Java数据库加密储存

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Java数据库加密储存

在当今信息化的时代，数据安全性变得尤为重要。许多企业和个人都在寻求有效的方法来保护其敏感数据。使用Java进行数据库加密存储是一种普遍的做法。本文将介绍Java数据库加密存储的基本概念，提供一个简单的代码示例，并使用序列图和关系图帮助您更好地理解这一过程。

什么是数据库加密

数据库加密是指对存储在数据库中的数据进行加密处理，以防止未经授权的访问。数据加密可以在存储之前进行，也可以在读取数据时执行。通过加密，可以确保即使数据库被攻破，攻击者也无法轻易获取用户的敏感信息。

加密的基本原理

加密通常使用加密算法来转换明文为密文。只有持有密钥的用户才能将密文反转为明文。常见的对称加密算法包括AES（高级加密标准）。在Java中，可以使用Java Cryptography Architecture（JCA）来实现数据加密。

Java加密示例

下面是一个使用AES算法对数据进行加密和解密的简单示例。

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;

public class AESCipher {

    private static final String ALGORITHM = "AES";

    // 加密方法
    public static String encrypt(String data, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data.getBytes());
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
    }

    // 解密方法
    public static String decrypt(String encryptedData, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] originalData = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
        return new String(originalData);
    }

    // 生成密钥
    public static SecretKey generateKey() throws Exception {
        KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM);
        keyGen.init(128); // 128位密钥
        return keyGen.generateKey();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SecretKey secretKey = generateKey();
        String originalData = "Hello, World!";
        
        String encryptedData = encrypt(originalData, secretKey);
        System.out.println("Encrypted: " + encryptedData);
        
        String decryptedData = decrypt(encryptedData, secretKey);
        System.out.println("Decrypted: " + decryptedData);
    }
}

在这个示例中，我们首先生成一个AES密钥，然后可以对任何字符串进行加密和解密。你可以在你的数据库中储存加密后的数据，而只在需要的时候解密。

序列图

下面是一个简化的序列图，展示了加密和解密过程中的交互。

sequenceDiagram
    participant User
    participant JavaApp
    participant Database

    User->>JavaApp: 输入数据
    JavaApp->>JavaApp: 使用AES加密
    JavaApp->>Database: 储存加密数据
    Database-->>JavaApp: 响应
    User->>JavaApp: 请求解密
    JavaApp->>Database: 获取加密数据
    Database-->>JavaApp: 返回加密数据
    JavaApp->>JavaApp: 使用AES解密
    JavaApp-->>User: 返回明文数据

关系图

关系图展示了存储数据时的实体关系。

erDiagram
    USER {
        string userId PK
        string username
        string password
    }
    ENCRYPTED_DATA {
        string dataId PK
        string userId FK
        string encryptedContent
    }
    USER ||--o| ENCRYPTED_DATA : has

以上图示表示用户与加密数据之间的关系，一个用户可以有多个加密数据记录。