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[操作系统]Android数据存储之Sqlite采用SQLCipher数据库加密实战


前言:

  最近研究了Android Sqlite数据库(文章地址:http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/5506294.html)以及ContentProvider程序间数据共享(http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/5507928.html),我们清晰的知道Sqlite数据库默认存放位置data/data/pakage/database目录下,对于已经ROOT的手机来说的没有任何安全性可以,一旦被利用将会导致数据库数据的泄漏,所以我们该如何避免这种事情的发生呢?我们尝试这对数据库进行加密。

选择加密方案:

 1.)第一种方案

      我们可以对数据的数据库名,表名,列名就行md5,对存储的数据进行加密,例如进行aes加密(http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/5473030.html),查询的时候再对数据进行解密,这种方式不能说不好,但是使用起来可以想象一下其带来的麻烦程度。

 2.)第二种方案

      采用第三方加密开源库,查找了很多种Android 数据库加密方案,最终选定SQLCipher这个开源框架,接下来看下SqlCipher如何使用。

SQLCipher简介:

       SQLCipher是一个在SQLite基础之上进行扩展的开源数据库,SQLCipher具有占地面积小、性能因此它非常适合嵌入式应用的数据库保护,非常适合于移动开发。

    优势:

  • 加密性能高、开销小,只要5-15%的开销用于加密
  • 完全做到数据库100%加密
  • 采用良好的加密方式(CBC加密模式)
  • 使用方便,做到应用级别加密
  • 采用OpenSSL加密库提供的算法

SQLCipher使用方式:

  1.)在build.gradle文中添加如下代码,当前使用的是最新版本3.4.0

  

dependencies {  compile 'net.zetetic:android-database-sqlcipher:3.4.0'}

2.)创建一个SQLiteOpenHelper 注意接下来所以有关Sqlite相关类全部引用net.sqlcipher.database的类
import android.content.Context;import android.util.Log;import net.sqlcipher.SQLException;import net.sqlcipher.database.SQLiteDatabase;import net.sqlcipher.database.SQLiteOpenHelper;public class DBCipherHelper extends SQLiteOpenHelper {  private static final String TAG = "DatabaseHelper";  private static final String DB_NAME = "test_cipher_db";//数据库名字  public static final String DB_PWD="whoislcj";//数据库密码  public static String TABLE_NAME = "person";// 表名  public static String FIELD_ID = "id";// 列名  public static String FIELD_NAME= "name";// 列名  private static final int DB_VERSION = 1;  // 数据库版本  public DBCipherHelper(Context context, String name, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int version) {    super(context, name, factory, version);    //不可忽略的 进行so库加载    SQLiteDatabase.loadLibs(context);  }  public DBCipherHelper(Context context) {    this(context, DB_NAME, null, DB_VERSION);  }  /**   * 创建数据库   * @param db   */  @Override  public void onCreate(SQLiteDatabase db) {    //创建表    createTable(db);  }  private void createTable(SQLiteDatabase db){    String sql = "CREATE TABLE " + TABLE_NAME + "(" + FIELD_ID + " integer primary key autoincrement , " + FIELD_NAME + " text not null);";    try {      db.execSQL(sql);    } catch (SQLException e) {      Log.e(TAG, "onCreate " + TABLE_NAME + "Error" + e.toString());      return;    }  }  /**   * 数据库升级   * @param db   * @param oldVersion   * @param newVersion   */  @Override  public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {  }}

注意:SQLiteDatabase.loadLibs(context);这个千万别忘记调用

3.)创建一个DBCipherManager数据库管理

  具体实现传统的SQLiteOpenHelper都是完全相同的,不同的地方在获取数据库句柄的地方

  传统方式:

    //获取可写数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();    //获取可读数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getReadableDatabase(); 

现在的方式:需要传入一个password,这个password就是用于加密的秘钥

     //获取写数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);    //获取可读数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getReadableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);

 

接下来就是具体实现:

 

import android.content.ContentValues;import android.content.Context;import android.util.Log;import net.sqlcipher.Cursor;import net.sqlcipher.SQLException;import net.sqlcipher.database.SQLiteDatabase;/** * 数据库管理者 - 提供数据库封装 * */public class DBCipherManager {  private static final String TAG = "DatabaseManager";  // 静态引用  private volatile static DBCipherManager mInstance;  // DatabaseHelper  private DBCipherHelper dbHelper;  private DBCipherManager(Context context) {    dbHelper = new DBCipherHelper(context.getApplicationContext());  }  /**   * 获取单例引用   *   * @param context   * @return   */  public static DBCipherManager getInstance(Context context) {    DBCipherManager inst = mInstance;    if (inst == null) {      synchronized (DBCipherManager.class) {        inst = mInstance;        if (inst == null) {          inst = new DBCipherManager(context);          mInstance = inst;        }      }    }    return inst;  }  /**   * 插入数据   */  public void insertData(String name) {    //获取写数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);    //生成要修改或者插入的键值    ContentValues cv = new ContentValues();    cv.put(DBCipherHelper.FIELD_NAME, name);    // insert 操作    db.insert(DBCipherHelper.TABLE_NAME, null, cv);    //关闭数据库    db.close();  }  /**   * 未开启事务批量插入   * @param testCount   */  public void insertDatasByNomarl(int testCount){    //获取写数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);    for(int i =0;i<testCount;i++ ){      //生成要修改或者插入的键值      ContentValues cv = new ContentValues();      cv.put(DBCipherHelper.FIELD_NAME, String.valueOf(i));      // insert 操作      db.insert(DBCipherHelper.TABLE_NAME, null, cv);      Log.e(TAG, "insertDatasByNomarl");    }    //关闭数据库    db.close();  }  /**   * 测试开启事务批量插入   * @param testCount   */  public void insertDatasByTransaction(int testCount){    //获取写数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);    db.beginTransaction(); //手动设置开始事务    try{      //批量处理操作      for(int i =0;i<testCount;i++ ){        //生成要修改或者插入的键值        ContentValues cv = new ContentValues();        cv.put(DBCipherHelper.FIELD_NAME, String.valueOf(i));        // insert 操作        db.insert(DBCipherHelper.TABLE_NAME, null, cv);        Log.e(TAG, "insertDatasByTransaction");      }      db.setTransactionSuccessful(); //设置事务处理成功,不设置会自动回滚不提交    }catch(Exception e){    }finally{      db.endTransaction(); //处理完成      //关闭数据库      db.close();    }  }  /**   * 删除数据   */  public void deleteData(String name) {    //生成条件语句    StringBuffer whereBuffer = new StringBuffer();    whereBuffer.append(DBCipherHelper.FIELD_NAME).append(" = ").append("'").append(name).append("'");    //获取写数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);    // delete 操作    db.delete(DBCipherHelper.TABLE_NAME, whereBuffer.toString(), null);    //关闭数据库    db.close();  }  /**   * 删除所有数据   */  public void deleteDatas()  {    String sql="delete from "+ DBCipherHelper.TABLE_NAME;    execSQL(sql);  }  /**   * 更新数据   */  public void updateData(String name) {    //生成条件语句    StringBuffer whereBuffer = new StringBuffer();    whereBuffer.append(DBCipherHelper.FIELD_NAME).append(" = ").append("'").append(name).append("'");    //生成要修改或者插入的键值    ContentValues cv = new ContentValues();    cv.put(DBCipherHelper.FIELD_NAME, name+name);    //获取写数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);    // update 操作    db.update(DBCipherHelper.TABLE_NAME, cv, whereBuffer.toString(), null);    //关闭数据库    db.close();  }  /**   * 指定条件查询数据   */  public void queryDatas(String name){    //生成条件语句    StringBuffer whereBuffer = new StringBuffer();    whereBuffer.append(DBCipherHelper.FIELD_NAME).append(" = ").append("'").append(name).append("'");    //指定要查询的是哪几列数据    String[] columns = {DBCipherHelper.FIELD_NAME};    //获取可读数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getReadableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);    //查询数据库    Cursor cursor = null;    try {      cursor = db.query(DBCipherHelper.TABLE_NAME, columns, whereBuffer.toString(), null, null, null, null);      while (cursor.moveToNext()) {        int count = cursor.getColumnCount();        String columName = cursor.getColumnName(0);        String tname = cursor.getString(0);        Log.e(TAG, "count = " + count + " columName = " + columName + " name = " +tname);      }      if (cursor != null) {        cursor.close();      }    } catch (SQLException e) {      Log.e(TAG, "queryDatas" + e.toString());    }    //关闭数据库    db.close();  }  /**   * 查询全部数据   */  public void queryDatas(){    //指定要查询的是哪几列数据    String[] columns = {DBCipherHelper.FIELD_NAME};    //获取可读数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getReadableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);    //查询数据库    Cursor cursor = null;    try {      cursor = db.query(DBCipherHelper.TABLE_NAME, columns, null, null, null, null, null);//获取数据游标      while (cursor.moveToNext()) {        int count = cursor.getColumnCount();        String columeName = cursor.getColumnName(0);//获取表结构列名        String name = cursor.getString(0);//获取表结构列数据        Log.e(TAG, "count = " + count + " columName = " + columeName + " name = " +name);      }      //关闭游标防止内存泄漏      if (cursor != null) {        cursor.close();      }    } catch (SQLException e) {      Log.e(TAG, "queryDatas" + e.toString());    }    //关闭数据库    db.close();  }  /**   * 执行sql语句   */  private void execSQL(String sql){    //获取写数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(DBCipherHelper.DB_PWD);    //直接执行sql语句    db.execSQL(sql);//或者    //关闭数据库    db.close();  }}

4.)具体怎么调用
        //清空数据        DBCipherManager.getInstance(MainActivity.this).deleteDatas();        //插入数据        for (int i = 0; i < 10; i++) {          DBCipherManager.getInstance(MainActivity.this).insertData(String.valueOf(i));        }        //删除数据        DBCipherManager.getInstance(MainActivity.this).deleteData(String.valueOf(5));        //更新数据        DBCipherManager.getInstance(MainActivity.this).updateData(String.valueOf(3));        //查询数据        DBCipherManager.getInstance(MainActivity.this).queryDatas();

5.)事务支持和传统方式一样
 //获取写数据库    SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();    db.beginTransaction(); //手动设置开始事务    try{      //在此处理批量操作      for(int i =0;i<testCount;i++ ){        //生成要修改或者插入的键值        ContentValues cv = new ContentValues();        cv.put(DBHelper.FIELD_NAME, String.valueOf(i));        // insert 操作        db.insert(DBHelper.TABLE_NAME, null, cv);      }      db.setTransactionSuccessful(); //设置事务处理成功,不设置会自动回滚不提交    }catch(Exception e){    }finally{      db.endTransaction(); //处理完成      //关闭数据库      db.close();    }

 

总结:

    SQLCipher使用至此结束。