Spring Cloud構(gòu)建微服務(wù)架構(gòu)：分布式配置中心（加密解密）
在微服務(wù)架構(gòu)中，我們通常都會采用DevOps的組織方式來降低因團隊間溝通造成的巨大成本，以加速微服務(wù)應(yīng)用的交付能力。這就使得原本由運維團隊控制的線上信息將交由微服務(wù)所屬組織的成員自行維護，其中將會包括大量的敏感信息，比如：數(shù)據(jù)庫的賬戶與密碼等。很顯然，如果我們直接將敏感信息以明文的方式存儲于微服務(wù)應(yīng)用的配置文件中是非常危險的。針對這個問題，Spring Cloud Config提供了對屬性進(jìn)行加密解密的功能，以保護配置文件中的信息安全。
比如下面的例子：
- spring.datasource.username=didi
- spring.datasource.password={cipher}dba6505baa81d78bd08799d8d4429de499bd4c2053c05f029e7cfbf143695f5b
在Spring Cloud Config中通過在屬性值前使用{cipher}前綴來標(biāo)注該內(nèi)容是一個加密值，當(dāng)微服務(wù)客戶端來加載配置時，配置中心會自動的為帶有{cipher}前綴的值進(jìn)行解密。通過該機制的實現(xiàn)，運維團隊就可以放心的將線上信息的加密資源給到微服務(wù)團隊，而不用擔(dān)心這些敏感信息遭到泄露了。下面我們來具體介紹如何在配置中心使用該項功能。
使用前提
在使用Spring Cloud Config的加密解密功能時，有一個必要的前提需要我們注意。為了啟用該功能，我們需要在配置中心的運行環(huán)境中安裝不限長度的JCE版本（Unlimited Strength Java Cryptography Extension）。雖然，JCE功能在JRE中自帶，但是默認(rèn)使用的是有長度限制的版本。我們可以從Oracle的官方網(wǎng)站中下載到它，它是一個壓縮包，解壓后可以看到下面三個文件：
- README.txt
- local_policy.jar
- US_export_policy.jar
我們需要將local_policy.jar和US_export_policy.jar兩個文件復(fù)制到$JAVA_HOME/jre/lib/security目錄下，覆蓋原來的默認(rèn)內(nèi)容。到這里，加密解密的準(zhǔn)備工作就完成了。
相關(guān)端點
在完成了JCE的安裝后，可以嘗試啟動配置中心。在控制臺中，將會輸出了一些配置中心特有的端點，主要包括：
- /encrypt/status：查看加密功能狀態(tài)的端點
- /key：查看密鑰的端點
- /encrypt：對請求的body內(nèi)容進(jìn)行加密的端點
- /decrypt：對請求的body內(nèi)容進(jìn)行解密的端點
可以嘗試通過GET請求訪問/encrypt/status端點，我們將得到如下內(nèi)容：
- {
- "description": "No key was installed for encryption service",
- "status": "NO_KEY"
- }
該返回說明當(dāng)前配置中心的加密功能還不能使用，因為沒有為加密服務(wù)配置對應(yīng)的密鑰。
配置密鑰
我們可以通過encrypt.key屬性在配置文件中直接指定密鑰信息（對稱性密鑰），比如：
- encrypt.key=didispace
加入上述配置信息后，重啟配置中心，再訪問/encrypt/status端點，我們將得到如下內(nèi)容：
- {
- "status": "OK"
- }
此時，我們配置中心的加密解密功能就已經(jīng)可以使用了，不妨嘗試訪問一下/encrypt和/decrypt端點來進(jìn)行加密和解密的功能。注意，這兩個端點都是POST請求，加密和解密信息需要通過請求體來發(fā)送。比如，以curl命令為例，我們可以通過下面的方式調(diào)用加密與解密端點：
- $ curl localhost:7001/encrypt -d didispace
- 3c70a809bfa24ab88bcb5e1df51cb9e4dd4b8fec88301eb7a18177f1769c849ae9c9f29400c920480be2c99406ae28c7
- $ curl localhost:7001/decrypt -d 3c70a809bfa24ab88bcb5e1df51cb9e4dd4b8fec88301eb7a18177f1769c849ae9c9f29400c920480be2c99406ae28c7
- didispace
這里，我們通過配置encrypt.key參數(shù)來指定密鑰的實現(xiàn)方式采用了對稱性加密。這種方式實現(xiàn)比較簡單，只需要配置一個參數(shù)即可。另外，我們也可以使用環(huán)境變量ENCRYPT_KEY來進(jìn)行配置，讓密鑰信息外部化存儲。
非對稱加密
Spring Cloud Config的配置中心不僅可以使用對稱性加密，也可以使用非對稱性加密（比如：RSA密鑰對）。雖然非對稱性加密的密鑰生成與配置相對復(fù)雜一些，但是它具有更高的安全性。下面，我們來具體介紹一下如何使用非對稱加密。
首先，我們需要通過keytool工具來生成密鑰對。keytool是JDK中的一個密鑰和證書管理工具。它使用戶能夠管理自己的公鑰/私鑰對及相關(guān)證書，用于（通過數(shù)字簽名）自我認(rèn)證（用戶向別的用戶/服務(wù)認(rèn)證自己）或數(shù)據(jù)完整性以及認(rèn)證服務(wù)。在JDK 1.4以后的版本中都包含了這一工具，它的位置在：%JAVA_HOME%\bin\keytool.exe。
生成密鑰的具體命令如下：
- $ keytool -genkeypair -alias config-server -keyalg RSA -keystore config-server.keystore
- 輸入密鑰庫口令:
- 再次輸入新口令:
- 您的名字與姓氏是什么?
- [Unknown]: zhaiyongchao
- 您的組織單位名稱是什么?
- [Unknown]: company
- 您的組織名稱是什么?
- [Unknown]: organization
- 您所在的城市或區(qū)域名稱是什么?
- [Unknown]: city
- 您所在的省/市/自治區(qū)名稱是什么?
- [Unknown]: province
- 該單位的雙字母國家/地區(qū)代碼是什么?
- [Unknown]: china
- CN=zhaiyongchao, OU=company, O=organization, L=city, ST=province, C=china是否正確?
- [否]: y
- 輸入 <config-server> 的密鑰口令
- (如果和密鑰庫口令相同, 按回車):
- 再次輸入新口令:
另外，如果我們不想逐步的輸入那些提示信息，可以使用-dname來直接指定，而密鑰庫口令與密鑰口令可使用-storepass和-keypass來直接指定。所以，我們可以通過下面的命令直接創(chuàng)建出與上述命令一樣的密鑰庫：
- $ keytool -genkeypair -alias config-server -keyalg RSA \
- -dname "CN=zhaiyongchao, OU=company, O=organization, L=city, ST=province, C=china" \
- -keypass 222222 \
- -keystore config-server.keystore \
- -storepass 111111 \
默認(rèn)情況下，上述命令創(chuàng)建的密鑰只有90天有效期。如果我們想要調(diào)整它的有效期，可以通過增加-validity參數(shù)來實現(xiàn)，比如我們可以通過下面的命令，讓密鑰的有效期延長到一年：
- $ keytool -genkeypair -alias config-server -keyalg RSA \
- -dname "CN=zhaiyongchao, OU=company, O=organization, L=city, ST=province, C=china" \
- -keypass 222222 \
- -keystore config-server.keystore \
- -storepass 111111 \
- -validity 365 \
上述的三種命令生成方式，最終都會在命令的當(dāng)前執(zhí)行目錄下生成一個config-server.keystore文件。下面，我們需要將它保存在配置中心的文件系統(tǒng)中的某個位置，比如放在當(dāng)前的用戶目錄下，然后在配置中心中加入相關(guān)的配置信息：
- encrypt.key-store.location=file://${user.home}/config-server.keystore
- encrypt.key-store.alias=config-server
- encrypt.key-store.password=111111
- encrypt.key-store.secret=222222
如果我們將config-server.keystore放在配置中心的src/main/resource目錄下，也可以直接這樣配置：encrypt.key-store.location=config-server.keystore。另外，非對稱加密的配置信息也可以通過環(huán)境變量的方式進(jìn)行配置，它們對應(yīng)的具體變量名如下：
- ENCRYPT_KEY_STORE_LOCATION
- ENCRYPT_KEY_STORE_ALIAS
- ENCRYPT_KEY_STORE_PASSWORD
- ENCRYPT_KEY_STORE_SECRET
通過環(huán)境變量來配置密鑰庫相關(guān)信息可以獲得更好的安全性，所以我們可以將敏感的口令信息存儲在配置中心的環(huán)境變量中是一種不錯的選擇。
【本文為51CTO專欄作者“翟永超”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請通過51CTO聯(lián)系作者獲取授權(quán)】
