CN109583217B - 一种互联网电商平台用户隐私数据加密及解密方法 - Google Patents

一种互联网电商平台用户隐私数据加密及解密方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种互联网电商平台用户隐私数据加密方法，密文密钥加密储存，包括如下步骤：根据传入的原始用户数据生成向量iv；获取加密储存的密文密钥；将密文密钥解密成明文密文密钥；通过明文密文密钥和向量iv，将原始用户数据字节流用AES256/CFB8/NOPADDING算法进行加密，得到第一加密字符串；对第一加密字符串做base64编码，得到第二加密字符串；将E‑、iv、第二加密字符串依次拼接，得到第三加密字符串，将第三加密字符串作为加密数据存入数据库。本发明对用户隐私数据进行加密，其防止数据库系统的用户隐私数据信息泄露并且提高了处理的效率。

Description

一种互联网电商平台用户隐私数据加密及解密方法
技术领域
本发明涉及信息安全领域，具体涉及的是一种互联网电商平台用户隐私数据加密及解密方法。
背景技术
在互联网电商平台提供服务过程中，涉及到大量用户的姓名、身份证和电话等隐私信息，且大部分用户隐私信息往往都明文存储在数据库中。对用户隐私数据进行加密存储成为保护用户隐私数据不被泄露的重要手段。同时，最新颁布的网络安全法及信息安全等级保护新规明确要求对用户隐私数据进行加密后存储。
目前进行数据加密存储的方式有(1)购买硬件级加密设备进行部署；(2)进行软件级加密方式部署。现有的硬件级加密设备在实施上比较困难，扩展性不好，成本较高。硬件级加密设备对数据库存取数据部分扩展实现数据的加解密操作。这种对数据库存取方式扩展的方法，对于开源的数据库来较简单可行，但对于商业数据库，则需要得到厂商的代码支持才可实现，且升级维护较困难。另外，由于用于加密/解密的密钥布置在数据库侧或本地，当存储到数据库时数据被加密存储并且当提取数据对数据解密以返回给用户时，软件级加密方式存在的风险为从外部入侵到数据库系统，或数据库管理员等不当行为，或操作错误，而引起的信息泄露。而且，身份认证和访问控制功能一般采用口令认证或初级加密等简单的加密机制；加密的密钥一般存储在本地或数据库中，易被有权限的用户获取或非法操作；密钥被服务持有并进行加解密操作，不支持加密数据共享，服务扩展不灵活。
发明内容
针对上述不足之处，本发明提供了一种互联网电商平台用户隐私数据加密解密方法，解决数据库的数据的泄密问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种互联网电商平台用户隐私数据加密方法，密文密钥加密储存，所述互联网电商平台用户隐私数据加密方法包括如下步骤：
S01，根据传入的原始用户数据生成向量iv；
S02，获取加密储存的密文密钥；
S03，将密文密钥解密成明文密文密钥；
S04，通过明文密文密钥和向量iv，将原始用户数据字节流用AES256/CFB8/NOPADDING算法进行加密，得到第一加密字符串；
S05，对第一加密字符串做base64编码，得到第二加密字符串；
S06，将E-、iv、第二加密字符串依次拼接，得到第三加密字符串，将第三加密字符串作为加密数据存入数据库。
进一步的，密文密钥加密储存的方法为：将创建的明文密文密钥依次截取为三段明文字符串，再将三段明文字符串分别使用已定的密钥字符串做AES加密并逆序得到三段密钥加密分段，并将三段密钥加密分段分别存放于磁盘不同逻辑卷目录中。
更进一步的，获取加密储存的密文密钥的方法为：
将存放于磁盘不同逻辑卷目录中的三段密钥加密分段分别使用已定的密钥字符串做AES解密得三段明文字符串，并将三段明文字符串分段按顺序拼接得到完整的明文密文密钥；
将明文密文密钥的字符串依次用特定字符串key进行异或处理、字符串逆序、base64编码进行加密，得到二次加密后的密文密钥；
再进一步的，将密文密钥解密成明文密文密钥的方法为：对密文密钥依次做base64解码、字符串逆序、与特定字符串key异或处理获得明文密文密钥。
基于前述内容，本发明还提供了一种解密方法，对应于前述的互联网电商平台用户隐私数据加密方法，该解密方法包括如下步骤：
(1)从数据库取出加密数据；
(2)去除加密数据的前2个字节，得到第一解密字符串；
(3)取第一解密字符串前16个字符得到向量iv；
(4)去除第一解密字符串前16个字符，得到第二解密字符串；
(5)对第二解密字符串做base64解码，得到第三解密字符串；
(6)获取加密储存的密文密钥；
(7)将密文密钥解密成明文密文密钥；
(8)通过明文密文密钥和向量iv，将第三解密字符串用AES256/CFB8/NOPADDING算法进行解密，得到解密数据。
进一步的，获取加密储存的密文密钥的方法为：
将存放于磁盘不同逻辑卷目录中的三段密钥加密分段分别使用已定的密钥字符串做AES解密得三段明文字符串，并将三段明文字符串分段按顺序拼接得到完整的明文密文密钥；
将明文密文密钥的字符串依次用特定字符串key进行异或处理、字符串逆序、base64编码进行加密，得到二次加密后的密文密钥。
更进一步的，将密文密钥解密成明文密文密钥的方法为：对密文密钥依次做base64解码、字符串逆序、与特定字符串key异或处理获得明文密文密钥。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明进行数据加密存储符合最新颁布的网络安全法及信息安全等级保护新规。本发明采用软件级加密方式避免了硬件级加密设备存在的问题，同时，本发明对用户隐私数据进行加密，其防止数据库系统的用户隐私数据信息泄露并且提高了处理的效率，同时密文密钥加密储存，取出时二次加密再解密为明文密文密钥使用，提高了密文密钥的加密等级，有效避免了密文密钥被有权限的用户获取或非法操作的可能，进一步提高了用户隐私数据的加密等级。
附图说明
图1为本发明所示加密方法的流程示意图。
图2为本发明实施例互联网电商平台用户隐私数据加密装置的结构图。
图3为本发明实施例中的密钥管理单元的结构图。
图4为本发明实施例中的密钥管理单元的密钥管理流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
如图1所示，一种互联网电商平台用户隐私数据加密方法，密文密钥加密储存，所述互联网电商平台用户隐私数据加密方法包括如下步骤：
S01，根据传入的原始用户数据生成向量iv；
S02，获取加密储存的密文密钥；
S03，将密文密钥解密成明文密文密钥；
S04，通过明文密文密钥和向量iv，将原始用户数据字节流用AES256/CFB8/NOPADDING算法进行加密，得到第一加密字符串；
S05，对第一加密字符串做base64编码，得到第二加密字符串；
S06，将E-、iv、第二加密字符串依次拼接，得到第三加密字符串，将第三加密字符串作为加密数据存入数据库。
其中，密文密钥加密储存的方法为：将创建的明文密文密钥依次截取为三段明文字符串，再将三段明文字符串分别使用已定的密钥字符串做AES加密并逆序得到三段密钥加密分段，并将三段密钥加密分段分别存放于磁盘不同逻辑卷目录中。
获取加密储存的密文密钥的方法为：
将存放于磁盘不同逻辑卷目录中的三段密钥加密分段分别使用已定的密钥字符串做AES解密得三段明文字符串，并将三段明文字符串分段按顺序拼接得到完整的明文密文密钥；
将明文密文密钥的字符串依次用特定字符串key进行异或处理、字符串逆序、base64编码进行加密，得到二次加密后的密文密钥；
将密文密钥解密成明文密文密钥的方法为：对密文密钥依次做base64解码、字符串逆序、与特定字符串key异或处理获得明文密文密钥。
本发明还提供了一种解密方法，对应于前述的互联网电商平台用户隐私数据加密方法，包括如下步骤：
(1)从数据库取出加密数据；
(2)去除加密数据的前2个字节，得到第一解密字符串；
(3)取第一解密字符串前16个字符得到向量iv；
(4)去除第一解密字符串前16个字符，得到第二解密字符串；
(5)对第二解密字符串做base64解码，得到第三解密字符串；
(6)获取加密储存的密文密钥；
(7)将密文密钥解密成明文密文密钥；
(8)通过明文密文密钥和向量iv，将第三解密字符串用AES256/CFB8/NOPADDING算法进行解密，得到解密数据。
其中，获取加密储存的密文密钥的方法为：将存放于磁盘不同逻辑卷目录中的三段密钥加密分段分别使用已定的密钥字符串做AES解密得三段明文字符串，并将三段明文字符串分段按顺序拼接得到完整的明文密文密钥；
将明文密文密钥的字符串依次用特定字符串key进行异或处理、字符串逆序、base64编码进行加密，得到二次加密后的密文密钥。
将密文密钥解密成明文密文密钥的方法为：对密文密钥依次做base64解码、字符串逆序、与特定字符串key异或处理获得明文密文密钥。
实施例：
如图2所示，基于前述加密和解密方法的互联网电商平台用户隐私数据加密装置由数据库字段加密设置单元、加密单元、解密单元、密钥管理单元组成，其中数据库字段加密设置单元、加密单元、解密单元共同组成应用程序，也就是请求方，应用程序和密钥管理单元独立存在，应用程序向密钥管理单元请求密文密钥；其基本功能如下：
数据库字段加密设置单元：根据用户隐私信息特征，用于设置数据库中的存储字段是否加密，判断存储字段是否加密的原则由配置文件内容决定，例如xml配置文件中配置了phone、username等字段，则在读取到用户数据中存在这些字段则将这些字段加密；
加密单元：对用户隐私数据进行加密，其加密所需密钥由密钥管理单元提供。
解密单元：对加密单元产生的加密数据进行解密，其解密所需密钥由密钥管理单元提供。
密钥管理单元：为数据加解密提供相应的密钥，该单元由密钥管理程序、加密模块和解密模块组成。密钥管理程序功能包括访问控制功能：只允许存在于访问控制列表中并符合相关条件的对象获取密文密钥；二次加密功能：调用解密模块获取密文密钥后，对密文密钥二次加密；接口访问功能：为应用程序(即请求方)提供相关协议接口获取密文密钥，返回给应用程序(即请求方)二次加密后的密文密钥。加密模块对明文密文密钥进行加密并分段存储。解密模块由密钥管理程序进行调用，对加密存储的分段文件进行读取并将之解密为明文密文密钥。
具体说明如下：
数据库字段加密设置单元：使用python编写代码，根据相关配置判断哪些字段需要加解密；
加密单元：使用C语言编写python的C拓展模块，加密所需密文密钥由参数传入，向量存储在加密数据中。具体加密流程为：
(1)传入参数为原始用户数据，根据原始用户数据生成向量iv；
(2)通过密钥管理单元获取二次加密后的密文密钥，对二次加密后的密文密钥依次做base64解码、字符串逆序、与特定字符串key异或处理获得明文密文密钥；
(3)通过明文密文密钥和向量iv，将原始数据字节流用AES256/CFB8/NOPADDING算法进行加密，得到第一加密字符串；
(4)对第一加密字符串做base64编码，得到第二加密字符串；
(5)将E-、iv、第二加密字符串依次拼接，得到第三加密字符串，第三加密字符串即为存入数据库的加密数据，其中E-为前缀标识字符，无具体意义，用来标识这是一段加密的字符串；
解密单元：使用C语言编写python的C拓展模块，加密所需密钥由参数传入，具体解密流程为：
(1)应用程序(即请求方)调取数据库中的数据，取出加密数据；
(2)去除加密数据前2个字节(即E-)，得到第一解密字符串；
(3)取第一解密字符串前16个字符得到向量iv；
(4)去除第一解密字符串前16个字符，得到第二解密字符串；
(5)对第二解密字符串做base64解码，得到第三解密字符串；
(6)通过密钥管理单元获取二次加密后的密文密钥，对密文密钥依次做base64解码、字符串逆序、与特定字符串key异或处理获得明文密文密钥；
(7)通过明文密文密钥和向量iv，将第三解密字符串用AES256/CFB8/NOPADDING算法进行解密，得到解密数据；
如图3和图4所示，密钥管理单元：使用C语言python的C拓展模块，采用AES算法实现数据加解密，由加密模块和解密模块构成，具体流程如下：
(1)密文密钥管理员创建明文密文密钥，并依次将明文密文密钥截取为三段字符串，然后执行加密模块，将三段明文字符串分别使用已定的密钥字符串做AES加密并逆序得到三段密钥加密分段，并将三段密钥加密分段分别存放于磁盘不同逻辑卷目录中，并存放于磁盘不同逻辑卷目录中；该加密模块采用C语言编写，编译后可防止反编译而加密算法被窃取；
(2)密文密钥管理员在数据库中创建访问控制列表(即数据库白名单表)；
(3)密文密钥管理员为应用程序(即请求方)提供https接口访问；
(4)密文密钥管理员为应用程序(即请求方)分配appid、签名密钥字符串secret和异或所需的特定字符串key，并在访问控制列表为应用程序(即请求方)添加相关访问控制参数(频率限制、访问来源限制等)；
当应用程序(即请求方)调用密钥管理单元的密钥管理程序接口时，密钥管理程序调用解密模块读取三段存放于磁盘不同逻辑卷目录中的密钥加密分段，将存放于磁盘不同逻辑卷目录中的三段密钥加密分段分别使用已定的密钥字符串做AES解密得三段明文字符串，并将三段明文字符串分段按顺序拼接得到完整的明文密文密钥；将明文密文密钥的字符串依次用特定字符串key进行异或处理、字符串逆序、base64编码进行加密，得到二次加密后的密文密钥，将二次加密后的密文密钥返回给应用程序(即请求方)。该解密模块采用C语言编写，编译后可防止反编译而解密算法被窃取；
应用程序(即请求方)获取密文密钥：应用程序(即请求方)通过https协议调用密钥管理单元接口，请求参数有appid、t、sign，其中appid为上述密文密钥管理员为应用程序(即请求方)分配的appid，t为当前时间戳，sign为计算字符串appid＝appid&t＝t&secret＝secret的md5值，其中secret为上述密文密钥管理员为应用程序(即请求方)分配的签名密钥字符串secret；例如：假设appid＝123，t＝1541558216，secret＝abcd，则secret＝md5(“appid＝123&t＝1541558216&secret＝abcd”)＝e0ba439dfaf7d6d0fde2cc9bc8a4e0af；
请求成功后应用程序(即请求方)将获取密钥管理单元二次加密后的密文密钥，将该密文密钥的字符串分别做base64解码、字符串逆序、与特定字符串key异或处理，此处特定字符串key为上述密文密钥管理员为应用程序(即请求方)分配的异或所需的字符串，最后应用程序得到明文的密文密钥。
应用程序加密传入的原始用户数据：应用程序根据数据库字段加密设置单元所设置的条件判断原始用户数据是否需要加密，若是，则调用加密单元，使用明文密文密钥对相应字段进行加密并存入数据库；
应用程序解密用户数据：应用程序根据数据库字段加密设置单元所设置的条件判断用户数据是否需要解密，若是，则调用解密单元，使用明文密文密钥对相应字段进行解密。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种互联网电商平台用户隐私数据加密方法，其特征在于，密文密钥加密储存，所述互联网电商平台用户隐私数据加密方法包括如下步骤：
S01，根据传入的原始用户数据生成向量iv；
S02，获取加密储存的密文密钥；
S03，将密文密钥解密成明文密文密钥；
S04，通过明文密文密钥和向量iv，将原始用户数据字节流用AES256/CFB8/NOPADDING算法进行加密，得到第一加密字符串；
S05，对第一加密字符串做base64编码，得到第二加密字符串；
S06，将E-、iv、第二加密字符串依次拼接，得到第三加密字符串，将第三加密字符串作为加密数据存入数据库，其中，E-为前缀标识字符，无具体意义，用来标识这是一段加密的字符串。
2.根据权利要求1所述的一种互联网电商平台用户隐私数据加密方法，其特征在于，密文密钥加密储存的方法为：将创建的明文密文密钥依次截取为三段明文字符串，再将三段明文字符串分别使用已定的密钥字符串做AES加密并逆序得到三段密钥加密分段，并将三段密钥加密分段分别存放于磁盘不同逻辑卷目录中。
3.根据权利要求2所述的一种互联网电商平台用户隐私数据加密方法，其特征在于，获取加密储存的密文密钥的方法为：
将存放于磁盘不同逻辑卷目录中的三段密钥加密分段分别使用已定的密钥字符串做AES解密得三段明文字符串，并将三段明文字符串分段按顺序拼接得到完整的明文密文密钥；
将明文密文密钥的字符串依次用特定字符串key进行异或处理、字符串逆序、base64编码进行加密，得到二次加密后的密文密钥。
4.根据权利要求3所述的一种互联网电商平台用户隐私数据加密方法，其特征在于，将密文密钥解密成明文密文密钥的方法为：对密文密钥依次做base64解码、字符串逆序、与特定字符串key异或处理获得明文密文密钥。
5.一种解密方法，对应于权利要求4所述的互联网电商平台用户隐私数据加密方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)从数据库取出加密数据；
(2)去除加密数据的前2个字节，得到第一解密字符串；
(3)取第一解密字符串前16个字符得到向量iv；
(4)去除第一解密字符串前16个字符，得到第二解密字符串；
(5)对第二解密字符串做base64解码，得到第三解密字符串；
(6)获取加密储存的密文密钥；
(7)将密文密钥解密成明文密文密钥；
(8)通过明文密文密钥和向量iv，将第三解密字符串用AES256/CFB8/NOPADDING算法进行解密，得到解密数据。
6.根据权利要求5所述的一种解密方法，其特征在于，获取加密储存的密文密钥的方法为：
将存放于磁盘不同逻辑卷目录中的三段密钥加密分段分别使用已定的密钥字符串做AES解密得三段明文字符串，并将三段明文字符串分段按顺序拼接得到完整的明文密文密钥；
将明文密文密钥的字符串依次用特定字符串key进行异或处理、字符串逆序、base64编码进行加密，得到二次加密后的密文密钥。
7.根据权利要求6所述的一种解密方法，其特征在于，将密文密钥解密成明文密文密钥的方法为：对密文密钥依次做base64解码、字符串逆序、与特定字符串key异或处理获得明文密文密钥。
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