Sequelize使用随机IV加密字段后查询失败的解决方案咨询

可以采用密文哈希索引的方案实现，具体逻辑如下：

• 给对应数据表新增独立的索引字段，例如命名为myField_hash，字段类型设为VARCHAR(64)即可
• 写入数据时，除了用随机IV加密原字段得到密文存入myField外，额外对明文做加盐哈希处理，将哈希值存入myField_hash。哈希算法选择SHA-256即可，盐值为全局固定、存储在服务端配置的独立密钥，注意不要和加密用的密钥使用同一个值
• 查询时，beforeFind钩子不需要加密查询条件，改为对查询的明文值做相同的加盐哈希，用myField_hash作为查询条件匹配即可
• 注意：该方案仅支持等值查询，不支持模糊查询、范围查询，如需后两类查询需要用到盲索引等更复杂的实现，成本会高很多；SHA-256算法的哈希冲突概率极低，常规业务场景下完全不需要考虑冲突问题

参考实现代码：

const crypto = require('crypto');
// 两个密钥分别存服务端环境变量，不要硬编码到代码或存入数据库
const HASH_SALT = process.env.FIELD_HASH_SALT; 
const ENCRYPT_KEY = Buffer.from(process.env.FIELD_ENCRYPT_KEY, 'hex');

// 计算字段哈希的公共方法
function calcFieldHash(plainText) {
  return crypto.createHmac('sha256', HASH_SALT).update(plainText).digest('hex');
}

// beforeCreate/beforeUpdate钩子逻辑
myModel.addHook('beforeCreate', (instance) => {
  const plainValue = instance.myField;
  // 随机IV加密原字段，IV和密文拼接存储方便解密时取用
  const iv = crypto.randomBytes(16);
  const cipher = crypto.createCipheriv('aes-256-cbc', ENCRYPT_KEY, iv);
  let encrypted = cipher.update(plainValue, 'utf8', 'hex');
  encrypted += cipher.final('hex');
  instance.myField = `${iv.toString('hex')}:${encrypted}`;
  // 存储哈希索引
  instance.myField_hash = calcFieldHash(plainValue);
})

// beforeFind钩子逻辑
myModel.addHook('beforeFind', (options) => {
  if (options.where?.myField) {
    const queryPlain = options.where.myField;
    // 替换为哈希字段查询
    options.where.myField_hash = calcFieldHash(queryPlain);
    delete options.where.myField;
  }
})

// afterFind等钩子解密逻辑需要先拆分IV和密文再解密
myModel.addHook('afterFind', (instance) => {
  if (!instance) return;
  const [ivHex, encrypted] = instance.myField.split(':');
  const iv = Buffer.from(ivHex, 'hex');
  const decipher = crypto.createDecipheriv('aes-256-cbc', ENCRYPT_KEY, iv);
  let plain = decipher.update(encrypted, 'hex', 'utf8');
  plain += decipher.final('utf8');
  instance.myField = plain;
})

可以根据业务安全要求选择对应方案：

• 如果仅需要防范数据库拖库导致的数据泄露，不需要对运维人员屏蔽明文数据，直接使用**MySQL自带的透明数据加密（TDE）**即可。该方案是数据库存储层加密，对业务代码完全无侵入，不需要修改任何Sequelize逻辑，支持所有类型的查询，性能损耗极低
• 如果需要字段级加密同时需要支持模糊、范围查询，可以选择专门的字段加密中间件方案，不过实现和运维成本会高很多
• 如果存储的字段敏感程度极高、不需要查询仅需存入后取用解密，直接使用你当前的随机IV加密方案即可，不需要额外加哈希索引，仅需要注意把IV和密文一起存储方便解密即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者db3000