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加密和压缩函数

TiDB 支持使用 MySQL 8.0 中提供的大部分加密和压缩函数。

支持的函数

函数名功能描述
AES_DECRYPT()使用 AES 解密
AES_ENCRYPT()使用 AES 加密
COMPRESS()返回压缩后的二进制字符串
MD5()计算字符串的 MD5 校验和
PASSWORD()计算并返回密码字符串
RANDOM_BYTES()返回随机字节向量
SHA()计算 SHA-1 160 位校验和
SHA1()计算 SHA-1 160 位校验和
SHA2()计算 SHA-2 校验和
SM3()计算 SM3 校验和
UNCOMPRESS()解压缩字符串
UNCOMPRESSED_LENGTH()返回字符串压缩前的长度
VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH()计算密码强度

AES_DECRYPT()

AES_DECRYPT(data, key [,iv]) 函数使用相同的 key 解密之前由 AES_ENCRYPT() 函数加密的 data。

你可以使用系统变量 block_encryption_mode 选择高级加密标准 (AES) 加密模式。

对于需要初始化向量的加密模式，使用 iv 参数设置。默认值为 NULL。

SELECT AES_DECRYPT(0x28409970815CD536428876175F1A4923, 'secret');

+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| AES_DECRYPT(0x28409970815CD536428876175F1A4923, 'secret')                                                            |
+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| 0x616263                                                                                                             |
+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

AES_ENCRYPT()

AES_ENCRYPT(data, key [,iv]) 函数使用高级加密标准 (AES) 算法和 key 加密 data。

你可以使用系统变量 block_encryption_mode 选择 AES 加密模式。

对于需要初始化向量的加密模式，使用 iv 参数设置。默认值为 NULL。

SELECT AES_ENCRYPT(0x616263,'secret');

+----------------------------------------------------------------+
| AES_ENCRYPT(0x616263,'secret')                                 |
+----------------------------------------------------------------+
| 0x28409970815CD536428876175F1A4923                             |
+----------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

COMPRESS()

COMPRESS(expr) 函数返回输入参数 expr 的压缩版本。

  • 如果输入参数为 NULL，该函数返回 NULL。
  • 如果输入参数为空字符串，该函数返回零长度值。

对于非零长度输入参数，函数返回具有以下结构的二进制字符串：

  • 字节 0 到 3：未压缩长度
  • 字节 4 到结尾：zlib 压缩数据
SELECT COMPRESS(0x414243);

+------------------------------------------+
| COMPRESS(0x414243)                       |
+------------------------------------------+
| 0x03000000789C72747206040000FFFF018D00C7 |
+------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

在此输出中，0x03000000 表示未压缩长度 (3)，0x789C72747206040000FFFF018D00C7 是 zlib 压缩数据。

使用 Python 在 TiDB 外部解码的示例：

import codecs
import zlib

data = codecs.decode('03000000789C72747206040000FFFF018D00C7','hex')
print(int.from_bytes(data[:4], byteorder='little'))  # 3
print(zlib.decompress(data[4:]))  # b'ABC'

对于短字符串，COMPRESS() 可能返回比输入更多的字节。以下示例显示 100 个 a 字符的字符串压缩为 19 字节。

WITH x AS (SELECT REPEAT('a',100) 'a')
SELECT LENGTH(a),LENGTH(COMPRESS(a)) FROM x;

+-----------+---------------------+
| LENGTH(a) | LENGTH(COMPRESS(a)) |
+-----------+---------------------+
|       100 |                  19 |
+-----------+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

MD5()

MD5(expr) 函数为给定参数 expr 计算 128 位 MD5 哈希值。

SELECT MD5('abc');

+----------------------------------+
| MD5('abc')                       |
+----------------------------------+
| 900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72 |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

PASSWORD()

PASSWORD(str) 函数计算可用于 mysql_native_password 认证方法的密码哈希。

SELECT PASSWORD('secret');

+-------------------------------------------+
| PASSWORD('secret')                        |
+-------------------------------------------+
| *14E65567ABDB5135D0CFD9A70B3032C179A49EE7 |
+-------------------------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

Warning (Code 1681): PASSWORD is deprecated and will be removed in a future release.

RANDOM_BYTES()

RANDOM_BYTES(n) 函数返回 n 个随机字节。

SELECT RANDOM_BYTES(3);

+----------------------------------+
| RANDOM_BYTES(3)                  |
+----------------------------------+
| 0x1DBC0D                         |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SHA()

SHA() 函数是 SHA1 的别名。

SHA1()

SHA1(expr) 函数为给定参数 expr 计算 160 位 SHA-1 哈希值。

SELECT SHA1('abc');

+------------------------------------------+
| SHA1('abc')                              |
+------------------------------------------+
| a9993e364706816aba3e25717850c26c9cd0d89d |
+------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SHA2()

SHA2(str, n) 函数使用 SHA-2 系列中的算法计算哈希值。参数 n 用于选择算法。如果任一参数为 NULL 或 n 指定的算法未知或不受支持，SHA2() 返回 NULL。

以下列出支持的算法：

n算法
0SHA-256
224SHA-224
256SHA-256
384SHA-384
512SHA-512
SELECT SHA2('abc',224);

+----------------------------------------------------------+
| SHA2('abc',224)                                          |
+----------------------------------------------------------+
| 23097d223405d8228642a477bda255b32aadbce4bda0b3f7e36c9da7 |
+----------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SM3()

SM3(str) 函数为给定参数 str 计算 256 位 ShangMi 3 (SM3) 哈希值。

SELECT SM3('abc');

+------------------------------------------------------------------+
| SM3('abc')                                                       |
+------------------------------------------------------------------+
| 66c7f0f462eeedd9d1f2d46bdc10e4e24167c4875cf2f7a2297da02b8f4ba8e0 |
+------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

UNCOMPRESS()

UNCOMPRESS(data) 函数解压缩使用 COMPRESS() 函数压缩的数据。

SELECT UNCOMPRESS(0x03000000789C72747206040000FFFF018D00C7);

+------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| UNCOMPRESS(0x03000000789C72747206040000FFFF018D00C7)                                                       |
+------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| 0x414243                                                                                                   |
+------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

UNCOMPRESSED_LENGTH()

UNCOMPRESSED_LENGTH(data) 函数返回压缩数据的前 4 个字节，即字符串在使用 COMPRESS() 函数压缩之前的长度。

SELECT UNCOMPRESSED_LENGTH(0x03000000789C72747206040000FFFF018D00C7);

+---------------------------------------------------------------+
| UNCOMPRESSED_LENGTH(0x03000000789C72747206040000FFFF018D00C7) |
+---------------------------------------------------------------+
|                                                             3 |
+---------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH()

VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH(str) 函数用作 TiDB 密码管理的一部分，它计算密码的强度并返回一个 0 到 100 之间的整数值。

validate_password.* 系统变量影响 VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH() 函数的行为。

示例：

  • 要启用密码复杂度检查，将系统变量 validate_password.enable 设置为 ON：

    SET GLOBAL validate_password.enable=ON;

  • 查看密码验证相关的系统变量：

    SHOW VARIABLES LIKE 'validate_password.%';

    +--------------------------------------+--------+
| Variable_name                        | Value  |
+--------------------------------------+--------+
| validate_password.check_user_name    | ON     |
| validate_password.dictionary         |        |
| validate_password.enable             | ON     |
| validate_password.length             | 8      |
| validate_password.mixed_case_count   | 1      |
| validate_password.number_count       | 1      |
| validate_password.policy             | MEDIUM |
| validate_password.special_char_count | 1      |
+--------------------------------------+--------+
8 rows in set (0.01 sec)

  • 检查空字符串的密码强度，返回 0：

    SELECT VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('');

    +--------------------------------+
| VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('') |
+--------------------------------+
|                              0 |
+--------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

  • 检查短字符串 abcdef 的密码强度，返回 25：

    SELECT VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('abcdef');

    +--------------------------------------+
| VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('abcdef') |
+--------------------------------------+
|                                   25 |
+--------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

  • 检查较长字符串 abcdefghi 的密码强度，返回 50。此字符串长于 validate_password.length 的默认值：

    SELECT VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('abcdefghi');

    +-----------------------------------------+
| VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('abcdefghi') |
+-----------------------------------------+
|                                      50 |
+-----------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

  • 向字符串添加大写字符不会提高密码强度：

    SELECT VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('Abcdefghi');

    +-----------------------------------------+
| VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('Abcdefghi') |
+-----------------------------------------+
|                                      50 |
+-----------------------------------------+
1 row in set (0.01 sec)

  • 向字符串添加数字也不会提高密码强度：

    SELECT VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('Abcdefghi123');

    +--------------------------------------------+
| VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('Abcdefghi123') |
+--------------------------------------------+
|                                         50 |
+--------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

  • 最后，向字符串添加特殊字符将密码强度提高到 100，表示密码强度很高：

    SELECT VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('Abcdefghi123%$#');

    +-----------------------------------------------+
| VALIDATE_PASSWORD_STRENGTH('Abcdefghi123%$#') |
+-----------------------------------------------+
|                                           100 |
+-----------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

不支持的函数

  • TiDB 不支持只在 MySQL 企业版中支持的函数。见 Issue #2632。

MySQL 兼容性

  • TiDB 不支持 STATEMENT_DIGEST() 和 STATEMENT_DIGEST_TEXT() 函数。
  • TiDB 不支持 MySQL 8.0.30 中为 AES_ENCRYPT() 和 AES_DECRYPT 新增的 kdf_name、salt 和 iterations 参数。
  • MySQL 未实现 SM3() 函数。

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