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railwaysystem/docs/development/issue-01-02-student.md
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新增培训：实现学员主数据P0能力
2026-09-14 13:08:57 +08:00
# ISSUE-01-02：学员基础主数据管理 P0 开发与验收报告
> **文档定位：** 本文档记录 RailwaySystem P0 阶段 `ISSUE-01-02 学员主档建档与安全脱敏管理` 的完整实施与验收结果。
> **实施分支：** `feat/issue-01-02-student`
> **Integration Baseline：** `4682df03c566776562b693ed5cb48fd98cda2472` (`integration/wave1a-foundation`)
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## 1. 任务目标与交付范围
1. **业务目标：** 建立全局学员长期主档管理，支撑后续培训名单与学员考勤，落实身份证敏感数据的安全散列查重、密文存储与脱敏掩码展示规范。
2. **正式交付 P0 API 列表（严格等于 3 个）：**
- `GET /train/student/list`（权限：`train:student:list`）- 分页检索学员列表，身份证掩码脱敏展示。
- `GET /train/student/{sId}`（权限：`train:student:query`）- 获取学员主档详情，身份证默认掩码脱敏展示。
- `POST /train/student`（权限：`train:student:add`）- 学员手工建档录入，可逆加密存储与散列查重。
3. **严格不做什么（Out of Scope）：**
- 不开放 `PUT /train/student...`（学员信息修改属于 P1 阶段）；
- 不开放 `DELETE /train/student...`（未在冻结契约规划内）；
- 不开放 `POST /train/student/export`（P0 严禁批量导出明文/密文身份证）；
- 不开放 `POST /train/student/import`（Excel 批量导入学员主档属于 P1 阶段）；
- 不公开任何历史旧 CRUD 别名或未冻结端点，**Contract-extra Endpoint 严格为 0**。
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## 2. 身份证安全治理红线与技术落地
依据 Database V2（`train_student`）已冻结的存储模型，彻底杜绝身份证明文落库：
### 2.1 存储模型与字段语义
| 物理字段 | 类型 | 语义与用途 |
| :--- | :--- | :--- |
| `id_card_ciphertext` | TEXT | **可逆加密密文**，仅为确需恢复身份信息的内部安全边界保留（允许为 NULL） |
| `id_card_hash` | VARCHAR(128) | **确定性安全散列**，用于查重与精确匹配检索（具备 UNIQUE 约束 `uq_student_idcard_hash`，允许为 NULL） |
| `id_card_last4` | VARCHAR(4) | **末四位明文**，专用于前端脱敏展示与轻量确认（允许为 NULL） |
### 2.2 无身份证学员语义支持
Database V2 已明确允许 `id_card_ciphertext`、`id_card_hash`、`id_card_last4` 为 `NULL`。针对实际业务中可能暂未采集身份证的情形，落实以下统一规则：
- `StudentCreateDTO` 与 Service 层全面支持 `idCard` 为 `null`、`""`（空串）或 `" "`（纯空格）；
- **统一规范化规则：**
- 当 `idCard == null` 或 `idCard.trim().isEmpty()` 时，统一规范化为 Java `null`；
- 赋值 `idCardCiphertext = null`、`idCardHash = null`、`idCardLast4 = null`；
- **不调用** 可逆加密组件；
- **不调用** 确定性散列计算；
- **不执行** 身份证 Hash 查重查询；
- 写入数据库时严格落为 SQL `NULL`，绝对不会写入空字符串 `''`；
- 多个无身份证学员建档时，由于各行均为 `NULL`，在数据库 `uq_student_idcard_hash` 约束下互不冲突，**绝不触发 40002 重复异常**；
- 只有在身份证非空时，才进入后续的规范化校验、查重、加密及提取 last4 流程。
### 2.3 规范化（Canonicalization）
为避免因输入格式差异导致相同身份证生成不同散列值（如包含前后空白字符、末位大小写混用），统一非空身份证的规范化规则：
- 执行 `trim()` 去除前后空白字符；
- 执行 `toUpperCase(Locale.ROOT)` 将末位校验码统一转换为大写字符（如 `x` -> `X`）；
- 正则格式校验：`^[0-9]{17}[0-9X]$`，保证进入密码组件的身份证格式绝对一致。
### 2.4 确定性散列（Deterministic Hash）与查重
- 查重散列采用独立的 `HmacSHA256` 算法与专用 Hash 密钥计算，输出 64 位小写十六进制确定性散列值；
- 新增学员前执行 `SELECT 1 FROM train_student WHERE id_card_hash = ? LIMIT 1` 进行前置预检；
- 遇到重复身份证直接阻断，抛出业务异常 `40002 STUDENT_IDCARD_DUPLICATED`。
### 2.5 并发 UNIQUE 冲突兜底
- Database V2 在 `train_student.id_card_hash` 上已建立唯一约束 `uq_student_idcard_hash`；
- 在高并发极端情况下，若两个相同身份证请求同时穿透 Service 前置查重并尝试 INSERT，底层抛出 Spring `DuplicateKeyException`；
- Service 层显式捕获 `DuplicateKeyException` 并统一映射为 `40002 STUDENT_IDCARD_DUPLICATED`，彻底杜绝底层数据库异常裸报 500。
### 2.6 脱敏掩码规则（Masking）
- 掩码格式：前 6 位 + 8 个星号 + 末 4 位（例如：`110101********1234`）；
- 列表接口（`StudentItemVO`）与详情接口（`StudentDetailVO`）统一仅返回 `idCardMasked` 与 `idCardLast4`；
- 对于无身份证学员，掩码字段自然返回 `null`。
### 2.7 算法表述纠偏（Implementation Decision）
- **算法声明：** 当前实现选择 `AES/GCM/NoPadding`（每次加密生成 12 字节安全随机 IV，版本前缀 `v1.`）与 `HmacSHA256`（确定性散列），**这是 Security Implementation 当前阶段的具体工程实现决策，不是 API Contract / PRD 强制指定算法**；
- 算法实现统一封装在独立的 `StudentIdentityProtection` 接口及 `JceStudentIdentityProtection` 组件之后，Controller 与上层业务模块对底层算法完全无感，后续可平滑替换。
### 2.8 密钥管理、部署注入与 Fail-Closed 原则
- **密钥来源：** 生产环境与测试环境严格由外部环境变量或配置动态注入：
- `train.student.identity.encryption-key: ${TRAIN_STUDENT_IDENTITY_ENCRYPTION_KEY:}`
- `train.student.identity.hash-key: ${TRAIN_STUDENT_IDENTITY_HASH_KEY:}`
- **Fail-Closed：** 生产配置缺失密钥或密钥长度不合规时，组件构造直接抛出 `IllegalStateException` 拒绝初始化，代码库和构建产物中严禁保留任何默认密钥、弱密钥或生产 fallback；
- **部署与 CI/CD 说明：**
- **GitLab CI/CD / 部署环境必须以 Secret Variables（或 Kubernetes Secret / 外部配置中心）注入以下两个变量：**
- `TRAIN_STUDENT_IDENTITY_ENCRYPTION_KEY`
- `TRAIN_STUDENT_IDENTITY_HASH_KEY`
- **严禁将真实密钥写入代码库或提交至 Git 仓库。**
- 单元测试提供专用包级构造器注入独立的 test-only secret，测试密钥与生产环境彻底物理隔离。
### 2.9 全方位防泄漏防线
1. **持久化防线：** `train_student` 无任何身份证明文字段，密文与散列分别入库，支持安全为 NULL；
2. **DTO / 请求防线：** `StudentCreateDTO.idCard` 声明 `@JsonProperty(access = Access.WRITE_ONLY)` 与 `@JSONField(serialize = false)`，其 `toString()` 仅打印是否包含标识（`idCardProvided=true`），绝不打印号码；
3. **Query 防线：** `StudentQuery` 最终完整字段仅包含 `sName`, `orgName`, `sPhone`, `status`，**严禁且不包含** 任何身份证明文字段，防止通过 URL、代理访问日志或 RuoYi 访问日志泄漏证件号；
4. **VO / 响应防线：** `StudentItemVO` 与 `StudentDetailVO` 仅包含 `idCardMasked` 与 `idCardLast4`，无密文、哈希或明文字段；
5. **Domain 实体防线：** `TrainStudent` 的 `idCardCiphertext` 与 `idCardHash` 标注 `@JsonIgnore`；重写的 `toString()` 明确剔除密文、哈希与明文，仅保留 `idCardLast4`；
6. **操作日志防线：** Controller 录入接口明确配置 `@Log(..., isSaveRequestData = false, isSaveResponseData = true)`，防止 RuoYi 操作日志落库泄露请求体中的明文身份证；
7. **Excel 导出防线：** `TrainStudent` 彻底移除历史敏感 `@Excel` 注解，本 Issue 不开放导出端点；
8. **异常堆栈防线：** 业务异常信息（如 40002 提示）为固定文案，严禁拼接或携带身份证号。
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## 3. DTO / VO / Domain 模型目录
| 类型 | 路径 | 职责边界 |
| :--- | :--- | :--- |
| **`StudentCreateDTO`** | `com.ruoyi.train.domain.dto.StudentCreateDTO` | 学员录入输入模型，身份证为选填只写属性，严格校验格式与长度 |
| **`StudentQuery`** | `com.ruoyi.train.domain.query.StudentQuery` | 学员分页检索条件（仅含 `sName`, `orgName`, `sPhone`, `status`，无任何证件字段） |
| **`StudentItemVO`** | `com.ruoyi.train.domain.vo.StudentItemVO` | 列表轻量脱敏视图，包含 `idCardMasked` 与 `idCardLast4` |
| **`StudentDetailVO`** | `com.ruoyi.train.domain.vo.StudentDetailVO` | 详情脱敏视图，继承 `StudentItemVO` 并扩充人脸凭证、备注及创建审计信息 |
| **`TrainStudent`** | `com.ruoyi.train.domain.TrainStudent` | 数据库持久化实体，仅在 Mapper 与 Service 内部流转，严禁直接暴露给 Controller |
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## 4. 业务错误码定义
对齐 `docs/api-v2/10_permission_and_error_codes.md`：
| 错误码 | 标识常量 | HTTP Status | 说明与触发场景 |
| :---: | :--- | :---: | :--- |
| **40002** | `STUDENT_IDCARD_DUPLICATED` | 200 (业务码) | 学员身份证号已建档，不可重复录入（散列查重或并发唯一约束命中） |
| **40402** | `STUDENT_NOT_FOUND` | 200 (业务码) | 查询指定 `sId` 学员不存在或已被逻辑删除时抛出 |
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## 5. Generator 策略说明
- **冻结策略：** PARTIAL
- **本轮实际执行情况：** 未重新执行代码生成器。本 Issue 延续了在既有工程结构上的精细化手写实现，保留了规范的 DTO/VO 隔离与安全密码学边界，避免因机械生成覆盖已有的安全加固代码。
- **Database V2 状态：** 未做任何 DDL 修改，完全适配现有 `train_student` 表结构与约束。
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## 6. 前端 P0-Only 改造与构建验证
- **视图文件：** `build_ui/src/views/train/student/index.vue`
- **API 客户端：** `build_ui/src/api/train/student.js`
- **功能保留范围：**
- 学员列表分页检索与展示（展示脱敏身份证号 `idCardMasked`）；
- 学员详情弹窗（只读查看脱敏身份证及学员详细档案）；
- 学员新增表单（身份证字段选填，输入时前端进行 18 位身份证号码正则校验与姓名必填校验）。
- **完全关闭与剔除的能力：**
- 剔除编辑按钮、更新方法及 `PUT` API 调用；
- 剔除删除按钮、删除方法及 `DELETE` API 调用；
- 剔除导出按钮及 `export` API 调用；
- 表单提交后清空敏感明文字段，前端无 `console.log` 身份证日志。
- **构建环境治理：**
- ESLint 检查：`./node_modules/.bin/eslint --no-ignore src/api/train/student.js src/views/train/student/index.vue` 零 Warning / 零 Error；
- 生产构建：`npm run build:prod` 顺利构建成功（`DONE Build complete`）；
- 构建验证结束后已立即清理临时软链接与 `dist` 构建物。
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## 7. 自动化测试与验收结果
### 7.1 Student 专项测试套件（共 20 个用例，全部通过）
1. **`JceStudentIdentityProtectionTest`（6 个测试用例）：**
- `shouldEncryptReversiblyWithoutPersistingPlaintext`: 验证 AES-GCM 随机 IV 可逆加密，密文不含明文，相同明文产生不同密文且能正确解密；
- `shouldProduceDeterministicHashAndFrozenMask`: 验证 HMAC-SHA256 散列确定性计算及 `110101********1234` 掩码规范；
- `missingEncryptionKeyShouldFailClosed`: 验证加密密钥缺失时 fail-closed 抛出 `IllegalStateException`；
- `invalidEncryptionKeyLengthShouldFailClosed`: 验证加密密钥长度无效时抛出异常；
- `missingHashKeyShouldFailClosed`: 验证散列密钥缺失时 fail-closed 抛出 `IllegalStateException`；
- `invalidHashKeyLengthShouldFailClosed`: 验证散列密钥过短时抛出异常。
2. **`TrainStudentServiceImplTest`（11 个测试用例）：**
- `createShouldPersistOnlyProtectedIdentityMaterial`: 验证正常录入学员、`s_id` 自动生成、明文不持久化、密文与散列落库、`last4` 提取正确；
- `duplicateIdentityHashShouldBeBlockedWithFrozenCode`: 验证相同身份证重复录入抛出 `40002 STUDENT_IDCARD_DUPLICATED`；
- `canonicalizedXxShouldBeDuplicateBlocked`: 验证小写 `x` 与大写 `X`（含首尾空格）规范化后一致查重阻断（`40002`）；
- `databaseUniqueRaceShouldAlsoMapToDuplicateCode`: 验证并发冲突触发 `DuplicateKeyException` 时映射为 `40002`；
- `listAndDetailShouldExposeMaskedIdentityOnly`: 验证列表与详情均只暴露 `idCardMasked` 与 `idCardLast4`；
- `missingStudentShouldReturnFrozenNotFoundCode`: 验证查询不存在学员抛出 `40402 STUDENT_NOT_FOUND`；
- `logsAndDtoStringShouldNotContainPlainIdentity`: 验证 DTO、实体与异常的 `toString()` 和 FastJSON 序列化均不泄漏明文；
- `domainJacksonSerializationShouldNotLeakSensitiveFields`: 验证 Jackson 序列化 `TrainStudent` 时 `@JsonIgnore` 生效，密文与哈希不外泄；
- `testCreateStudentWithoutIdCard`: 验证无身份证学员正常创建，密文/哈希/last4 均为 null；
- `testCreateMultipleStudentsWithoutIdCard`: 验证多个无身份证学员同时建档成功，不触发 40002 重复异常；
- `testBlankIdCardNormalizedToNull`: 验证传入空字符串 `""` 或空白字符串 `" "` 规范化为 null 入库。
3. **`StudentApiTest`（3 个测试用例）：**
- `shouldExposeFrozenP0MethodsAndPermissions`: 验证 Controller 暴露的 3 个方法路径、注解、权限标识（`train:student:*`）以及 `@Log(isSaveRequestData = false)`；
- `controllerMustNotExposePersistenceDomain`: 验证 Controller 的出参入参均不暴露持久化实体 `TrainStudent`；
- `controllerMustNotExposeUnfrozenEndpoints`: 验证 Controller 严格只有 3 个端点，绝对不存在任何 `PUT`、`DELETE` 或 `export` 方法。
### 7.2 全量工程验证汇总
- **Maven Test：** `mvn test -pl ruoyi-train,ruoyi-admin -am -f RuoYi-Vue/pom.xml` -> **Total tests run: 34, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0 (BUILD SUCCESS)**
- **Maven Compile：** `mvn compile -DskipTests -f RuoYi-Vue/pom.xml` -> **8/8 Reactor Modules 全部 SUCCESS**
- **前端 ESLint：** 0 error, 0 warning
- **前端 Build：** `npm run build:prod` -> 成功通过
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