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加密函数

最近更新时间：2024.12.04 14:29:11首次发布时间：2024.11.25 12:55:25

这些函数使用 AES（高级加密标准）算法实现数据的加密和解密。
密钥长度取决于加密模式。对于 -128-、-196- 和 -256- 模式，密钥长度分别为 16、24 和 32 字节。
初始化向量的长度始终为 16 字节（超过 16 字节的部分将被忽略）。

encrypt

该函数使用以下模式加密数据：

aes-128-ecb、aes-192-ecb、aes-256-ecb
aes-128-cbc、aes-192-cbc、aes-256-cbc
aes-128-ofb、aes-192-ofb、aes-256-ofb
aes-128-gcm、aes-192-gcm、aes-256-gcm
aes-128-ctr、aes-192-ctr、aes-256-ctr

语法

encrypt('mode', 'plaintext', 'key' [, iv, aad])

参数

mode— 加密模式。字符串。
plaintext— 需要加密的文本。字符串。
key— 加密密钥。字符串。
iv— 初始化向量。对于-gcm模式是必需的，对于其他模式是可选的。字符串。
aad— 额外的认证数据。它未加密，但会影响解密。仅在-gcm模式下有效，其他模式下会引发异常。字符串。

返回值

密文二进制字符串。字符串。

示例
创建表：

CREATE TABLE encryption_test
(
    `comment` String,
    `secret` String
)
ENGINE = Memory;

插入一些数据（请避免将 keys/ivs 存储在数据库中，因为这会破坏整个加密概念），存储“提示”也不安全，仅用于说明目的：

--插入
INSERT INTO encryption_test VALUES('aes-256-ofb no IV', encrypt('aes-256-ofb', 'Secret', '12345678910121314151617181920212')),\
('aes-256-ofb no IV, different key', encrypt('aes-256-ofb', 'Secret', 'keykeykeykeykeykeykeykeykeykeyke')),\
('aes-256-ofb with IV', encrypt('aes-256-ofb', 'Secret', '12345678910121314151617181920212', 'iviviviviviviviv')),\
('aes-256-cbc no IV', encrypt('aes-256-cbc', 'Secret', '12345678910121314151617181920212'));

--查询
SELECT comment, hex(secret) FROM encryption_test;

结果：

┌─comment──────────────────────────┬─hex(secret)──────────────────────┐
│ aes-256-ofb no IV                │ B4972BDC4459                     │
│ aes-256-ofb no IV, different key │ 2FF57C092DC9                     │
│ aes-256-ofb with IV              │ 5E6CB398F653                     │
│ aes-256-cbc no IV                │ 1BC0629A92450D9E73A00E7D02CF4142 │
└──────────────────────────────────┴──────────────────────────────────┘

示例：-gcm：

--插入
INSERT INTO encryption_test VALUES('aes-256-gcm', encrypt('aes-256-gcm', 'Secret', '12345678910121314151617181920212', 'iviviviviviviviv')), \
('aes-256-gcm with AAD', encrypt('aes-256-gcm', 'Secret', '12345678910121314151617181920212', 'iviviviviviviviv', 'aad'));

SELECT comment, hex(secret) FROM encryption_test WHERE comment LIKE '%gcm%';

结果：

┌─comment──────────────┬─hex(secret)──────────────────────────────────┐
│ aes-256-gcm          │ A8A3CCBC6426CFEEB60E4EAE03D3E94204C1B09E0254 │
│ aes-256-gcm with AAD │ A8A3CCBC6426D9A1017A0A932322F1852260A4AD6837 │
└──────────────────────┴──────────────────────────────────────────────┘

aes_encrypt_mysql

与 MySQL 加密兼容，生成的密文可以通过 AES_DECRYPT 函数解密。
在相同的输入下，将产生与加密相同的密文。但是当key或iv比正常长度长时，aes_encrypt_mysql 会遵循 MySQL 的 aes_encrypt 行为：“折叠”key并忽略多余的位iv。
支持的加密模式：

aes-128-ecb、aes-192-ecb、aes-256-ecb
aes-128-cbc、aes-192-cbc、aes-256-cbc
aes-128-ofb、aes-192-ofb、aes-256-ofb

语法

aes_encrypt_mysql('mode', 'plaintext', 'key' [, iv])

参数

mode— 加密模式。字符串。
plaintext— 需要加密的文本。字符串。
key— 加密密钥。如果密钥长度超过模式要求的长度，则执行 MySQL 特定的密钥折叠。字符串。
iv— 初始化向量。可选，仅考虑字符串的前 16 个字节。

返回值

密文二进制字符串。字符串。

示例
给定相同的输入encrypt并aes_encrypt_mysql产生相同的密文：

SELECT encrypt('aes-256-ofb', 'Secret', '12345678910121314151617181920212', 'iviviviviviviviv') = aes_encrypt_mysql('aes-256-ofb', 'Secret', '12345678910121314151617181920212', 'iviviviviviviviv') AS ciphertexts_equal;

结果：

┌─ciphertexts_equal─┐
│                 1 │
└───────────────────┘

但当或长于预期encrypt时会失败：keyiv

--查询
SELECT encrypt('aes-256-ofb', 'Secret', '123456789101213141516171819202122', 'iviviviviviviviv123');

结果：

Received exception from server (version 22.6.1):
Code: 36. DB::Exception: Received from localhost:9000. DB::Exception: Invalid key size: 33 expected 32: While processing encrypt('aes-256-ofb', 'Secret', '123456789101213141516171819202122', 'iviviviviviviviv123').

产生与aes_encrypt_mysqlMySQL 兼容的输出：

--查询
SELECT hex(aes_encrypt_mysql('aes-256-ofb', 'Secret', '123456789101213141516171819202122', 'iviviviviviviviv123')) AS ciphertext;

结果：

┌─ciphertext───┐
│ 24E9E4966469 │
└──────────────┘

注意，即使供应时间更长也会IV产生同样的结果

--查询
SELECT hex(aes_encrypt_mysql('aes-256-ofb', 'Secret', '123456789101213141516171819202122', 'iviviviviviviviv123456')) AS ciphertext

结果：

┌─ciphertext───┐
│ 24E9E4966469 │
└──────────────┘

其二进制结果与 MySQL 在相同输入下生成的结果相同：

mysql> SET  block_encryption_mode='aes-256-ofb';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SELECT aes_encrypt('Secret', '123456789101213141516171819202122', 'iviviviviviviviv123456') as ciphertext;
+------------------------+
| ciphertext             |
+------------------------+
| 0x24E9E4966469         |
+------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

decrypt

此函数使用以下模式将密文解密为明文：

aes-128-ecb、aes-192-ecb、aes-256-ecb
aes-128-cbc、aes-192-cbc、aes-256-cbc
aes-128-ofb、aes-192-ofb、aes-256-ofb
aes-128-gcm、aes-192-gcm、aes-256-gcm
aes-128-ctr、aes-192-ctr、aes-256-ctr

语法

decrypt('mode', 'ciphertext', 'key' [, iv, aad])

参数

mode— 解密模式。字符串。
ciphertext— 需要解密的密文。字符串。
key— 解密密钥。字符串。
iv— 初始化向量。对于-gcm模式是必需的，对于其他模式是可选的。字符串。
aad— 额外的认证数据。如果此值不正确，则不会解密。仅在-gcm模式下有效，其他模式下会引发异常。字符串。

返回值

解密的字符串。字符串。

示例
重新使用加密表。

SELECT comment, hex(secret) FROM encryption_test;

结果：

┌─comment──────────────┬─hex(secret)──────────────────────────────────┐
│ aes-256-gcm          │ A8A3CCBC6426CFEEB60E4EAE03D3E94204C1B09E0254 │
│ aes-256-gcm with AAD │ A8A3CCBC6426D9A1017A0A932322F1852260A4AD6837 │
└──────────────────────┴──────────────────────────────────────────────┘
┌─comment──────────────────────────┬─hex(secret)──────────────────────┐
│ aes-256-ofb no IV                │ B4972BDC4459                     │
│ aes-256-ofb no IV, different key │ 2FF57C092DC9                     │
│ aes-256-ofb with IV              │ 5E6CB398F653                     │
│ aes-256-cbc no IV                │ 1BC0629A92450D9E73A00E7D02CF4142 │
└──────────────────────────────────┴──────────────────────────────────┘

现在让我们尝试解密所有数据。

--查询
SELECT comment, decrypt('aes-256-cfb128', secret, '12345678910121314151617181920212') as plaintext FROM encryption_test

结果：

┌─comment──────────────┬─plaintext──┐
│ aes-256-gcm          │ OQ�E
                             �t�7T�\���\�   │
│ aes-256-gcm with AAD │ OQ�E
                             �\��si����;�o�� │
└──────────────────────┴────────────┘
┌─comment──────────────────────────┬─plaintext─┐
│ aes-256-ofb no IV                │ Secret    │
│ aes-256-ofb no IV, different key │ �4�
                                        �         │
│ aes-256-ofb with IV              │ ���6�~        │
 │aes-256-cbc no IV                │ �2*4�h3c�4w��@
└──────────────────────────────────┴───────────┘

请注意，只有一部分数据被正确解密，其余部分都是乱码，因为在加密时mode，key、或iv有所不同。

tryDecrypt

类似于decrypt，但如果由于使用错误的密钥而解密失败，则返回 NULL。
示例
让我们创建一个表，其中user_id是唯一的用户 ID，encrypted是加密的字符串字段，iv是解密/加密的初始向量。假设用户知道他们的 ID 和解密加密字段的密钥：

CREATE TABLE decrypt_null (
  dt DateTime,
  user_id UInt32,
  encrypted String,
  iv String
) ENGINE = Memory;

插入一些数据：

INSERT INTO decrypt_null VALUES
    ('2022-08-02 00:00:00', 1, encrypt('aes-256-gcm', 'value1', 'keykeykeykeykeykeykeykeykeykey01', 'iv1'), 'iv1'),
    ('2022-09-02 00:00:00', 2, encrypt('aes-256-gcm', 'value2', 'keykeykeykeykeykeykeykeykeykey02', 'iv2'), 'iv2'),
    ('2022-09-02 00:00:01', 3, encrypt('aes-256-gcm', 'value3', 'keykeykeykeykeykeykeykeykeykey03', 'iv3'), 'iv3');

查询

SELECT
    dt,
    user_id,
    tryDecrypt('aes-256-gcm', encrypted, 'keykeykeykeykeykeykeykeykeykey02', iv) AS value
FROM decrypt_null
ORDER BY user_id ASC

结果：

┌──────────────────dt─┬─user_id─┬─value──┐
│ 2022-08-02 00:00:00 │       1 │ ᴺᵁᴸᴸ   │
│ 2022-09-02 00:00:00 │       2 │ value2 │
│ 2022-09-02 00:00:01 │       3 │ ᴺᵁᴸᴸ   │
└─────────────────────┴─────────┴────────┘

aes_decrypt_mysql

兼容mysql加密并解密使用AES_ENCRYPT函数加密的数据。
decrypt将产生与相等输入相同的明文。但是当key或iv比正常长度长时，aes_decrypt_mysql将遵循 MySQL 的aes_decrypt做法：'折叠'key并忽略多余的位IV。
支持的解密模式：

aes-128-ecb、aes-192-ecb、aes-256-ecb
aes-128-cbc、aes-192-cbc、aes-256-cbc
aes-128-cfb128
aes-128-ofb、aes-192-ofb、aes-256-ofb

语法

aes_decrypt_mysql('mode', 'ciphertext', 'key' [, iv])

参数

mode— 解密模式。字符串。
ciphertext— 需要解密的密文。字符串。
key— 解密密钥。字符串。
iv— 初始化向量。可选。字符串。

返回值

解密的字符串。字符串。

示例
让我们解密之前用 MySQL 加密的数据：

mysql> SET  block_encryption_mode='aes-256-ofb';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SELECT aes_encrypt('Secret', '123456789101213141516171819202122', 'iviviviviviviviv123456') as ciphertext;
+------------------------+
| ciphertext             |
+------------------------+
| 0x24E9E4966469         |
+------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

查询

SELECT aes_decrypt_mysql('aes-256-ofb', unhex('24E9E4966469'), '123456789101213141516171819202122', 'iviviviviviviviv123456') AS plaintext

结果：

┌─plaintext─┐
│ Secret    │
└───────────┘