MySQL 加密函數實戰：雙向加密、單向哈希保護 Web 敏感數據

Web 應用存儲密碼、身份證、銀行卡等敏感信息時，數據庫層面加密是纵深防御關鍵一環。MySQL 內置多種加密函數，本文對比雙向加密、單向哈希特性與適用場景。

雙向加密：可逆，需密鑰管理

ENCODE() / DECODE()（已棄用，5.7+ 移除）

INSERT INTO users (username, password) VALUES ('joe', ENCODE('guessme', 'abracadabra'));
SELECT DECODE(password, 'abracadabra') FROM users WHERE username='joe';  -- 返回 'guessme'

• 密鑰硬編碼在 SQL 中，源碼洩露即密鑰洩露
• 加密強度弱，僅簡要混淆
• 不推薦生產使用

AES_ENCRYPT() / AES_DECRYPT()（推薦雙向方案）

-- AES-128-ECB 模式（MySQL 默認）
INSERT INTO users (username, ssn) VALUES ('joe', AES_ENCRYPT('123-45-6789', 'master_key_16B'));
SELECT AES_DECRYPT(ssn, 'master_key_16B') FROM users WHERE username='joe';

• 密鑰長度：16/24/32 字節對應 AES-128/192/256
• ECB 模式無 IV，相同明文產生相同密文（可見模式攻擊）
• MySQL 8.0.16+ 支持 AES_ENCRYPT(str, key, 'aes-256-cbc', iv) 指定 CBC 模式

單向哈希：不可逆，驗證不存明文

MD5()（不安全，僅校驗用）

INSERT INTO users (username, password_hash) VALUES ('joe', MD5('guessme'));
SELECT COUNT(*) FROM users WHERE username='joe' AND password_hash = MD5('guessme');

• 無鹽值，彩虹表秒破
• 碰撞攻擊風險
• 嚴禁用於密碼存儲

SHA2() 系列（SHA-256/512，需自帶鹽值）

-- 應用層生成鹽值
$salt = random_bytes(16);
$hash = hash('sha256', $password . $salt);
-- 存儲 $hash 和 $salt

MySQL 5.5+ 支持 SHA2(str, 256|512)，但鹽值管理仍需應用層處理。

ENCRYPT()（基於系統 crypt，僅 *NIX，已棄用）

INSERT INTO users (username, password_hash) VALUES ('joe', ENCRYPT('guessme', 'ab'));
SELECT COUNT(*) FROM users WHERE username='joe' AND password_hash = ENCRYPT('guessme', 'ab');

• 自帶 2 字符鹽值，相對 MD5 稍強
• 依賴底層 crypt()，Windows 不支持
• 最大 8 字符密碼限制（DES 基礎）

現代最佳實踐：應用層加密 + 數據庫存密文

密鑰管理鐵律

1. 密鑰不入代碼庫、不入鏡像、不入配置文件
2. 使用 KMS / Vault / HSM 托管主密鑰 (KEK)
3. 數據加密鑰 (DEK) 加密存儲，使用時解密入內存
4. 定期輪換 DEK，KEK 年度輪換
5. 備份密鑰離線存儲，多地災備

MySQL 8.0 新增：數據遮罩與去標識化

-- 動態遮罩（需權限）
SELECT masking_inner(ssn, 3, 2, 'X') FROM users;  -- 123-XX-XXXXX

-- 去標識化函數
SELECT gen_blacklist('credit_card', cc_number) FROM payments;

數據庫加密函數是戰術工具，戰略核心在應用層密碼學設計與密鑰管理體系。選對工具，管好鑰，才是真安全。