# 用户敏感数据加密存储技术方案 ## 文档信息 | 项目信息 | 详情 | |---------|------| | **项目名称** | 福建水务营收系统 | | **文档类型** | 技术方案汇报 | | **适用范围** | 用户个人信息加密存储与搜索 | | **编写日期** | 2025年12月 | | **文档版本** | V1.0 | --- ## 一、方案背景 ### 为什么要做加密？ 根据**等保测评要求**，用户的敏感个人信息（身份证、手机号、银行卡等）必须**加密存储**，否则无法通过安全检查。 ``` ┌─────────────────────────────────────┐ │ 等保测评要求 │ └─────────────────────────────────────┘ │ ┌──────────────────────────────┼──────────────────────────────┐ ▼ ▼ ▼ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐ │ 存储加密 │ │ 传输加密 │ │ 访问控制 │ │ ✓ 必须做 │ │ ✓ 已完成 │ │ ✓ 已完成 │ └───────────────┘ └───────────────┘ └───────────────┘ ``` ### 涉及哪些数据？ | 敏感数据类型 | 示例 | 加密要求 | |-------------|------|----------| | 身份证号 | 350xxx19900101xxxx | ✅ 必须加密 | | 手机号 | 138xxxx8888 | ✅ 必须加密 | | 银行卡号 | 6222xxxxxxxx1234 | ✅ 必须加密 | | 邮箱地址 | xxx@xxx.com | ✅ 必须加密 | | 真实姓名 | 张xx | ✅ 必须加密 | --- ## 二、技术方案概述 ### 核心思路 **"先加密存储，再建立索引"** —— 既保证安全，又保证能搜索 ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 技术方案整体架构 │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ 应用层 │ ──────► │ 加密插件 │ ──────► │ 数据库 │ │ │ │ (业务代码) │ │(MyBatis-Plus)│ │ (加密存储) │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ │ │ ▼ │ │ ┌─────────────┐ │ │ │ 搜索索引 │ │ │ │ (支持查询) │ │ │ └─────────────┘ │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### 采用的技术 | 技术组件 | 说明 | 选择理由 | |---------|------|---------| | **MyBatis-Plus 加密插件** | 自动对数据进行加密和解密 | 框架自带功能，改造成本低 | | **SM4 加密算法** | 国产加密算法，符合等保要求 | 安全等级高，符合等保要求 | | **搜索索引技术** | 支持加密后的数据查询 | 保证业务搜索功能正常使用 | --- ## 三、加密存储方案 ### 加密前后对比 **加密前（明文存储，不安全）：** | id | real_name | id_card | phone | |----|-----------|---------|-------| | 1 | 张三 | 350102199001011234 | 13812345678 | **加密后（密文存储，安全）：** | id | real_name | id_card | phone | |----|-----------|---------|-------| | 1 | aGF4ZmRz... | YmVydGlu... | c2VjdXJl... | ### MyBatis-Plus 加密插件原理 ``` 【自动加密/解密流程】 ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ 保存数据 │ │ 查询数据 │ └────┬─────┘ └────┬─────┘ │ │ ▼ ▼ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ 明文数据 │ │ 密文数据 │ │ 张三 │ │ aGF4ZmRz │ └────┬─────┘ └────┬─────┘ │ │ │ 【加密插件自动处理】 │ 【加密插件自动处理】 │ │ ▼ ▼ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ 密文数据 │ │ 明文数据 │ │ aGF4ZmRz │ │ 张三 │ └────┬─────┘ └────┬─────┘ │ │ ▼ ▼ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ 数据库 │ ◄────────────────────────── │ 数据库 │ └──────────┘ └──────────┘ ``` **优势说明：** - ✅ **对业务代码透明** —— 开发人员无需修改业务逻辑 - ✅ **自动加密解密** —— 框架自动处理，不易出错 - ✅ **改造成本低** —— 只需添加配置和注解 --- ## 四、搜索功能方案 ### 为什么加密后还能搜索？ 加密后的数据是乱码，无法直接用SQL的 `LIKE` 查询。我们的解决方案是：**建立搜索索引**。 ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 搜索索引设计思路 │ ├───────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ 原始数据 索引数据 用途 │ │ ────── ────── ──── │ │ 身份证：350102199001011234 ➜ 哈希值：a1b2c3... 精确查询 │ │ 手机号：13812345678 ➜ 前7位：1381234 前缀查询 │ │ 姓名：张三 ➜ 拼音：zhangsan 模糊查询 │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### 支持的查询类型 | 查询类型 | 适用场景 | 实现方式 | |---------|---------|---------| | **精确查询** | 身份证查用户 | 哈希索引（完全匹配） | | **前缀查询** | 手机号前几位 | 前缀索引（部分匹配） | | **模糊查询** | 姓名搜索 | 拼音索引（支持模糊） | ### 查询流程示例 **场景：根据身份证号查询用户** ``` 用户输入身份证号 │ ▼ ┌──────────────┐ │ 计算哈希索引 │ ──────► a1b2c3d4e5... └──────────────┘ │ ▼ ┌──────────────┐ │ 查询索引字段 │ ──────► SELECT * FROM user WHERE id_card_hash = 'a1b2c3d4e5...' └──────────────┘ │ ▼ ┌──────────────┐ │ 返回匹配记录 │ ──────► 找到用户张三 └──────────────┘ ``` --- ## 五、数据库表设计 ### 表结构说明 ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 用户信息表 (user_info) │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ 【加密存储的字段】 【搜索索引字段】 │ │ ──────────────── ──────────────── │ │ • real_name（真实姓名） • id_card_hash（身份证哈希） │ │ • id_card（身份证号） • phone_prefix（手机号前缀） │ │ • phone（手机号） • name_pinyin（姓名拼音） │ │ • email（邮箱） • bank_card_prefix（银行卡前缀）│ │ • bank_card（银行卡号） │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### 字段对照表 | 敏感字段 | 存储方式 | 对应索引字段 | 索引用途 | |---------|---------|-------------|---------| | id_card | SM4加密 | id_card_hash | 精确匹配 | | phone | SM4加密 | phone_prefix | 前缀查询 | | real_name | SM4加密 | name_pinyin | 模糊搜索 | | bank_card | SM4加密 | bank_card_prefix | 前缀查询 | | email | SM4加密 | — | 不支持搜索 | --- ## 六、等保符合性说明 ### 安全控制措施对照 | 等保要求 | 我们的方案 | 符合性 | |---------|-----------|--------| | **个人信息加密存储** | SM4算法加密 | ✅ 完全符合 | | **数据传输安全** | HTTPS + 加密字段 | ✅ 完全符合 | | **访问权限控制** | 数据库权限 + 应用权限 | ✅ 完全符合 | | **安全审计** | 操作日志 + 加解密审计 | ✅ 完全符合 | | **密钥安全管理** | 配置加密 + 独立存储 | ✅ 完全符合 | ### 安全架构 ``` ┌─────────────────────────────────────┐ │ 密钥管理中心 │ │ （独立安全存储） │ └─────────────────────────────────────┘ │ │ 获取密钥 ▼ ┌─────────────┐ HTTPS ┌─────────────────┐ 加密写入 ┌─────────────┐ │ 前端应用 │ ────────► │ 应用服务器 │ ────────────► │ 数据库 │ │ │ ◄──────── │ (加密/解密) │ ◄──────────── │ (密文存储) │ └─────────────┘ 脱敏显示 └─────────────────┘ 解密读取 └─────────────┘ │ ▼ ┌─────────────────────────────────────┐ │ 审计日志系统 │ │ （记录所有操作） │ └─────────────────────────────────────┘ ``` --- ## 七、实施计划 ### 实施时间表 | 阶段 | 工作内容 | 时间 | 负责人 | |------|---------|------|--------| | **第一阶段** | 基础加密功能开发 | 1-2天 | 开发团队 | | **第二阶段** | 搜索索引功能开发 | 2-3天 | 开发团队 | | **第三阶段** | 历史数据迁移加密 | 1天 | 运维 + 开发 | | **第四阶段** | 测试与验收 | 1天 | 测试团队 | | **合计** | — | **5-7个工作日** | — | ### 实施步骤 ``` 第1-2天 第3-5天 第6天 第7天 │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ▼ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ 加密功能 │ ────► │ 搜索功能 │ ────► │ 数据迁移 │ ────► │ 测试验收 │ │ 开发 │ │ 开发 │ │ 执行 │ │ 上线 │ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ▼ 配置加密器 精确搜索 备份数据 功能测试 添加注解 前缀搜索 执行迁移 性能测试 测试验证 模糊搜索 验证完整 安全测试 ``` --- ## 八、风险控制 ### 风险识别与应对 | 风险类型 | 风险描述 | 应对措施 | |---------|---------|---------| | **密钥泄露风险** | 加密密钥被窃取 | 密钥独立存储，定期轮换 | | **数据迁移风险** | 迁移过程数据丢失 | 先备份后迁移，分批执行 | | **性能影响风险** | 加解密影响系统性能 | 添加索引，使用缓存优化 | | **功能影响风险** | 现有功能受影响 | 充分测试，灰度发布 | ### 应急预案 ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 应急处理流程 │ ├───────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ 发现问题 ────► 评估影响 ────► 启动回滚 ────► 恢复服务 │ │ │ │ · 监控告警 · 影响范围 · 数据回滚 · 验证功能 │ │ · 用户反馈 · 业务影响 · 代码回滚 · 恢复上线 │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` --- ## 九、方案优势总结 ### 核心优势 | 优势 | 说明 | |------|------| | ✅ **安全性高** | 采用SM4国产加密算法，符合等保要求 | | ✅ **搜索能力强** | 加密后仍支持精确、前缀、模糊多种搜索 | | ✅ **改造成本低** | 使用MyBatis-Plus插件，对业务代码侵入小 | | ✅ **实施周期短** | 5-7个工作日可完成全部改造 | | ✅ **运维友好** | 自动加解密，无需人工干预 | ### 投入产出分析 ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 投入产出分析 │ ├───────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ 【投入】 【产出】 │ │ ──── ──── │ │ · 开发工时：5-7个工作日 · 通过等保测评检查 │ │ · 测试工时：1-2个工作日 · 符合数据安全法规要求 │ │ · 运维工时：1个工作日 · 降低数据泄露风险 │ │ · 提升用户数据安全保障 │ │ │ │ 【总计：约7-10个工作日】 【价值：等保合规 + 安全保障】│ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` --- ## 十、结论与建议 ### 方案结论 本方案采用**MyBatis-Plus加密插件 + 搜索索引**的技术路线，能够： 1. ✅ **满足等保要求** —— 敏感数据全部加密存储 2. ✅ **保持业务功能** —— 加密后仍可正常搜索查询 3. ✅ **低成本实施** —— 对现有系统改动小，周期短 4. ✅ **安全可控** —— 密钥独立管理，审计可追溯 ### 建议 | 建议事项 | 说明 | |---------|------| | **1. 尽快启动** | 等保测评时间紧迫，建议尽快安排实施 | | **2. 分阶段实施** | 先完成核心功能，再优化性能 | | **3. 充分测试** | 上线前做好功能和性能测试 | | **4. 保留回滚方案** | 确保出现问题可快速回滚 | --- **如有疑问，请随时沟通！**