带有加密功能的 SQLite Qt 插件

Qt 已经内置了一个 sqlite 数据库,方便我们开发桌面应用。但是这个 sqlite 是官方提供的开源版本,这意味着这个版本的 sqlite 实际是没有加密功能的。对于一般的桌面应用,数据库加密有时是比较重要的,特别是当你需要对所存储的数据必须保密的时候——比如密码,或者用户个人隐私信息等。

其实,sqlite 已经为我们预留了接口sqlite3_key()函数。但是,这个函数其实是没有实现的。也就是说,如果我们能够提供该函数的实现,就可以实现 sqlite 数据库的加密。顺着这个思路,我们这里给出一种处理方案,为 Qt 提供一个有加密功能sqlite 插件

为了兼容 Qt 的跨平台特性,我们实现sqlite3_key()函数的时候也不会考虑平台相关的 API。因此,我们不会使用 win32 API 进行此类操作。好在我们可以找到许多开源的跨平台加密算法库供我们使用。这里,我们选择的是wxsqlite3 的相关实现。

首先,我们到这里下载 wxsqlite3 的源代码(当前最新版本是 3.0.0.1)。解压之后,我们可以在sqlite3/secure/src 这里找到我们所需要的文件。请注意找到以下文件

  • codec.c
  • codec.h
  • rijndael.c
  • rijndael.h
  • codecext.c
  • sqlite3secure.c

(这里说明一点,如果你按照我们这里提供的地址下载,需要修改 codeext.c 中的一行代码。具体是在codecext.c 的第 305 行,将sqlite3BtreeRollback(pbt);改写为sqlite3BtreeRollback(pbt,sqlITE_OK);。这应该是由于 wxsqlite3 使用的旧版本 sqlite,与我们下面要使用的最新版有所区别。如果直接从文末所列出的地址下载,则不会有这个问题。)

然后,到SQLite 官方站点下载sqlite 的源代码文件。注意,我们需要下载的是sqlite-amalgamation-xxxx.zip 文件(当前最新版本是 3071300)。这是将 sqlite 源文件集中到一个 .c 文件中,方便我们后面编译。之所以不直接使用 wxsqlite3 中提供的 sqlite 源文件,是因为我们希望使用官方发布的最新版本,以便获得更好的性能以及更多的特性。

下面我们可以进行编译了。新建一个文件夹,把我们所需要的文件全部复制到该文件夹中。我们所需要的是:前面所说的 codec.c、codec.h、rijndael.c、rijndael.h、codecext.c 和 sqlite3secure.c;以及下载的sqlite-amalgamation-xxxx.zip 解压之后获得的所有文件:shell.c、sqlite3.c、sqlite3.h 和sqlite3ext.h。接下来建立一个 makefile:

这里我们不再赘述这个 makefile 的具体内容以及格式。如果有不明白的地方,请自行解决 ;-P 需要注意的是,必须增加宏定义sqlITE_HAS_CODEC。

如果使用 VS 系列 IDE,则需要新建一个库工程(可以设置为静态库),把这些文件全部添加到工程,同样必须添加预处理,最主要的是增加sqlITE_HAS_CODEC=1

现在就可以编译了。不出意外的话,我们将可以获得 libsqlite.a(gcc)或者 sqlite.lib(VC)。

如果你是在自己的项目中使用带有加密功能sqlite,现在就可以使用了。不过,如果你使用的是 Qt(当然,你也可以直接在 Qt 程序中调用 sqlite API),那么我们还有一些额外的工作,以便以一种更方便的形式在 Qt 中使用 sqlite。

我们知道,Qt 提供了一个 sqlite 插件,用于 sqlite 操作。但这个插件是没有加密功能的。我们则直接在此基础之上重新创建一个 Qt 插件。为达这一目的,你必须下载 Qt 源代码(如果你使用 QtSDK 安装,默认是没有安装源代码的,需要自己从 git 获取)。

假设你已经获取 Qt 源代码,那么直接来到src/plugins/sqldrivers 文件夹,可以看到有个 sqlite 目录。下面我们仿此新建一个文件sqlitecipher。在此文件夹中新建一个文件 smain.cpp:

这里需要注意的是sqlITECIPHER这个字符串。这其实就是这个数据库驱动的名字。如果曾经使用过 Qt 的数据库驱动,则会有类似下面的语句:

1
@H_301_114@
QsqlDatabase db = QsqlDatabase :: addDatabase ( "sqlITECIPHER" ) ;

这里的数据库驱动名字sqlITECIPHER就是我们在 plugin 中指定的那个字符串。

我们来看一下:当使用上面sqlITECIPHER作为名字创建数据库的时候,我们的插件返回的是QsqliteDriver。这暗示了,我们必须要修改QsqliteDriver的源代码,才能替换其原本的操作。好在我们并不需要修改很多代码

从 Qt 源代码的src/sql/drivers/sqlite 中可以找到我们需要的qsql_sqlite.h 和qsql_sqlite.cpp。将这两个文件复制到我们创建的sqlitecipher 文件夹中。打开 qsql_sqlite.cpp,找到 open() 函数修改如下:

bool QsqliteDriver :: open & db Crayon-sy" style="margin:0px; padding:0px; border:0px; font-style:inherit; font-variant:inherit; font-weight:inherit!important; font-size:inherit!important; line-height:inherit!important; font-family:inherit; vertical-align:baseline; height:inherit; color:rgb(51,
Crayon-h" style="margin:0px; padding:0px; border:0px; font-style:inherit; font-variant:inherit; font-weight:inherit!important; font-size:inherit!important; line-height:inherit!important; font-family:inherit; vertical-align:baseline; height:inherit; color:rgb(0,
Crayon-h" style="margin:0px; padding:0px; border:0px; font-style:inherit; font-variant:inherit; font-weight:inherit!important; font-size:inherit!important; line-height:inherit!important; font-family:inherit; vertical-align:baseline; height:inherit; color:rgb(0,
Crayon-h" style="margin:0px; padding:0px; border:0px; font-style:inherit; font-variant:inherit; font-weight:inherit!important; font-size:inherit!important; line-height:inherit!important; font-family:inherit; vertical-align:baseline; height:inherit; color:rgb(0,
int Crayon-sy" style="margin:0px; padding:0px; border:0px; font-style:inherit; font-variant:inherit; font-weight:inherit!important; font-size:inherit!important; line-height:inherit!important; font-family:inherit; vertical-align:baseline; height:inherit; color:rgb(51,
conOpts )
{
// ...
( sqlite3_open_v2 . toUtf8 . constData Crayon-sy" style="margin:0px; padding:0px; border:0px; font-style:inherit; font-variant:inherit; font-weight:inherit!important; font-size:inherit!important; line-height:inherit!important; font-family:inherit; vertical-align:baseline; height:inherit; color:rgb(51,
d -> access openMode NULL sqlITE_OK {
sqlite3_busy_timeout timeOut ;
setOpen ( true ;
setOpenError false ;
// 增加下面一行代码
sqlite3_key "YOUR_KEY" 8 ;
;
} else {
setLastError ( qMakeError tr "Error opening database" Crayon-sy" style="margin:0px; padding:0px; border:0px; font-style:inherit; font-variant:inherit; font-weight:inherit!important; font-size:inherit!important; line-height:inherit!important; font-family:inherit; vertical-align:baseline; height:inherit; color:rgb(51,
QsqlError :: ConnectionError ;
;
;
}
}

我们增加的是sqlite3_key();函数。该函数的签名是:

@H_301_114@
int sqlite3_key ( sqlite3 * db , const void pKey nKey 其中,db 是指定的数据库,pKey 是密钥,nKey 是密钥长度。例如,sqlite3_key( db,“abc”,3);。我们需要将前面代码中的 YOUR_KEY 以及后面的长度 8 修改成你的真实密钥(应该将长度使用 strlen() 函数计算获得,并且最好能将密钥作为可配置项。不过,为简单起见,我们就不作这些设计了)。

至此,所需要的内容已经准备好,下面在 sqlitecipher 中增加 .pro 文件

TARGET sqlitecipher
HEADERS qsql_sqlite . h sqlite3 . h
SOURCES smain . cpp . cpp
! system - sqlite : ! contains ( LIBS . * sqlite * {
CONFIG release debug | ) : DEFINES * NDEBUG
DEFINES += sqlITE_OMIT_LOAD_EXTENSION sqlITE_OMIT_COMPLETE sqlITE_HAS_CODEC
INCLUDEPATH include
LIBS / lib libsqlite . a
{
LIBS * $ $ QT_LFLAGS_sqlITE
QMAKE_CXXFLAGS * $ QT_CFLAGS _sqlITE
}
include . qsqldriverbase pri )

这里不准备对这个文件作过多讲解,只需要注意几个事项:

  1. HEADERS 必须有 sqlite3.h 一项,因此,我们必须将这个文件复制到我们的 sqlitecipher 文件夹中;
  2. DEFINES 必须有sqlITE_HAS_CODEC 一项(还记得我们在前面编译 sqlite 说过的吗?);
  3. LIBS 中的内容看到了吗?这意味着,我们必须将前面生成的 libsqlite.a 复制到 sqlitecipher/lib 文件夹中(如果你不想,那么就自己修改这个路径吧!)。

接下来就是同一般 Qt 程序没什么区别的 qmake 以及 make。之后,我们就可以在 debug 或者 release 文件夹下找到 sqlitecipher.dll 或者 sqlitecipherd.dll 这两个文件。简单地说,将其复制到 QtSDK 的Desktop/Qt/4.8.0/mingw/plugins/sqldrivers 中,我们就可以在我们的程序中使用这个插件了。还记得这个插件的名字吗?sqlITECIPHER!

如果懒得去找那一堆文件这里有已经打包好的所有文件。解压之后将会有两个目录:sqlite_cipher 和 sqlitecipher。前者用于编译 libsqlite.a,后者用于编译 Qt 插件。当然,你必须将前面编译出的 .a 放到后者的 lib 文件夹下。

如果对此插件感兴趣,欢迎一起探讨。现在已经将项目源代码放置在github上面。




from:http://www.devbean.net/2012/07/qt-sqlite-plugin-with-encryption/

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