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MySQL 9.0 參考手冊
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MySQL 9.0 參考手冊  /  ...  /  使用 MySQL Enterprise 資料遮罩和去識別化元件

8.5.2.2 使用 MySQL Enterprise 資料遮罩和去識別化元件

在使用 MySQL Enterprise 資料遮罩和去識別化之前,請依照章節 8.5.2.1,「MySQL Enterprise 資料遮罩和去識別化元件安裝」中的說明進行安裝。

若要在應用程式中使用 MySQL Enterprise 資料遮罩和去識別化,請叫用適用於您想要執行之作業的函數。如需詳細的函數說明,請參閱章節 8.5.2.4,「MySQL Enterprise 資料遮罩和去識別化元件函數描述」。本節將示範如何使用函數執行一些代表性工作。本節首先概述可用的函數,然後列出一些在真實世界中如何使用函數的範例。

遮罩資料以移除識別特性

MySQL 提供一般用途的遮罩元件函數,可遮罩任意字串,以及遮罩特定類型值的特殊用途遮罩函數。

一般用途遮罩元件函數

mask_inner()mask_outer()是一般用途函數,可根據字串中的位置遮罩任意字串的部分。這兩個函數都支援以任何字元集編碼的輸入字串。

  • mask_inner()遮罩其字串引數的內部,並保持結尾不遮罩。其他引數會指定不遮罩結尾的大小。

    mysql> SELECT mask_inner('This is a string', 5, 1);
    +--------------------------------------+
    | mask_inner('This is a string', 5, 1) |
    +--------------------------------------+
    | This XXXXXXXXXXg                     |
    +--------------------------------------+
    mysql> SELECT mask_inner('This is a string', 1, 5);
    +--------------------------------------+
    | mask_inner('This is a string', 1, 5) |
    +--------------------------------------+
    | TXXXXXXXXXXtring                     |
    +--------------------------------------+
    mysql> SELECT mask_inner("かすみがうら市", 3, 1);
    +----------------------------------+
    | mask_inner("かすみがうら市", 3, 1) |
    +----------------------------------+
    | かすみXXX市                       |
    +----------------------------------+
    mysql> SELECT mask_inner("かすみがうら市", 1, 3);
    +----------------------------------+
    | mask_inner("かすみがうら市", 1, 3) |
    +----------------------------------+
    | かXXXうら市                       |
    +----------------------------------+
  • mask_outer()則相反,遮罩其字串引數的結尾,並保持內部不遮罩。其他引數會指定遮罩結尾的大小。

    mysql> SELECT mask_outer('This is a string', 5, 1);
    +--------------------------------------+
    | mask_outer('This is a string', 5, 1) |
    +--------------------------------------+
    | XXXXXis a strinX                     |
    +--------------------------------------+
    mysql> SELECT mask_outer('This is a string', 1, 5);
    +--------------------------------------+
    | mask_outer('This is a string', 1, 5) |
    +--------------------------------------+
    | Xhis is a sXXXXX                     |
    +--------------------------------------+

依預設,mask_inner()mask_outer()使用'X'作為遮罩字元,但允許選用遮罩字元引數。

mysql> SELECT mask_inner('This is a string', 5, 1, '*');
+-------------------------------------------+
| mask_inner('This is a string', 5, 1, '*') |
+-------------------------------------------+
| This **********g                          |
+-------------------------------------------+
mysql> SELECT mask_inner("かすみがうら市", 2, 2, "#");
+---------------------------------------+
| mask_inner("かすみがうら市", 2, 2, "#") |
+---------------------------------------+
| かす###ら市                            |
+---------------------------------------+
特殊用途遮罩元件函數

其他遮罩函數預期一個表示特定類型值的字串引數,並遮罩該值以移除識別特性。

注意

此處的範例使用隨機值產生函式來提供函式引數,這些函式會傳回適當的值類型。如需產生函式的詳細資訊,請參閱使用特定特性產生隨機資料

支付卡主要帳號遮罩。遮罩函式提供主要帳號的嚴格和寬鬆遮罩。

  • mask_pan() 會遮罩除了最後四位數之外的所有數字

    mysql> SELECT mask_pan(gen_rnd_pan());
    +-------------------------+
    | mask_pan(gen_rnd_pan()) |
    +-------------------------+
    | XXXXXXXXXXXX2461        |
    +-------------------------+
  • mask_pan_relaxed() 類似,但不遮罩表示支付卡發卡機構的前六位數

    mysql> SELECT mask_pan_relaxed(gen_rnd_pan());
    +---------------------------------+
    | mask_pan_relaxed(gen_rnd_pan()) |
    +---------------------------------+
    | 770630XXXXXX0807                |
    +---------------------------------+

國際銀行帳號遮罩。mask_iban() 會遮罩除了號碼前兩個字母 (表示國家/地區) 之外的所有內容

mysql> SELECT mask_iban(gen_rnd_iban());
+---------------------------+
| mask_iban(gen_rnd_iban()) |
+---------------------------+
| ZZ** **** **** ****       |
+---------------------------+

通用唯一識別碼遮罩。mask_uuid() 會遮罩所有有意義的字元

mysql> SELECT mask_uuid(gen_rnd_uuid());
+--------------------------------------+
| mask_uuid(gen_rnd_uuid())            |
+--------------------------------------+
| ********-****-****-****-************ |
+--------------------------------------+

美國社會安全號碼遮罩。mask_ssn() 會遮罩除了號碼最後四位數之外的所有內容

mysql> SELECT mask_ssn(gen_rnd_ssn());
+-------------------------+
| mask_ssn(gen_rnd_ssn()) |
+-------------------------+
| ***-**-1723             |
+-------------------------+

加拿大社會保險號碼遮罩。mask_canada_sin() 會遮罩號碼的有意義位數

mysql> SELECT mask_canada_sin(gen_rnd_canada_sin());
+---------------------------------------+
| mask_canada_sin(gen_rnd_canada_sin()) |
+---------------------------------------+
| XXX-XXX-XXX                           |
+---------------------------------------+

英國國家保險號碼遮罩。mask_uk_nin() 會遮罩除了號碼前兩位數之外的所有內容

mysql> SELECT mask_uk_nin(gen_rnd_uk_nin());
+-------------------------------+
| mask_uk_nin(gen_rnd_uk_nin()) |
+-------------------------------+
| ZH*******                     |
+-------------------------------+
使用特定特性產生隨機資料

數個元件函式會產生隨機值。這些值可用於測試、模擬等。

gen_range() 會傳回從指定範圍選取的隨機整數

mysql> SELECT gen_range(1, 10);
+------------------+
| gen_range(1, 10) |
+------------------+
|                6 |
+------------------+

gen_rnd_canada_sin() 會傳回從未使用於合法號碼的範圍中選取的隨機號碼

mysql> SELECT gen_rnd_canada_sin();
+----------------------+
| gen_rnd_canada_sin() |
+----------------------+

(不顯示 gen_rnd_canada_sin() 函式結果,因為其傳回值僅應用於測試目的,不應用於發佈。無法保證該號碼未指派給合法的加拿大社會保險號碼。)

gen_rnd_email() 會傳回隨機電子郵件地址,其中包含指定網域中名稱和姓氏部分所指定的位數,以下範例為 mynet.com

mysql> SELECT gen_rnd_email(6, 8, 'mynet.com');
+------------------------------+
| gen_rnd_email(6, 8, 'mynet') |
+------------------------------+
| ayxnqu.xmkpvvyr@mynet.com    |
+------------------------------+

gen_rnd_iban() 會傳回從未使用於合法號碼的範圍中選取的號碼

mysql> SELECT gen_rnd_iban('XO', 24);
+-------------------------------+
| gen_rnd_iban('XO', 24)        |
+-------------------------------+
| XO25 SL7A PGQR B9NN 6IVB RFE8 |
+-------------------------------+

gen_rnd_pan() 會傳回隨機支付卡主要帳號

mysql> SELECT gen_rnd_pan();

(不顯示 gen_rnd_pan() 函式結果,因為其傳回值僅應用於測試目的,不應用於發佈。無法保證該號碼未指派給合法的支付帳戶。)

gen_rnd_ssn() 會傳回隨機的美國社會安全號碼,其第一和第二部分均從未使用於合法號碼的範圍中選取

mysql> SELECT gen_rnd_ssn();
+---------------+
| gen_rnd_ssn() |
+---------------+
| 912-45-1615   |
+---------------+

gen_rnd_uk_nin() 會傳回從未使用於合法號碼的範圍中選取的號碼

mysql> SELECT gen_rnd_uk_nin();
+------------------+
| gen_rnd_uk_nin() |
+------------------+

(不顯示 gen_rnd_uk_nin() 函式結果,因為其傳回值僅應用於測試目的,不應用於發佈。無法保證該號碼未指派給合法的國家保險號碼。)

gen_rnd_us_phone() 會傳回在 555 區碼中未使用於合法號碼的隨機美國電話號碼

mysql> SELECT gen_rnd_us_phone();
+--------------------+
| gen_rnd_us_phone() |
+--------------------+
| 1-555-747-5627     |
+--------------------+

gen_rnd_uuid() 會傳回從未使用於合法識別碼的範圍中選取的號碼

mysql> SELECT gen_rnd_uuid();
+--------------------------------------+
| gen_rnd_uuid()                       |
+--------------------------------------+
| 68946384-6880-3150-6889-928076732539 |
+--------------------------------------+
使用字典產生隨機資料

MySQL Enterprise Data Masking and De-Identification 允許將字典用作稱為詞彙的隨機值來源。若要使用字典,必須先將其新增至 masking_dictionaries 系統資料表並指定名稱。字典會從資料表中讀取,並在元件初始化期間 (在伺服器啟動時) 載入至快取。然後可以從字典新增、移除及選取詞彙,並將其用作隨機值或取代其他值。

注意

請一律使用字典管理函式來編輯字典,而不要直接修改資料表。如果您手動操作資料表,字典快取會與資料表不一致。

有效的 masking_dictionaries 資料表具有這些特性

  • 管理員在 mysql 結構描述中建立 masking_dictionaries 系統資料表,如下所示

    CREATE TABLE IF NOT EXISTS
    masking_dictionaries(
        Dictionary VARCHAR(256) NOT NULL,
        Term VARCHAR(256) NOT NULL,
        UNIQUE INDEX dictionary_term_idx (Dictionary, Term),
        INDEX dictionary_idx (Dictionary)
    ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
  • 需要 MASKING_DICTIONARY_ADMIN 權限才能新增及移除詞彙,或移除整個字典。

  • 資料表可能包含多個字典及其詞彙。

  • 任何使用者帳戶都可以檢視字典。給予足夠的查詢,即可擷取字典中的所有詞彙。避免將敏感資料新增至字典資料表。

假設名為 DE_cities 的字典包含德國的這些城市名稱

Berlin
Munich
Bremen

使用 masking_dictionary_term_add() 來指派字典名稱和一個詞彙

mysql> SELECT masking_dictionary_term_add('DE_Cities', 'Berlin');
+----------------------------------------------------+
| masking_dictionary_term_add('DE_Cities', 'Berlin') |
+----------------------------------------------------+
|                                                  1 |
+----------------------------------------------------+
mysql> SELECT masking_dictionary_term_add('DE_Cities', 'Munich');
+----------------------------------------------------+
| masking_dictionary_term_add('DE_Cities', 'Munich') |
+----------------------------------------------------+
|                                                  1 |
+----------------------------------------------------+
mysql> SELECT masking_dictionary_term_add('DE_Cities', 'Bremen');
+----------------------------------------------------+
| masking_dictionary_term_add('DE_Cities', 'Bremen') |
+----------------------------------------------------+
|                                                  1 |
+----------------------------------------------------+

另假設名為 US_Cities 的字典包含美國的這些城市名稱

Houston
Phoenix
Detroit
mysql> SELECT masking_dictionary_term_add('US_Cities', 'Houston');
+-----------------------------------------------------+
| masking_dictionary_term_add('US_Cities', 'Houston') |
+-----------------------------------------------------+
|                                                   1 |
+-----------------------------------------------------+
mysql> SELECT masking_dictionary_term_add('US_Cities', 'Phoenix');
+-----------------------------------------------------+
| masking_dictionary_term_add('US_Cities', 'Phoenix') |
+-----------------------------------------------------+
|                                                   1 |
+-----------------------------------------------------+
mysql> SELECT masking_dictionary_term_add('US_Cities', 'Detroit');
+-----------------------------------------------------+  
| masking_dictionary_term_add('US_Cities', 'Detroit') |
+-----------------------------------------------------+
|                                                   1 |
+-----------------------------------------------------+

若要從字典選取隨機詞彙,請使用 gen_dictionary()

mysql> SELECT gen_dictionary('DE_Cities');
+-----------------------------+
| gen_dictionary('DE_Cities') |
+-----------------------------+
| Berlin                      |
+-----------------------------+
mysql> SELECT gen_dictionary('US_Cities');
+-----------------------------+
| gen_dictionary('US_Cities') |
+-----------------------------+
| Phoenix                     |
+-----------------------------+

若要從多個字典選取隨機詞彙,請隨機選取其中一個字典,然後從中選取一個詞彙

mysql> SELECT gen_dictionary(ELT(gen_range(1,2), 'DE_Cities', 'US_Cities'));
+---------------------------------------------------------------+
| gen_dictionary(ELT(gen_range(1,2), 'DE_Cities', 'US_Cities')) |
+---------------------------------------------------------------+
| Detroit                                                       |
+---------------------------------------------------------------+
mysql> SELECT gen_dictionary(ELT(gen_range(1,2), 'DE_Cities', 'US_Cities'));
+---------------------------------------------------------------+
| gen_dictionary(ELT(gen_range(1,2), 'DE_Cities', 'US_Cities')) |
+---------------------------------------------------------------+
| Bremen                                                        |
+---------------------------------------------------------------+

gen_blocklist() 函式允許將一個字典中的詞彙替換為另一個字典中的詞彙,進而透過替代進行遮罩。其引數是要取代的詞彙、詞彙出現的字典,以及要從中選取取代詞彙的字典。例如,若要以美國城市取代德國城市,或反之,請像這樣使用 gen_blocklist()

mysql> SELECT gen_blocklist('Munich', 'DE_Cities', 'US_Cities');
+---------------------------------------------------+
| gen_blocklist('Munich', 'DE_Cities', 'US_Cities') |
+---------------------------------------------------+
| Houston                                           |
+---------------------------------------------------+
mysql> SELECT gen_blocklist('El Paso', 'US_Cities', 'DE_Cities');
+----------------------------------------------------+
| gen_blocklist('El Paso', 'US_Cities', 'DE_Cities') |
+----------------------------------------------------+
| Bremen                                             |
+----------------------------------------------------+

如果要取代的詞彙不在第一個字典中,gen_blocklist() 會傳回它而不做變更

mysql> SELECT gen_blocklist('Moscow', 'DE_Cities', 'US_Cities');
+---------------------------------------------------+
| gen_blocklist('Moscow', 'DE_Cities', 'US_Cities') |
+---------------------------------------------------+
| Moscow                                            |
+---------------------------------------------------+
使用遮罩資料進行客戶識別

在客戶服務電話中心,常見的身分驗證技術之一是要求客戶提供其社會安全號碼 (SSN) 的最後四位數。例如,客戶可能會說她的名字是 Joanna Bond,而她 SSN 的最後四位數是 0007

假設包含客戶記錄的 customer 資料表具有這些欄

  • id:客戶 ID 號碼。

  • first_name:客戶名字。

  • last_name:客戶姓氏。

  • ssn:客戶社會安全號碼。

例如,資料表可能定義如下

CREATE TABLE customer
(
  id         BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  first_name VARCHAR(40),
  last_name  VARCHAR(40),
  ssn        VARCHAR(11)
);

客戶服務代表用於檢查客戶 SSN 的應用程式可能會執行如下查詢

mysql> SELECT id, ssn
mysql> FROM customer
mysql> WHERE first_name = 'Joanna' AND last_name = 'Bond';
+-----+-------------+
| id  | ssn         |
+-----+-------------+
| 786 | 906-39-0007 |
+-----+-------------+

但是,這會將 SSN 暴露給客戶服務代表,他們只需要看到最後四位數即可。相反地,應用程式可以使用此查詢來僅顯示遮罩的 SSN

mysql> SELECT id, mask_ssn(CONVERT(ssn USING binary)) AS masked_ssn
mysql> FROM customer
mysql> WHERE first_name = 'Joanna' AND last_name = 'Bond';
+-----+-------------+
| id  | masked_ssn  |
+-----+-------------+
| 786 | ***-**-0007 |
+-----+-------------+

現在,代表只會看到必要的內容,並保護客戶隱私。

為什麼將 CONVERT() 函式用於 mask_ssn() 的引數?因為 mask_ssn() 需要長度為 11 的引數。因此,即使將 ssn 定義為 VARCHAR(11),如果 ssn 欄具有多位元組字元集,則在傳遞至可載入函式時,它可能會顯示為長度超過 11 個位元組,並傳回 NULL,同時記錄錯誤。將值轉換為二進位字串可確保函式看到長度為 11 的引數。

當字串引數沒有單位元組字元集時,其他資料遮罩函式可能需要類似的技術。

建立顯示遮罩資料的檢視

如果資料表中遮罩的資料用於多個查詢,則定義產生遮罩資料的檢視可能會很方便。這樣,應用程式就可以從檢視中選取,而無需在個別查詢中執行遮罩。

例如,可以像這樣定義前一節中 customer 資料表的遮罩檢視

CREATE VIEW masked_customer AS
SELECT id, first_name, last_name,
mask_ssn(CONVERT(ssn USING binary)) AS masked_ssn
FROM customer;

然後,查詢以查找客戶變得更簡單,但仍然會傳回遮罩的資料

mysql> SELECT id, masked_ssn
mysql> FROM masked_customer
mysql> WHERE first_name = 'Joanna' AND last_name = 'Bond';
+-----+-------------+
| id  | masked_ssn  |
+-----+-------------+
| 786 | ***-**-0007 |
+-----+-------------+