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Android数据库加密

作者:  发布日期:2014-11-17 20:42:00
Tag标签:数据库  
  • 一 简介

    SQLite是一个轻量的、跨平台的、开源的数据库引擎,它的读写效率、资源消耗总量、延迟时间和整体简单性上具有的优越性,使其成为移动平台数据库的最佳解决方案(如Android、iOS)。Android系统内置了SQLite数据库,并且提供了一整套的API用于对数据库进行增删改查操作,具体就不详细说明了。

    然而,Android平台自带的SQLite有一个致命的缺陷:不支持加密。这就导致存储在SQLite中的数据可以被任何人用任何文本编辑器查看到。如果是普通的数据还好,但是当涉及到一些账号密码,或者聊天内容的时候,我们的应用就会面临严重的安全漏洞隐患。

    二 解决方案

    1.SQLite加密方式
    对数据库加密的思路有两种:
    将内容加密后再写入数据库
    这种方式使用简单,在入库/出库只需要将字段做对应的加解密操作即可,一定程度上解决了将数据赤裸裸暴露的问题。
    不过这种方式并不是彻底的加密,因为数据库的表结构等信息还是能被查看到。另外写入数据库的内容加密后,搜索也是个问题。
    对数据库文件加密
    将整个数据库整个文件加密,这种方式基本上能解决数据库的信息安全问题。目前已有的SQLite加密基本都是通过这种方式实现的。

    2.SQLite加密工具

    今天我们要说的是一款开源的SQLite加密工具 SQLCipher。SQLCipher是完全开源的,其代码托管在github上。

    SQLCipher使用256-bit AES加密,由于其基于免费版的SQLite,主要的加密接口和SQLite是相同的,但也增加了一些自己的接口。事实上SQLite有加解密接口,只是免费版本没有实现而已。

    SQLCipher分为Community Edition 和 Commercial Edition,前者是免费的,关于 SQLCipher Features 可以参看这里。

     

    关于跨平台支持,官方说明如下:

    SQLCipher has broad platform support for with C/C++, Obj-C, QT, Win32/.NET, Java, Python, Ruby, Linux, Mac OS X, iPhone/iOS, Android, Xamarin.iOS, and Xamarin.Android(如iOS、Android)。

    同时支持 Android、iOS 两大平台。

    3.SQLCipher集成

    SQLCipher官方提供了详细的集成说明文档,具体参看这里。

    下面通过一个简单的示例演示如何快速集成SQLCipher到我们的项目中。

    3.1 下载官方二进制文件包

    下载地址:https://s3.amazonaws.com/sqlcipher/3.2.0/sqlcipher-for-android-community-v3.2.0.zip

    3.2 导入依赖文件

    将下载的后的压缩包解压,解压后如下所示:

    将libs 和 assets目录下的所有文件拷贝到我们当前的工程中来,拷贝完成后如下:

    3.3 操作数据库

    首先,自定义MySQLiteOpenHelper 继承自 net.sqlcipher.database.SQLiteOpenHelper类,而不是android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper,切记!示例代码如下:

     

    package com.ricky.android.sqlitecipher.db;
    
    import com.ricky.android.sqlitecipher.util.Logger;
    import android.content.Context;
    import net.sqlcipher.database.SQLiteDatabase;
    import net.sqlcipher.database.SQLiteDatabase.CursorFactory;
    import net.sqlcipher.database.SQLiteOpenHelper;
    
    public class MySQLiteOpenHelper extends SQLiteOpenHelper {
    	private static final String DB_NAME = "test.db";
    	private static final int DB_VERSION = 3;
    	
    	public MySQLiteOpenHelper(Context context){
    		super(context, DB_NAME, null, DB_VERSION);
    	}
    	
    	public MySQLiteOpenHelper(Context context, String name,
    			CursorFactory factory, int version) {
    		super(context, name, factory, version);
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
    		
    		Logger.e("MySQLiteOpenHelper", "onCreate db name="+DB_NAME+" version="+DB_VERSION);
    		
    		db.execSQL("CREATE TABLE student(id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name text, age integer)");
    	}
    
    	@Override
    	public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int arg1, int arg2) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    
    	}
    
    }
    


     

    然后在我们的DAO类中使用 SQLiteDatabase操作数据库。注意,此处是net.sqlcipher.database.SQLiteDatabase,而不是android.database.sqlite.SQLiteDatabase,千万不要引错包了!

     

    package com.ricky.android.sqlitecipher.dao;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import net.sqlcipher.Cursor;
    import net.sqlcipher.database.SQLiteDatabase;
    import net.sqlcipher.database.SQLiteOpenHelper;
    import android.content.ContentValues;
    import android.content.Context;
    import com.ricky.android.sqlitecipher.db.SQLiteHelperFactory;
    import com.ricky.android.sqlitecipher.model.Student;
    
    public class StudentDAOImpl implements StudentDAO {
    	
        private SQLiteOpenHelper sqLiteOpenHelper;
        private String password = "ricky";
        
    	public StudentDAOImpl(Context context){
    		sqLiteOpenHelper = SQLiteHelperFactory.create(context);
    	}
    	
    	@Override
    	public long insert(Student stu) {
    		
    		SQLiteDatabase db = null;
    		try{
    			db = sqLiteOpenHelper.getWritableDatabase(password);
    			
    			ContentValues values = new ContentValues();  
                values.put("name", "Ricky");  
                values.put("age", 24);  
                
    			return db.insert("student", null, values);
    			
    		}finally{
    			if(db!=null)
    				db.close();
    		}
    	}
    
    	@Override
    	public List<Student> query() {
    		
    		SQLiteDatabase db = null;
    		Cursor cursor = null;
    		try{
    			db = sqLiteOpenHelper.getWritableDatabase(password);
                
    			cursor = db.query("student", new String[]{"id","name","age"}, null, 
    					null, null, null, null);
    			
    			List<Student> list = new ArrayList<>();
    			while(cursor!=null && cursor.moveToNext()){
    				
    				Student stu = new Student();
    				stu.setId(cursor.getInt(0));
    				stu.setName(cursor.getString(1));
    				stu.setAge(cursor.getInt(2));
    				
    				list.add(stu);
    			}
    				
    			return list;
    			
    		}finally{
    			if(cursor!=null){
    				cursor.close();
    			}
    			if(db!=null)
    				db.close();
    		}
    	}
    
    }
    

    到这里数据的crud基本上实现了,但是还需注意一点:必须先调用SQLiteDatabase.loadLibs(context);然后再执行数据库相关的操作。

     

     

    为了方便管理,我单独写了一个 SQLiteHelperFactory类来负责SQLiteOpenHelper的创建,在创建MySQLiteOpenHelper对象之后将调用SQLiteDatabase.loadLibs(context);,代码如下:

     

    package com.ricky.android.sqlitecipher.db;
    
    import com.ricky.android.sqlitecipher.util.Logger;
    
    import android.content.Context;
    import net.sqlcipher.database.SQLiteDatabase;
    import net.sqlcipher.database.SQLiteOpenHelper;
    
    /**
     * SQLiteOpenHelper 工厂
     * @author Ricky
     *
     */
    public class SQLiteHelperFactory {
    	
    	private static final String TAG = SQLiteHelperFactory.class.getSimpleName();
    	
    	private static SQLiteOpenHelper sqLiteOpenHelper;
    	
    	private SQLiteHelperFactory(){
    		
    	}
    	
    	public static SQLiteOpenHelper create(Context context){
    		
    		if(sqLiteOpenHelper==null){
    			
    			synchronized (SQLiteHelperFactory.class) {
    				
    				if(sqLiteOpenHelper==null){
    					
    					Logger.e(TAG, "init SQLiteOpenHelper");
    					sqLiteOpenHelper = new MySQLiteOpenHelper(context.getApplicationContext());
    					
    					Logger.e(TAG, "SQLiteDatabase loadLibs");
    					//必须先调用此方法
    					SQLiteDatabase.loadLibs(context);
    				}
    			}
    		}
    		return sqLiteOpenHelper;
    	}
    }
    


     

    最后是 MainActivity类

     

    package com.ricky.android.sqlitecipher;
    
    import java.util.List;
    
    import com.ricky.android.sqlitecipher.dao.StudentDAO;
    import com.ricky.android.sqlitecipher.dao.StudentDAOImpl;
    import com.ricky.android.sqlitecipher.model.Student;
    import com.ricky.android.sqlitecipher.util.Logger;
    
    import android.app.Activity;
    import android.os.Bundle;
    import android.view.View;
    import android.view.View.OnClickListener;
    import android.widget.Button;
    
    public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {
    
    	private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();
    	
    	private Button bt_insert;
    	private Button bt_query;
    	private StudentDAO studentDAO;
    
    	@Override
    	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    		super.onCreate(savedInstanceState);
    		setContentView(R.layout.activity_main);
    		
    		findViewById();
    		setListener();
    		processLogic();
    	}
    
    	private void findViewById() {
    		
    		bt_insert = (Button) findViewById(R.id.bt_insert);
    		bt_query = (Button) findViewById(R.id.bt_query);
    	}
    
    	private void setListener() {
    		bt_insert.setOnClickListener(this);
    		bt_query.setOnClickListener(this);
    	}
    
    	private void processLogic() {
    		
    		studentDAO = new StudentDAOImpl(this);
    		
    	}
    
    	@Override
    	public void onClick(View v) {
    		switch (v.getId()) {
    		case R.id.bt_insert:
    			
    			Student stu = new Student();
    			stu.setName("Mike");
    			stu.setAge(24);
    			
    			long id = studentDAO.insert(stu);
    			
    			Logger.i(TAG, "insert id="+id);
    			
    			break;
    
    		case R.id.bt_query:
    			
    			List<Student> list = studentDAO.query();
    			if(list!=null){
    				Logger.i(TAG, "student list size="+list.size());
    			}else{
    				Logger.i(TAG, "student list is empty");
    			}
    			
    			break;
    			
    		default:
    			break;
    		}
    	}
    }
    


    OK,关于SQLCipher的集成到这里就大功告成啦,最后另附Demo源码(下载地址见文章末尾),有问题的话可以留言进行交流咯!

    Demo下载地址:http://www.it165.net/uploadfile/files/2014/1117/android_sqlitecipher.rar

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