以下操作：
(1)定义一个数组key，保存指定的数字，作为该加密类的密钥。该密钥供加密和解密时共同使用。
(2)定义一个数组iv，保存指定的数字，作为该加密类的iv(初始化向量)。该iv供加密和解密时共同使用。在加解密时，随机选择数组中的数字作为初始化向量，并非固定数字，被破解的难度大大提升，增加了算法的安全性。
(3)定义一个ICryptoTransform(密码变换)类型的用于加密的基本加密转换运算ENT：初始化一个RC2CryptoServiceProvider类的新实例des(数据加密算法)，des的Key和iv分别等于(1)和(2)里的数组key、数组iv。然后用des的CreateEncryptor(加密者)方法生成一个基本加密运算，并且返回到ENT。
(4)定义一个ICryptoTransform类型的用于解密的基本解密转换运算DET：初始化一个RC2CryptoServiceProvider的新实例des，des的Key和iv分别等于(1)和(2)里的数组key、数组iv。然后用des的CreateDecryptor方法生成一个基本解密运算，并且返回到DET。
(5)设置加密函数Encrypt，该加密函数参数为decimal(十进制)类型的加密数值(需要加密的数值)，返回值为string(字符串)类型的密文字符(加密数值加密后得到的字符串)。该函数调用(3)中的用于加密的转换运算ENT将要加密的数字原文转变为密文字符，再将密文字符返回。
(6)设置解密函数Decyrpt，该函数参数为string类型的密文字符(需要进行解密的字符串)，返回值为decimal类型的解密数值(密文字符解密后得到的原文数值)。该函数调用(4)中的用于解密的转换运算DET将要进行解密的密文字符转变为解密数值，再将解密数值返回。
2、本例将加解密方法引入数据库，并对敏感数字进行安全存储，作为本发明的一个实施例，数据库的存储方法为：在数据库中设置数据表的列：C1和C2，如果C2的列名等于C1的列名加指定的后缀，则C2为C1的加密列，保存C1列数据加密后的密文，C1列进行加密后数据存到C2列，C1的数据清空。
本例设置一个类DataCryptor，提供对数据集、表的数据加密服务。应用命名空间System.Security.Cryptography。该类处理过程包括以下步骤：
(1)定义一个字符串变量EndStr，该字符串用于保存加密字段的后缀。即：有表的列C1和C2，若C2列名＝C1列名+EndStr，C2列为C1列的加密列，C2列保存C1列加密的数据密文。
(2)设置函数GetColumns，用于获取表的加密列，该函数返回值为List<KeyValuePair<string，string>>类型的键值对列表，参数为DataTable类型的表。先声明一个List<KeyValuePair<string，string>>类型的列表List。循环参数表里的列，判断表里是否存在两列如上面所述的C1和C2列(例：C2列名＝C1列名+EndStr，C2列为C1列的加密列)，若存在，则把C1的列名作为键，C2的列名作为值，添加到列表List里。参数表里的列都循环过后，返回列表List的值。
(3)设置函数Encrypt，用于获取表的指定列的加密数据，有3个部分：
<1>设置第一个函数Encrypt，用于返回行的指定列的加密数据，不修改原数据。该函数返回值为string类型，参数1为DataRow类型(要获取列的加密数据的数据行row)，参数2为string类型(要获取加密数据的列的字段名columnName)。定义一个object类型的变量value，value等于参数列row的字段columnName的值。调用1.对称加密类CoreCryptor的方法Encrypt把变量value转换为一个加密的字符串，将该加密的字符串返回。
<2>设置第二个函数Encrypt，用于加密指定的数据表。该函数返回值为空。参数1为DataTable类型(要进行加密的数据表table)。定义List<KeyValuePair<string，string>>类型变量list。将参数table作为参数调用(2)中的函数GetColumns获取表的加密列，返回值赋给list。循环参数table的行，循环list的键值对，调用<1>的函数Encrypt，将键值对中的键列(原列)值加密为密文数据保存到键值对中的值列(加密列)，将键列(原列)的数据清空。
<3>设置第三个函数Encrypt，用于加密指定的数据集。该函数返回值为空。参数1为DataSet类型(要进行加密的数据集dataSet)。循环获取dataSet中的数据表，调用<2>中的函数Encrypt对数据集中的每张数据表进行加密。
(4)设置函数Decrypt，用于返回表的指定加密列的解密数据，与第(3)部分对应，有3个重载。
<1>设置第一个函数Decrypt，用于返回行的指定加密列的解密数据，不修改原数据。该函数返回值为decimal类型，参数1为DataRow类型(要获取加密列的解密数据的数据行row)，参数2为string类型(要获取解密数据的加密列的字段名columnName)。定义一个string类型的变量value，value等于参数列row的字段columnName的值。调用1.对称加密类CoreCryptor的方法Decrypt把变量value转换为一个解密的数据，将该解密的数据返回。
<2>设置第二个函数Decrypt，用于解密指定的数据表。该函数返回值为空。参数1为DataTable类型(要进行解密的数据表table)。定义List<KeyValuePair<string，string>>类型变量list。将参数table作为参数调用(2)中的函数GetColumns获取表的加密列，返回值赋给list。循环参数table的行，循环list的键值对，调用<1>的函数Decrypt，将键值对中的值列(加密列)值解密为原文数据保存到键值对中的键列(原列)。
<3>设置第三个函数Decrypt，用于解密指定的数据集。该函数返回值为空。参数1为DataSet类型(要进行解密的数据集dataSet)。循环获取dataSet中的数据表，调用<2>中的函数Decrypt对数据集中的每张数据表进行解密。
3、在数据库中进行加密运算，并以密文形式存储。具体实现方法为：
设置一个用于加密数字进行计算的类，该类主要是将要进行计算的加密数据通过调用2.(4)中的解密方法Decrypt转变为数字明文，数字明文进行计算后得到计算结果，再调用2.(3)中的加密方法Encrypt把计算结果转变为数字密文。
本发明还提供了一种实现所述方法的系统，包括加密模块：用于获取明文数据，通过加密函数对明文数据进行加密；存储模块：用于将加密后的数据存储在数据库的密文数据列，同时删除明文数据列；运算模块：用于对密文数据进行运算，得到运算后的加密数据。
本发明作进一步改进，还包括解密模块：用于在客户端调取数据库中的密文数据，并通过解密函数对密文数据进行解密，得到明文数据，供用户使用。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于敏感数字的安全存储方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：获取明文数据，通过加密函数对明文数据进行加密；
S2：将加密后的数据存储在数据库的密文数据列，同时删除明文数据列；
S3：对密文数据进行运算，得到运算后的加密数据。
2.根据权利要求1所述的基于敏感数字的安全存储方法，其特征在于：还包括解密步骤：调取数据库中的密文数据，并通过解密函数对密文数据进行解密，得到明文数据，供用户使用。
3.根据权利要求2所述的基于敏感数字的安全存储方法，其特征在于：在步骤S1中，定义一个数组key，保存指定的数字，作为加密类的密钥，该密钥供加密和解密时共同使用；并定义一个数组iv，保存指定的数字，作为加密类的初始化向量，所述初始化向量从所述数组iv中随机选择。
4.根据权利要求3所述的基于敏感数字的安全存储方法，其特征在于：所述加密函数的处理方法为：加密函数调用加密的转换运算将要加密的数字原文转变为密文字符，再将密文字符返回，其中，所述加密函数的参数为decimal类型的待加密数值，返回值为string类型的密文字符；解密的处理过程为：用解密的转换运算将要进行解密的密文字符转变为解密数值，再将解密数值返回，其中，解密参数为string类型的密文字符，返回值为decimal类型的解密数值。
5.根据权利要求4所述的基于敏感数字的安全存储方法，其特征在于：所述加密的转换运算是通过des的CreateEncryptor方法生成；所述解密的转换运算通过des的CreateDecryptor方法生成。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于敏感数字的安全存储方法，其特征在于：步骤S2中，数据库的存储方法为：在数据库中设置数据表的列：C1和C2，如果C2的列名等于C1的列名加指定的后缀，则C2为C1的加密列，保存C1列数据加密后的密文，C1列进行加密后数据存到C2列，C1的数据清空。
7.根据权利要求1-5任一项所述的基于敏感数字的安全存储方法，其特征在于：步骤S3中，将加解密方法引入数据库，在整个运算过程中，不会暴露算法细节，运算的处理过程为：先调用解密函数对密文字符解密，再按照业务逻辑对数字进行解密运算，运算后的数据经过加密函数加密为密文字符存储。
8.一种实现权利要求1-7任一项所述的基于敏感数字的安全存储方法的系统，其特征在于包括：加密模块：用于获取明文数据，通过加密函数对明文数据进行加密；存储模块：用于将加密后的数据存储在数据库的密文数据列，同时删除明文数据列；运算模块：用于对密文数据进行运算，得到运算后的加密数据。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：还包括解密模块：用于在客户端调取数据库中的密文数据，并通过解密函数对密文数据进行解密，得到明文数据，供用户使用。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：还包括定义模块：用于定义一个数组key，保存指定的数字，作为加密类的密钥，该密钥供加密和解密时共同使用；并定义一个数组iv，保存指定的数字，作为加密类的初始化向量，所述初始化向量从所述数组iv中随机选择。
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