SQLite 加密、解密、迁移，sqlite解密

SQLite 加密、解密、迁移，sqlite解密

一、数据库迁移

在做数据库迁移前需要考虑的几个问题：

1. 是直接安装新版本（不涉及数据迁移问题）还是从旧版本迁移过来的；
2. 用户在用的是版本1，还是版本2，还是版本xxx；
3. 迁移的操作应该放在哪里；

问题1：

所有创建数据库的代码都是最新结构的代码，因为直接安装新版本是不存在数据迁移的问题，要做的把从旧版本升级上来的表结构保持和新版本的一致，并且保留原来的内容，或者更新你需要更新的内容。

问题2：

如果用户没有及时更新，错过了好几个版本的数据库升级，那么数据库的升级需要一步步的向上升级，比如最新版本是 V4，当前用户的版本是 V2，升级顺序应该是 V2 -> V3 -> V4。

解决：对每个数据库版本的迁移提供一个依次递增的版本号，这个标识主要是用来检查是否需要做数据库迁移，和要做那些版本的数据迁移，可以用NSUserDefaults或者把当前版本放到数据库中。

问题3：

应用应该放在 didFinishLaunching，SDK 应该放在启动的方法里面。

一般app启动之后，都有一个初始化的过程。此外后续app升级，还需要考虑数据迁移。所以初始化和数据迁移的框架，在初期的版本就要考虑好

总结一下我们的app采取的方案：

1、在持久化的文件夹内（比如UserDefaults或者Documents目录），用一个字段保存老版本号

2、在开始初始化之前，读取老版本号，以及当前版本号

3、如果该应用是第一次加载，那么老版本号就取不到（因为是初次加载，这个字段还没有保存），那么就可以执行初始化过程；如果取到了老版本号，就不执行初始化

4、初始化完成之后，执行数据迁移。因为有老版本号和新版本号，所以可以通过对比，实现增量式的迁移

5、上述动作都完成之后，刷新老版本号

6、下次正常启动，就不会再初始化，也不会执行数据迁移了；如果是安装新版本，由于当前版本号刷新，又会触发数据迁移

上面说的是比较简单的场景。如果应用允许多用户切换账号，而且不同用户的数据是分离的，就更复杂一些

首先标识老版本号的字段不能保存在UserDefaults里，因为UserDefaults是用户共享的。这样当A用户初始化之后，老版本号就存在了。切换到B用户，发现老版本号已存在，则不会执行初始化，其实这时候B用户的数据文件还没有创建好。所以需要把老版本号存在单独的地方，比如每个用户各自的sqlite文件中

然后，读取老版本号的时候，也要根据用户的独立标识去查询

目前暂时是把老版本号保存在sqlite里，但是这样首次读取的时候，判断逻辑比较麻烦。需要判断sqlite文件是否存在，然后要判断table有没有，最后才能取值。如果用文本保存可能会稍微方便一点，比存在sqlite里，少了一个判断table是否存在的步骤

实例代码： 

然后，是否进行初始化的判断：

增量迁移：

使用第三方库：

使用FMDBMigrationManager数据库迁移

二、数据库加减密

使用SQLite数据库的时候，有时候对于数据库要求比较高，特别是在iOS8.3之前，未越狱的系统也可以通过工具拿到应用程序沙盒里面的文件，这个时候我们就可以考虑对SQLite数据库进行加密，这样就不用担心sqlite文件泄露了

通常数据库加密一般有两种方式

1. 对所有数据进行加密
2. 对数据库文件加密

第一种方式虽然加密了数据，但是并不完全，还是可以通过数据库查看到表结构等信息，并且对于数据库的数据，数据都是分散的，要对所有数据都进行加解密操作会严重影响性能，通常的做法是采取对文件加密的方式

iOS 免费版的sqlite库并不提供了加密的功能，SQLite只提供了加密的接口，但并没有实现，iOS上支持的加密库有下面几种

• The SQLite Encryption Extension (SEE)
  • 收费，有以下几种加密方式

    RC4
    AES-128 in OFB mode
    AES-128 in CCM mode
    AES-256 in OFB mode 

• SQLiteEncrypt
  • 收费，使用AES加密
• SQLiteCrypt
  • 收费，使用256-bit AES加密
• SQLCipher
  • 开源，托管在github上，实现了SQLite官方的加密接口，也加了一些新的接口，详情参见这里

前三种都是收费的，SQLCipher是开源的，这里我们使用SQLCipher

集成

如果你使用cocoapod的话就不需要自己配置了，为了方便，我们直接使用FMDB进行操作数据库，FMDB也支持SQLCipher

pod ‘FMDB/SQLCipher’, ‘~> 2.6.2’

打开加密数据库

使用方式与原来的方式一样，只需要数据库open之后调用setKey设置一下秘钥即可
下面摘了一段FMDatabase的open函数，在sqlite3_open成功后调用setKey方法设置秘钥

- (BOOL)open {    if (_db) {        return YES;    }    int err = sqlite3_open([self sqlitePath], &_db );    if(err != SQLITE_OK) {        NSLog(@"error opening!: %d", err);        return NO;    } else {        //数据库open后设置加密key        [self setKey:encryptKey_];    }    if (_maxBusyRetryTimeInterval > 0.0) {        // set the handler        [self setMaxBusyRetryTimeInterval:_maxBusyRetryTimeInterval];    }    return YES;}

为了不修改FMDB的源代码，我们可以继承自FMDatabase类重写需要setKey的几个方法，这里我继承FMDatabase定义了一个 FMEncryptDatabase 类，提供打开加密文件的功能（具体定义见 Demo）

@interface FMEncryptDatabase : FMDatabase+ (instancetype)databaseWithPath:(NSString*)aPath encryptKey:(NSString *)encryptKey;- (instancetype)initWithPath:(NSString*)aPath encryptKey:(NSString *)encryptKey;@end

用法与FMDatabase一样，只是需要传入secretKey

SQLite数据库加解密

SQLCipher提供了几个命令用于加解密操作

加密

$ ./sqlcipher plaintext.db  sqlite> ATTACH DATABASE 'encrypted.db' AS encrypted KEY 'testkey';  sqlite> SELECT sqlcipher_export('encrypted');  sqlite> DETACH DATABASE encrypted;

1. 打开非加密数据库
2. 创建一个新的加密的数据库附加到原数据库上
3. 导出数据到新数据库上
4. 卸载新数据库

解密

$ ./sqlcipher encrypted.db  sqlite> PRAGMA key = 'testkey';  sqlite> ATTACH DATABASE 'plaintext.db' AS plaintext KEY '';  -- empty key will disable encryptionsqlite> SELECT sqlcipher_export('plaintext');  sqlite> DETACH DATABASE plaintext;

1. 打开加密数据库
2. 创建一个新的不加密的数据库附加到原数据库上
3. 导出数据到新数据库上
4. 卸载新数据库

代码操作

/** encrypt sqlite database to new file */
+ (BOOL)encryptDatabase:(NSString *)sourcePath targetPath:(NSString *)targetPath encryptKey:(NSString *)encryptKey
{
    const char* sqlQ = [[NSString stringWithFormat:@"ATTACH DATABASE '%@' AS encrypted KEY '%@';", targetPath, encryptKey] UTF8String];

    sqlite3 *unencrypted_DB;
    if (sqlite3_open([sourcePath UTF8String], &unencrypted_DB) == SQLITE_OK) {
        char *errmsg;
        // Attach empty encrypted database to unencrypted database
        sqlite3_exec(unencrypted_DB, sqlQ, NULL, NULL, &errmsg);
        if (errmsg) {
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
            sqlite3_close(unencrypted_DB);
            return NO;
        }

        // export database
        sqlite3_exec(unencrypted_DB, "SELECT sqlcipher_export('encrypted');", NULL, NULL, &errmsg);
        if (errmsg) {
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
            sqlite3_close(unencrypted_DB);
            return NO;
        }

        // Detach encrypted database
        sqlite3_exec(unencrypted_DB, "DETACH DATABASE encrypted;", NULL, NULL, &errmsg);
        if (errmsg) {
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
            sqlite3_close(unencrypted_DB);
            return NO;
        }

        sqlite3_close(unencrypted_DB);

        return YES;
    }
    else {
        sqlite3_close(unencrypted_DB);
        NSAssert1(NO, @"Failed to open database with message '%s'.", sqlite3_errmsg(unencrypted_DB));

        return NO;
    }
}

/** decrypt sqlite database to new file */
+ (BOOL)unEncryptDatabase:(NSString *)sourcePath targetPath:(NSString *)targetPath encryptKey:(NSString *)encryptKey
{
    const char* sqlQ = [[NSString stringWithFormat:@"ATTACH DATABASE '%@' AS plaintext KEY '';", targetPath] UTF8String];

    sqlite3 *encrypted_DB;
    if (sqlite3_open([sourcePath UTF8String], &encrypted_DB) == SQLITE_OK) {


        char* errmsg;

        sqlite3_exec(encrypted_DB, [[NSString stringWithFormat:@"PRAGMA key = '%@';", encryptKey] UTF8String], NULL, NULL, &errmsg);

        // Attach empty unencrypted database to encrypted database
        sqlite3_exec(encrypted_DB, sqlQ, NULL, NULL, &errmsg);

        if (errmsg) {
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
            sqlite3_close(encrypted_DB);
            return NO;
        }

        // export database
        sqlite3_exec(encrypted_DB, "SELECT sqlcipher_export('plaintext');", NULL, NULL, &errmsg);
        if (errmsg) {
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
            sqlite3_close(encrypted_DB);
            return NO;
        }

        // Detach unencrypted database
        sqlite3_exec(encrypted_DB, "DETACH DATABASE plaintext;", NULL, NULL, &errmsg);
        if (errmsg) {
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
            sqlite3_close(encrypted_DB);
            return NO;
        }

        sqlite3_close(encrypted_DB);

        return YES;
    }
    else {
        sqlite3_close(encrypted_DB);
        NSAssert1(NO, @"Failed to open database with message '%s'.", sqlite3_errmsg(encrypted_DB));

        return NO;
    }
}

/** change secretKey for sqlite database */
+ (BOOL)changeKey:(NSString *)dbPath originKey:(NSString *)originKey newKey:(NSString *)newKey
{
    sqlite3 *encrypted_DB;
    if (sqlite3_open([dbPath UTF8String], &encrypted_DB) == SQLITE_OK) {

        sqlite3_exec(encrypted_DB, [[NSString stringWithFormat:@"PRAGMA key = '%@';", originKey] UTF8String], NULL, NULL, NULL);

        sqlite3_exec(encrypted_DB, [[NSString stringWithFormat:@"PRAGMA rekey = '%@';", newKey] UTF8String], NULL, NULL, NULL);

        sqlite3_close(encrypted_DB);
        return YES;
    }
    else {
        sqlite3_close(encrypted_DB);
        NSAssert1(NO, @"Failed to open database with message '%s'.", sqlite3_errmsg(encrypted_DB));

        return NO;
    }
}

总结

SQLCipher使用起来还是很方便的，基本上不需要怎么配置，需要注意的是，尽量不要在操作过程中修改secretKey，否则，可能导致读不了数据，在使用第三方库的时候尽量不去修改源代码，可以通过扩展或继承的方式修改原来的行为，这样第三方库代码可以与官方保持一致，可以跟随官方版本升级，具体代码可以到我的github上下载咯

参考

• http://www.cocoachina.com/industry/20140522/8517.html
• https://www.zetetic.net/sqlcipher/