SQLite3使用详解之三

Sqlite 2020-06-16

/***



下面是上面的函数的辅助处理函数



***/



// 从用户提供的缓冲区中得到一个加密密钥



// 用户提供的密钥可能位数上满足不了要求，使用这个函数来完成密钥扩展



static 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.



static LPCryptBlock CreateCryptBlock(unsigned char* hKey,Pager *pager,LPCryp


tBlock pExisting);



//加密/解密函数,被pager调用



void * sqlite3Codec(void *pArg,unsigned char *data,Pgno nPageNum,int nMode)


;



//设置密码函数



int __stdcall sqlite3_key_interop(sqlite3 *db,const void *pKey,int nKeySize)


;



// 修改密码函数



int __stdcall sqlite3_rekey_interop(sqlite3 *db,int nKeySiz


e);



//销毁一个加密块及相关的缓冲区,密钥.



static void DestroyCryptBlock(LPCryptBlock pBlock);



static void * sqlite3pager_get_codecarg(Pager *pPager);



void sqlite3pager_set_codec(Pager *pPager,void *(*xCodec)(void*,void*,Pgno,int


),void *pCodecArg );



//加密/解密函数,int nMode)



{



LPCryptBlock pBlock = (LPCryptBlock)pArg;



unsigned int dwPageSize = 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)



{



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;



dwPageSize = pBlock->PageSize;



My_DeEncrypt_Func(data,dwPageSize,pBlock->ReadKey,DB_KEY_LENGTH_BYTE )


; /*调用我的解密函数*/



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;



My_Encrypt_Func(data,pBlock->WriteKey,DB_KEY_LENGTH_BYTE )


; /*调用我的加密函数*/



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,pBlock->PageSize);



data = pBlock->Data + CRYPT_OFFSET;



dwPageSize = pBlock->PageSize;



My_Encrypt_Func( data,DB_KEY_LENGTH_BYTE );


/*调用我的加密函数*/



break;



}



return data;



}



//销毁一个加密块及相关的缓冲区,密钥.



static void DestroyCryptBlock(LPCryptBlock pBlock)



{



//销毁读密钥.



if (pBlock->ReadKey){



sqliteFree(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){



sqliteFree(pBlock->WriteKey);



}



if(pBlock->Data){



sqliteFree(pBlock->Data);



}



//释放加密块.



sqliteFree(pBlock);



}



static void * sqlite3pager_get_codecarg(Pager *pPager)



{



return (pPager->xCodec) ? pPager->pCodecArg: NULL;



}



// 从用户提供的缓冲区中得到一个加密密钥



static unsigned char * DeriveKey(const void *pKey,int nKeyLen)



{



unsigned char * hKey = NULL;



int j;



if( pKey == NULL || nKeyLen == 0 )



{



return NULL;



}



hKey = sqliteMalloc( DB_KEY_LENGTH_BYTE + 1 );



if( hKey == NULL )



{



return NULL;



}



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,DB_KEY_LENGTH_BYTE );



}



return hKey;



}



//创建或更新一个页的加密算法索引.此函数会申请缓冲区.



static LPCryptBlock CreateCryptBlock(unsigned char* hKey,LPCryp


tBlock pExisting)



{



LPCryptBlock pBlock;



if (!pExisting) //创建新加密块



{



pBlock = sqliteMalloc(sizeof(CryptBlock));



memset(pBlock,sizeof(CryptBlock));



pBlock->ReadKey = hKey;



pBlock->WriteKey = hKey;



pBlock->PageSize = pager->pageSize;



pBlock->Data = (unsigned char*)sqliteMalloc(pBlock->PageSize + CRYPT_OFFS


ET);



}



else //更新存在的加密块



{



pBlock = pExisting;



if ( pBlock->PageSize != pager->pageSize && !pBlock->Data){



sqliteFree(pBlock->Data);



pBlock->PageSize = pager->pageSize;



pBlock->Data = (unsigned char*)sqliteMalloc(pBlock->PageSize + CRYPT


_OFFSET);



}



}



memset(pBlock->Data,pBlock->PageSize + CRYPT_OFFSET);



return pBlock;



}



/*



** Set the codec for this pager



*/



void sqlite3pager_set_codec(



Pager *pPager,



void *(*xCodec)(void*,int),



void *pCodecArg



)



{



pPager->xCodec = xCodec;



pPager->pCodecArg = pCodecArg;



}



int sqlite3_key(sqlite3 *db,int nKey)



{



return sqlite3_key_interop(db,nKey);



}



int sqlite3_rekey(sqlite3 *db,int nKey)



{



return sqlite3_rekey_interop(db,nKey);



}



/*被sqlite 和 sqlite3_key_interop 调用,附加密钥到数据库.*/



int sqlite3CodecAttach(sqlite3 *db,int nDb,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(sqli


te3BtreePager(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),NULL);



sqlite3pager_set_codec(sqlite3BtreePager(db->aDb[nDb].pBt),sqlite3Cod


ec,pBlock);



rc = sqlITE_OK;



}



return rc;



}



// Changes the encryption key for an existing database.



int __stdcall sqlite3_rekey_interop(sqlite3 *db,int nKeySiz


e)



{



Btree *pbt = db->aDb[0].pBt;



Pager *p = sqlite3BtreePager(pbt);



LPCryptBlock pBlock = (LPCryptBlock)sqlite3pager_get_codecarg(p);



unsigned char * hKey = DeriveKey(pKey,nKeySize);



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,NULL);



pBlock->ReadKey = 0; // 原始数据库未加密



sqlite3pager_set_codec(sqlite3BtreePager(pbt),sqlite3Codec,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);



Pgno nSkip = PAGER_MJ_PGNO(p);



void *pPage;



Pgno n;



for(n = 1; rc == sqlITE_OK && n <= nPage; n ++)



{



if (n == nSkip) continue;



rc = sqlite3PagerGet(p,n,&pPage);



if(!rc)



{



rc = sqlite3PagerWrite(pPage);



sqlite3PagerUnref(pPage);



}



}



}



// 如果成功，提交事务。



if (!rc)



{



rc = sqlite3BtreeCommit(pbt);



}



// 如果失败，回滚。



if (rc)



{



sqlite3BtreeRollback(pbt);



}



// 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)



{



sqliteFree(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)



{



sqliteFree(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);



DestroyCryptBlock(pBlock);



}



return rc;



}



/***



下面是加密函数的主体



***/



int __stdcall sqlite3_key_interop(sqlite3 *db,int nKeySize)



{



return sqlite3CodecAttach(db,nKeySize);



}



// 释放与一个页相关的加密块



void sqlite3pager_free_codecarg(void *pArg)



{



if (pArg)



DestroyCryptBlock((LPCryptBlock)pArg);



}



#endif //#ifdef sqlITE_HAS_CODEC



五、 后记


写此教程，可不是一个累字能解释。



但是我还是觉得欣慰的，因为我很久以前就想写 sqlite 的教程，一来自己备忘，二而已


造福大众，大家不用再走弯路。



本人第一次写教程，不足的地方请大家指出。



本文可随意转载、修改、引用。但无论是转载、修改、引用，都请附带我的名字：董淳光


。以示对我劳动的肯定



(源码网整理：www.codepub.com)

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