Redis 中如何实现数据加密-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

简介

Redis 是一种高性能的、基于内存的键值数据库，用于存储数据和缓存。Secure Socket Layer (SSL) 用于数据加密和网络安全，但是 Redis 并没有直接提供 SSL 功能。在 Redis 中，我们需要自行对数据加密和解密。在本文中，我们将探讨 Redis 中数据的加密方式及其实现。

加密方式

对称加密

对称加密是一种加密方式，它使用相同的密钥来加密和解密数据。常见的对称加密算法有 DES（Data Encryption Standard）、AES（Advanced Encryption Standard）等。对称加密具有加解密速度快、可加密任意长度数据等优点，但存在密钥共享、密钥管理等安全性问题。

非对称加密

非对称加密使用一对不同的密钥来加密和解密数据。公钥可以用于加密数据，但只有私钥可以解密数据。反之亦然。非对称加密算法包括 RSA、DSA、ECC 等。非对称加密具有安全性高、密钥分发便利等优点，但加解密速度慢、不能加密大量数据等缺点。

散列

散列算法也叫哈希算法，它将任意长度的消息压缩成固定长度的散列值，且散列值之间基本上不相同。常见的散列算法有 MD5、SHA-1、SHA-256 等。散列算法不可逆，即不能被解密，只能通过输入相同的明文得到相同的散列值。它主要用于消息摘要、签名认证、数字指纹等场景。

实现方法

加密

对称加密

Redis 提供了一种用于字符串加密的 SETEX 命令，在将键值对写入 Redis 之前，可以将键值对数据进行加密。如下实例所示：

-- -------------------- ---- -------
------ ------
---- ------------- ------ ---

----- -----------
    --- ----------------------
        ------------
        ----------
        ----------------------

    --- -------------------
        ---------------------------------------
        --------------------------------------------------------
                            ---------------------------------------------
        ---------------------------------
        ------ --------------------------------------

------------------- ---- -----------------------------

非对称加密

通过 OpenSSL 工具，可以创建生成 RSA 密钥对，并将公钥储存在 Redis 中，将私钥储存在服务器本地，用于解密数据。

生成 RSA 密钥对

$ openssl genrsa -out private_key.pem 1024
$ openssl rsa -in private_key.pem -pubout -out public_key.pem

保存公钥到 Redis

from Crypto.PublicKey import RSA

def generate_keys():
    # 从文件中读取私钥
    privkey = RSA.generate(1024)
    pubkey = privkey.publickey()
    pub_str = pubkey.exportKey()
    redis_db.set('public_key', pub_str)

加密数据

def encrypt_data(data, pub_key):
    _pub_key = RSA.importKey(pub_key)
    cipher = Cipher_pkcs1_v1_5.new(_pub_key)
    cipher_text = base64.b64encode(cipher.encrypt(data.encode(encoding="utf-8")))
    return cipher_text.decode('utf-8')

解密

对称加密

解密对称加密数据，需要获得密钥。在 Redis 中，存储密钥的方法有：

使用类似于非对称加密的方式，储存密钥的密文。缺点是安全性依赖于加密算法的安全性。
将密钥储存在服务器本地，单独进行管理。缺点是密钥管理复杂。

通过调用 SETEX 命令，将密文和明文组合存储到 Redis 中。

def decrypt_redis_aes(ciphertext):
    key = redis_db.get('key')
    iv = redis_db.get('iv')
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
    ciphertext = base64.b64decode(ciphertext)
    plain_text = cipher.decrypt(ciphertext)
    return plain_text.rstrip(b'\0').decode('utf-8')

非对称加密

非对称加密的解密过程，需要使用私钥，而私钥在 Redis 中是不可知的，因此只能在本地进行解密。

from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
from Crypto.PublicKey import RSA

def decrypt_data(data, priv_key):
    _priv_key = RSA.importKey(priv_key)
    cipher = Cipher_pkcs1_v1_5.new(_priv_key)
    _text = cipher.decrypt(base64.b64decode(data), '')
    return _text.decode('utf-8')

结论

在 Redis 中实现数据加密，既可以使用对称加密，也可以使用非对称加密。使用对称加密时，需要注意密钥被泄露和管理的问题。使用非对称加密时，需要使用相应的工具生成密钥对，并保存公钥到 Redis 中。

参考文献

来源：JavaScript中文网，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/6731e0680bc820c5823af17d