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数据加密策略

介绍​

在分布式系统中，Zipkin 用于收集和可视化服务之间的调用链路数据。由于这些数据可能包含敏感信息（如 HTTP 头部、请求参数等），因此需要采取适当的数据加密策略来确保安全性。数据加密策略主要包括 传输加密（如 HTTPS/TLS）和 存储加密（如数据库加密）。本文将介绍 Zipkin 中如何实现这些策略。

备注

为什么需要数据加密？

  • 防止中间人攻击（MITM）。
  • 避免敏感数据泄露（如用户身份信息）。
  • 符合数据保护法规（如 GDPR、HIPAA）。

传输加密（HTTPS/TLS）​

Zipkin 支持通过 HTTPS 传输数据，确保数据在客户端和服务器之间的安全通信。

配置 Zipkin 服务器启用 HTTPS​

以下是使用 Spring Boot 启动 Zipkin 服务器并启用 HTTPS 的示例：

yaml
# application.yml
server:
  port: 9411
  ssl:
    enabled: true
    key-store: classpath:keystore.p12
    key-store-password: yourpassword
    key-store-type: PKCS12

生成自签名证书​

如果你没有正式的 CA 证书，可以使用 OpenSSL 生成自签名证书：

bash
openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout key.pem -x509 -days 365 -out certificate.pem
openssl pkcs12 -inkey key.pem -in certificate.pem -export -out keystore.p12

客户端配置​

客户端（如 Spring Cloud Sleuth）需要信任服务器的证书：

yaml
# application.yml
spring:
  zipkin:
    base-url: https://your-zipkin-server:9411
    sender.type: web
警告

自签名证书的局限性
自签名证书适用于开发和测试环境，但在生产环境中应使用受信任的 CA 签发的证书。

存储加密​

Zipkin 支持多种存储后端（如 MySQL、Elasticsearch），存储加密通常由数据库本身提供。

MySQL 存储加密​

MySQL 支持透明数据加密（TDE）。以下是配置示例：

sql
-- 启用表加密
ALTER TABLE zipkin_spans ENCRYPTION='Y';

Elasticsearch 存储加密​

Elasticsearch 通过安全插件（如 Search Guard）支持存储加密：

yaml
# elasticsearch.yml
searchguard.ssl.transport.pemcert_filepath: node.pem
searchguard.ssl.transport.pemkey_filepath: node-key.pem

实际案例​

场景：电商系统的支付服务追踪​

假设一个电商系统使用 Zipkin 追踪支付服务的调用链路，支付请求包含信用卡信息。以下是加密策略的应用：

  1. 传输加密：支付服务与 Zipkin 服务器之间通过 HTTPS 通信。
  2. 存储加密：Zipkin 数据存储在加密的 Elasticsearch 集群中。
  3. 数据脱敏：敏感字段（如信用卡号）在存储前被脱敏。
java
// 示例：在 Spring Boot 中脱敏敏感数据
@Bean
public SpanHandler spanHandler() {
    return new SpanHandler() {
        @Override
        public boolean end(TraceContext traceContext, MutableSpan span, Cause cause) {
            if (span.tags().containsKey("credit_card")) {
                span.tag("credit_card", "****-****-****-" + span.tags().get("credit_card").substring(15));
            }
            return true;
        }
    };
}

总结​

Zipkin 的数据加密策略主要包括：

  1. 传输加密：通过 HTTPS/TLS 保护数据传输。
  2. 存储加密：利用数据库的加密功能保护存储数据。
  3. 数据脱敏：在存储或传输前移除或掩盖敏感信息。
提示

进一步学习

练习

  1. 使用 OpenSSL 生成自签名证书并配置 Zipkin 服务器启用 HTTPS。
  2. 在本地 MySQL 中创建一个加密表，存储 Zipkin 数据。