Sqlite 3.7.14.1 xxtea 加密算法
http://blog.csdn.net/wzq9706/article/details/8133314
最近在研空Sqlite加密算法,东拼西凑,还没研究出AES怎么用，欢迎指正,交流
1.从官方下载最新版本的Sqlite目前
www.sqlite.org
是:如sqlite-amalgamation-3071401.zip
2.在VS中添加一个空项目
3.解压sqlite-amalgamation-3071401.zip
复制出里面的sqlite3.h和sqlite3.c文件,放在工程目录中，并添加到工程
4.在工程中添加"sqlite3crypt.h",并添加以下代码
#ifndef DCG_SQLITE_CRYPT_FUNC_
#define DCG_SQLITE_CRYPT_FUNC_
//#ifdef SQLITE_HAS_CODEC
typedef unsigned char BYTE;
// 加密结构
#define CRYPT_OFFSET 8
typedef struct _CryptBlock {
BYTE* ReadKey; // 读数据库和写入事务的密钥
BYTE* WriteKey; // 写入数据库的密钥
int PageSize; // 页的大小
BYTE* Data;
} CryptBlock, *LPCryptBlock;
#ifndef DB_KEY_LENGTH_BYTE // 密钥长度
#define DB_KEY_LENGTH_BYTE 16 // 密钥长度
#endif
#ifndef DB_KEY_PADDING // 密钥位数不足时补充的字符
#define DB_KEY_PADDING 0x33 // 密钥位数不足时补充的字符
#endif
// 加密函数
int sqlite3_encrypt(unsigned char * pData, unsigned int data_len, unsigned char * key, unsigned int len_of_key);
// 解密函数
int sqlite3_dencrypt(unsigned char * pData, unsigned int data_len, unsigned char * key, unsigned int len_of_key);
// ===
// 被sqlite3调用的加/解密函数
void* sqlite3Codec(void *pArg, void *data, int nPageNum, int nMode);
// 释放而加/密内存的回调
void sqlite3CodecFree(void* arg);
// 验证密码接口
unsigned char* DeriveKey(const void *pKey, int nKeyLen);
// 创建或更新一个页的加密算法索引.此函数会申请缓冲区.
LPCryptBlock CreateCryptBlock(unsigned char* hKey, int nPageSize, LPCryptBlock pExisting);
//#endif // SQLITE_HAS_CODEC
#endif
5.在工程中添加"sqlite3crypt.c",并添加以下代码
#include "sqlite3crypt.h"
#include "sqlite3.h"
#include <memory.h>
#include <stdlib.h>
int xxtea( int * v, int n , int * k ) {
unsigned int z/*=v[n-1]*/, y=v[0], sum=0, e, DELTA=0x9e3779b9 ;
int m, p, q ;
if ( n>1) {
/* Coding Part */
z = v[n-1];
q = 6+52/n ;
while ( q-- > 0 ) {
sum += DELTA ;
e = sum >> 2&3 ;
for ( p = 0 ; p < n-1 ; p++ ){
y = v[p+1],
z = v[p] += (z>>5^y<<2)+(y>>3^z<<4)^(sum^y)+(k[p&3^e]^z);
}
y = v[0] ;
z = v[n-1] += (z>>5^y<<2)+(y>>3^z<<4)^(sum^y)+(k[p&3^e]^z);
}
return 0 ;
/* Decoding Part */
}else if ( n <-1 ) {
n = -n ;
q = 6+52/n ;
sum = q*DELTA ;
while (sum != 0) {
e = sum>>2 & 3 ;
for (p = n-1 ; p > 0 ; p-- ){
z = v[p-1],
y = v[p] -= (z>>5^y<<2)+(y>>3^z<<4)^(sum^y)+(k[p&3^e]^z);
}
z = v[n-1] ;
y = v[0] -= (z>>5^y<<2)+(y>>3^z<<4)^(sum^y)+(k[p&3^e]^z);
sum -= DELTA ;
}
return 0 ;
}
return 1 ;
}
// 其它算法，未实现
// ==============================================================================
int sqlite3_encrypt(unsigned char * pData, unsigned int data_len, unsigned char * key, unsigned int len_of_key)
{
return 0;
}
// 其它算法，未实现
// ==============================================================================
int sqlite3_dencrypt( unsigned char * pData, unsigned int data_len, unsigned char * key, unsigned int len_of_key)
{
return 0;
}
// ==============================================================================
void * sqlite3Codec(void *pArg, void *data, int nPageNum, int nMode) {
LPCryptBlock pBlock = (LPCryptBlock) pArg;
unsigned int dwPageSize = 0;
int len = 0;
if (!pBlock)
return data;
// 确保pager的页长度和加密块的页长度相等.如果改变,就需要调整.
if (nMode != 2) {
int a = 0;
a++;
// PgHdr *pageHeader;
// pageHeader = DATA_TO_PGHDR(data);
// if (pageHeader->pPager->pageSize != pBlock->PageSize) {
// CreateCryptBlock(0, pageHeader->pPager, pBlock);
//}
}
switch (nMode) {
case 0: // Undo a "case 7" journal file encryption
case 2: //重载一个页
case 3: //载入一个页
if (!pBlock->ReadKey) break;
len = 0 - (pBlock->PageSize / 4);
xxtea(data, len, pBlock->ReadKey);
break;
case 6:
//加密一个主数据库文件的页
if (!pBlock->WriteKey) break;
memcpy(pBlock->Data + CRYPT_OFFSET, data, pBlock->PageSize);
data = pBlock->Data + CRYPT_OFFSET;
len = pBlock->PageSize / 4;
xxtea(data , len, pBlock->WriteKey);
break;
case 7:
// 加密事务文件的页
if (!pBlock->ReadKey) break;
memcpy(pBlock->Data + CRYPT_OFFSET, data, pBlock->PageSize);
data = pBlock->Data + CRYPT_OFFSET;
len = pBlock->PageSize / 4;
xxtea(data, len, pBlock->ReadKey);
break;
/*
case 3: //载入一个页
if (!pBlock->ReadKey)
break;
memcpy(pBlock->Data + CRYPT_OFFSET, data, pBlock->PageSize);
data = pBlock->Data + CRYPT_OFFSET;
dwPageSize = pBlock->PageSize;
// 解密
sqlite3_dencrypt((BYTE*)data, dwPageSize, pBlock->ReadKey, DB_KEY_LENGTH_BYTE);
break;
case 6: //加密一个主数据库文件的页
if (!pBlock->WriteKey)
break;
memcpy(pBlock->Data + CRYPT_OFFSET, data, pBlock->PageSize);
data = pBlock->Data + CRYPT_OFFSET;
dwPageSize = pBlock->PageSize;
// 加密
sqlite3_encrypt((BYTE*)data, dwPageSize, pBlock->WriteKey, DB_KEY_LENGTH_BYTE);
break;
case 7:
// 加密事务文件的页
// 在正常环境下, 读密钥和写密钥相同. 当数据库是被重新加密的,读密钥和写密钥未必相同.
// 回滚事务必要用数据库文件的原始密钥写入.因此,当一次回滚被写入,总是用数据库的读密钥,
// 这是为了保证与读取原始数据的密钥相同.
//
if (!pBlock->ReadKey)
break;
memcpy(pBlock->Data + CRYPT_OFFSET, data, pBlock->PageSize);
data = pBlock->Data + CRYPT_OFFSET;
dwPageSize = pBlock->PageSize;
sqlite3_encrypt((BYTE*)data, dwPageSize, pBlock->ReadKey, DB_KEY_LENGTH_BYTE);/*调用我的加密函数*/
// break;*/
}
return data;
}
// ==============================================================================
void sqlite3CodecFree(void* pArg) {
if (pArg)
{
LPCryptBlock pBlock = (LPCryptBlock)pArg;
//销毁读密钥.
if (pBlock->ReadKey) {
sqlite3_free(pBlock->ReadKey);
}
//如果写密钥存在并且不等于读密钥,也销毁.
if (pBlock->WriteKey && pBlock->WriteKey != pBlock->ReadKey) {
sqlite3_free(pBlock->WriteKey);
}
if (pBlock->Data) {
sqlite3_free(pBlock->Data);
}
//释放加密块.
sqlite3_free(pBlock);
}
}
// =====================================================================================
LPCryptBlock CreateCryptBlock(unsigned char* hKey, int nPageSize, LPCryptBlock pExisting)
{
LPCryptBlock pBlock;
if (!pExisting) //创建新加密块
{
pBlock = sqlite3_malloc(sizeof(CryptBlock));
memset(pBlock, 0, sizeof(CryptBlock));
pBlock->ReadKey = hKey;
pBlock->WriteKey = hKey;
pBlock->PageSize = nPageSize;
pBlock->Data = (unsigned char*) sqlite3_malloc(
pBlock->PageSize + CRYPT_OFFSET);
}
else //更新存在的加密块
{
pBlock = pExisting;
if (pBlock->PageSize != nPageSize && !pBlock->Data) {
sqlite3_free(pBlock->Data);
pBlock->PageSize = nPageSize;
pBlock->Data = (unsigned char*) sqlite3_malloc(
pBlock->PageSize + CRYPT_OFFSET);
}
}
memset(pBlock->Data, 0, pBlock->PageSize + CRYPT_OFFSET);
return pBlock;
}
// 从用户提供的缓冲区中得到一个加密密钥
// =====================================================================================
unsigned char * DeriveKey(const void *pKey, int nKeyLen)
{
unsigned char * hKey = 0;
int j;
if (pKey == 0 || nKeyLen == 0)
{
return 0;
}
hKey = sqlite3_malloc(DB_KEY_LENGTH_BYTE + 1);
if (hKey == 0)
{
return 0;
}
hKey[DB_KEY_LENGTH_BYTE] = 0;
if (nKeyLen < DB_KEY_LENGTH_BYTE)
{
memcpy(hKey, pKey, nKeyLen); //先拷贝得到密钥前面的部分
j = DB_KEY_LENGTH_BYTE - nKeyLen;
//补充密钥后面的部分
memset(hKey + nKeyLen, DB_KEY_PADDING, j);
}
else
{
//密钥位数已经足够,直接把密钥取过来
memcpy(hKey, pKey, DB_KEY_LENGTH_BYTE);
}
return hKey;
}
6.在splite3.c文件的最后面添加以下代码
#ifdef SQLITE_HAS_CODEC
#include "sqlite3crypt.h"
// 得到页所对应的编/解码块
static void * sqlite3pager_get_codecarg(struct Pager *pPager)
{
return (pPager->xCodec) ? pPager->pCodec : 0;
}
// 设置页所对应的编/解码块
// @Param pPager 要加密的页
// @Param xCodec 加/解密回调
// @Param xCodecFree 释放页对应的加/解密模块回调
// @Param pCodecArg 加/解密模块
void sqlite3pager_set_codec(Pager *pPager, void *(*xCodec)(void*, void*, Pgno, int), void (*xCodecFree)(void*), void *pCodecArg)
{
pPager->xCodec = xCodec;
pPager->pCodec = pCodecArg;
pPager->xCodecFree = xCodecFree;
}
// 实现Sqlite3接口
// ===============================================================================
// ===============================================================================
// 下面是编译时提示缺少的函数
// 这个函数不需要做任何处理，获取密钥的部分在下面 DeriveKey 函数里实现
void sqlite3CodecGetKey(struct sqlite3* db, int nDB, void** Key, int* nKey) {
return;
}
// 这个函数好像是 sqlite 3.3.17前不久才加的，以前版本的sqlite里没有看到这个函数
// 这个函数我还没有搞清楚是做什么的，它里面什么都不做直接返回，对加解密没有影响
void sqlite3_activate_see(const char* right) {
return;
}
// 实现加密接口
int sqlite3_key(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey)
{
return sqlite3CodecAttach(db, 0, pKey, nKey);
}
// 实现解密接口
int sqlite3_rekey(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey)
{
Pgno nSkip;
void *pPage;
Pgno n;
Btree *pbt = db->aDb[0].pBt;
Pager *p = sqlite3BtreePager(pbt);
LPCryptBlock pBlock = (LPCryptBlock) sqlite3pager_get_codecarg(p);
unsigned char * hKey = DeriveKey(pKey, nKey);
int rc = SQLITE_ERROR;
if (!pBlock && !hKey)
return SQLITE_OK;
//重新加密一个数据库,改变pager的写密钥, 读密钥依旧保留.
if (!pBlock) //加密一个未加密的数据库
{
pBlock = CreateCryptBlock(hKey, p->pageSize, NULL);
pBlock->ReadKey = 0; // 原始数据库未加密
sqlite3pager_set_codec(sqlite3BtreePager(pbt), sqlite3Codec, sqlite3CodecFree, pBlock);
}
else // 改变已加密数据库的写密钥
{
pBlock->WriteKey = hKey;
}
// 开始一个事务
rc = sqlite3BtreeBeginTrans(pbt, 1);
if (!rc)
{
// 用新密钥重写所有的页到数据库。
//Pgno nPage = sqlite3PagerPagecount(p);
int nPage = 0;
sqlite3PagerPagecount(p, &nPage);
nSkip = PAGER_MJ_PGNO(p);
for (n = 1; rc == SQLITE_OK && n <= nPage; n++)
{
if (n == nSkip)
continue;
rc = sqlite3PagerGet(p, n, (DbPage**)&pPage);
if (!rc)
{
rc = sqlite3PagerWrite((DbPage*)pPage);
sqlite3PagerUnref((DbPage*)pPage);
}
}
}
// 如果成功，提交事务。
if (!rc)
{
rc = sqlite3BtreeCommit(pbt);
}
// 如果失败，回滚。
if (rc)
{
sqlite3BtreeRollback(pbt, SQLITE_OK);
}
// 如果成功，销毁先前的读密钥。并使读密钥等于当前的写密钥。
if (!rc)
{
if (pBlock->ReadKey)
{
sqlite3_free(pBlock->ReadKey);
}
pBlock->ReadKey = pBlock->WriteKey;
}
else // 如果失败，销毁当前的写密钥，并恢复为当前的读密钥。
{
if (pBlock->WriteKey)
{
sqlite3_free(pBlock->WriteKey);
}
pBlock->WriteKey = pBlock->ReadKey;
}
// 如果读密钥和写密钥皆为空，就不需要再对页进行编解码。
// 销毁加密块并移除页的编解码器
if (!pBlock->ReadKey && !pBlock->WriteKey)
{
sqlite3pager_set_codec(p, NULL, NULL, NULL);
sqlite3CodecFree(pBlock);
}
return rc;
}
// 实现附加密钥到数据库接口
// ================================================================================
int sqlite3CodecAttach(sqlite3 *db, int nDb, const void *pKey, int nKeyLen)
{
int rc = SQLITE_ERROR;
unsigned char* hKey = 0;
//如果没有指定密匙,可能标识用了主数据库的加密或没加密.
if (!pKey || !nKeyLen)
{
if (!nDb)
{
return SQLITE_OK; //主数据库, 没有指定密钥所以没有加密.
}
else //附加数据库,使用主数据库的密钥.
{
//获取主数据库的加密块并复制密钥给附加数据库使用
LPCryptBlock pBlock = (LPCryptBlock) sqlite3pager_get_codecarg(sqlite3BtreePager(db->aDb[0].pBt));
if (!pBlock)
return SQLITE_OK; //主数据库没有加密
if (!pBlock->ReadKey)
return SQLITE_OK; //没有加密
memcpy(pBlock->ReadKey, &hKey, 16);
}
}
else //用户提供了密码,从中创建密钥.
{
hKey = DeriveKey(pKey, nKeyLen);
}
//创建一个新的加密块,并将解码器指向新的附加数据库.
if (hKey)
{
LPCryptBlock pBlock = CreateCryptBlock(hKey, sqlite3BtreePager(db->aDb[nDb].pBt)->pageSize, NULL);
sqlite3pager_set_codec(sqlite3BtreePager(db->aDb[nDb].pBt), sqlite3Codec, sqlite3CodecFree, pBlock);
rc = SQLITE_OK;
}
return rc;
}
#endif //#ifdef SQLITE_HAS_CODEC
7.OK,代码部分完成了，但要使用Sqlite的加密前必须要预添加加SQLITE_HAS_CODEC这个宏,怎么加就不详诉了
8.最后,测试代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
extern "C" {
#include "sqlite3.h"
};
#define SQLITE3_STATIC
extern int sqlite3_key(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey);
static int _callback_exec(void * notused,int argc, char ** argv, char ** aszColName)
{
int i;
for ( i=0; i<argc; i++ )
{
printf( "%s = %s\r\n", aszColName[i], argv[i] == 0 ? "NUL" : argv[i] );
}
return 0;
}
int main(int argc, char * argv[])
{
const char * sSQL;
char * pErrMsg = 0;
int ret = 0;
sqlite3 * db = 0;
//创建数据库
ret = sqlite3_open("encrypt.db", &db);
//添加密码
ret = sqlite3_key( db, "mypass", strlen("mypass"));
//在内存数据库中创建表
sSQL = "create table class(name varchar(20), student);";
sqlite3_exec( db, sSQL, _callback_exec, 0, &pErrMsg );
//插入数据
sSQL = "insert into class values('mem_52911', 'zhaoyun');";
sqlite3_exec( db, sSQL, _callback_exec, 0, &pErrMsg );
//取得数据并显示
sSQL = "select * from class;";
sqlite3_exec( db, sSQL, _callback_exec, 0, &pErrMsg );
//关闭数据库
sqlite3_close(db);
db = 0;
return 0;
}
