保护数据安全，实现加密功能——greendao数据库加密方法 (greendao数据库加密)
随着移动互联网的不断发展，移动应用的需求越来越趋向于高效、快速、安全。而在这种背景之下，数据库的安全性也愈加受到重视。作为移动应用常用的数据库之一，Greendao数据库在实际应用中越来越受到开发人员的关注。然而，由于其中存储的数据非常重要，如果没有进行必要的保护，那么就容易遭受数据库信息被破解、篡改的情况。因此，如何保护Greendao数据库的数据安全性，成为众多开发者需要解决的问题。本文将介绍怎样使用加密算法的方法对Greendao数据库进行保护。
一、什么是Greendao数据库
Greendao数据库是一个快速的ORM(面向对象的关系映射)框架，旨在为Android开发者提供高效、可靠的数据库操作支持。 它提供了一个易于使用的对象映射器，使开发人员可以使用Java对象来存储和查询数据。Greendao库使用传统的SQLite数据库存储数据，并提供了与之配套的操作API，使得开发人员可以在Android应用程序中简单地存储、修改和查询数据。使用Greendao框架存储数据可以极大地增强程序的性能，但为了保证数据的安全性，需要对其中存储的信息进行加密保护。
二、为什么需要加密
在移动应用开发中，数据安全性一直是一个非常重要的话题。在用户日常使用的过程中，可能会存储一些敏感的信息，例如银行账号、信用卡信息、个人隐私等等，如果没有进行加密保护，就容易遭受黑客的攻击。加密则是保护用户数据独立性的基本手段。在数据传输、数据存储等方面加密技术得到广泛的应用。当然，对于移动应用来说，移动设备的内存、处理器等硬件资源有限，因此在加密中要选择适合移动设备的算法。加密技术可以通过使用算法使数据难以被读取，而只有使用解密方法才能获得原始数据。在保证数据不被盗取、篡改等意外情况的同时，加密方法还能防止未授权的人员对数据库的访问，保障了数据库的机密性和完整性。
三、greendao数据库加密方法
要实现greendao数据库加密的功能，我们需要使用第三方加密库——SQLCipher。SQLCipher 是基于 SQLite 的一个开源项目，它采用了 AES 算法来对 SQLite 数据库进行加密，为 SQLite 提供了完美的安全性，同时兼容 SQLite原有的 API。下面介绍具体步骤：
1. 导入SQLCipher库
为了使用SQLCipher库，首先需要将其导入到项目当中。将以下行添加到你的 build.gradle 文件中，同步项目即可：
“`
implementation ‘net.zetetic:android-database-sqlcipher:4.0.1’
“`
2. 生成加密密钥
在使用SQLCipher的时候，需要提供一个加密密钥，用于加密和解密数据库。同时，为了保证密钥的安全性，建议将key存储在Android KeyStore中。
“`
private static void generateSecretKey() {
try {
KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance(“AndroidKeyStore”);
keyStore.load(null);
if (!keyStore.contnsAlias(KEY_ALIAS)) {
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_AES, “AndroidKeyStore”);
keyGenerator.init(new KeyGenParameterSpec.Builder(KEY_ALIAS, KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT | KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT)
.setBlockModes(KeyProperties.BLOCK_MODE_GCM)
.setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_NONE)
.setRandomizedEncryptionRequired(false)
.build());
keyGenerator.generateKey();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
“`
3. 创建加密DatabaseHelper
twicejie在Github上提供了一种实现，即重写SQLiteOpenHelper的方法，使用个性化的DatabaseHelper类进行加密。具体可见官方文档。
“`
public class SecureDatabaseOpenHelper extends SQLiteOpenHelper {
private static final int SCHEMA_VERSION = 1;
private static final byte[] PASSWORD = “thirtytwocharactersorless”.getBytes();
public SecureDatabaseOpenHelper(Context context, String name) {
super(context, name, null, SCHEMA_VERSION,
new SQLiteDatabaseHook() {
@Override
public void preKey(SQLiteDatabase database) {}
@Override
public void postKey(SQLiteDatabase database) {
try {
database.execSQL(“PRAGMA cipher_migrate;”);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
@Override
public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
db.execSQL(“CREATE TABLE foo (_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT);”);
}
@Override
public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {}
}
“`
4. 创建加密DatabaseManager
然后你的代码就是从这个管理类中读写了。需要提供一个解密的回调、加密回调、关闭数据库回调，这是SQLCipher需要的。DatabaseManager即对Database进行CURD操作的管理类，其中打开数据库的时候调用了自定义的SecureDatabaseOpenHelper类来创建或打开数据库。
“`
public class SecureDatabaseManager {
private static final String DATABASE_NAME = “secure-db”;
private static final String TABLE_NAME = “table_name”;
private static SecureDatabaseManager sInstance;
private static SQLiteDatabase database;
private SecureDatabaseManager() {
database = new SecureDatabaseOpenHelper(App.getContext(), DATABASE_NAME).getWritableDatabase(PASSWORD);
}
public static synchronized SecureDatabaseManager getInstance() {
if (sInstance == null) {
sInstance = new SecureDatabaseManager();
}
return sInstance;
}
public static void closeDatabase() {
try {
if (database != null && database.isOpen()) {
database.close();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void setWriteAheadLoggingEnabled(boolean enabled) {
database.enableWriteAheadLogging();
}
interface ExecuteQuery {
void executeQuery(SQLiteDatabase database) throws Throwable;
}
public interface EncryptionCallback {
void encryptionCallback(SQLiteDatabase database);
}
public interface DecryptionCallback {
void decryptionCallback(SQLiteDatabase database);
}
public void executeQuery(ExecuteQuery executeQuery) {
try {
executeQuery.executeQuery(database);
} catch (Throwable throwable) {
throwable.printStackTrace();
}
}
public void executeQuery(String sql) {
try {
database.execSQL(sql);
} catch (Throwable throwable) {
throwable.printStackTrace();
}
}
// SQLCipher requires an explicit transaction to encrypt/decrypt
public void encryptDatabase(EncryptionCallback encryptionCallback) {
database.beginTransaction();
try {
database.rawExecSQL(String.format(“ATTACH DATABASE ‘%s’ AS encrypted KEY ‘%s’;”, DATABASE_NAME + “-encrypted”, new String(PASSWORD)));
database.rawExecSQL(“SELECT sqlcipher_export(‘encrypted’)”);
database.rawExecSQL(“DETACH DATABASE encrypted;”);
encryptionCallback.encryptionCallback(database); // Do all other database writes
database.setTransactionSuccessful();
} finally {
database.endTransaction();
}
}
// SQLCipher requires an explicit transaction to encrypt/decrypt
public void decryptDatabase(DecryptionCallback decryptionCallback) {
database.beginTransaction();
try {
database.rawExecSQL(String.format(“ATTACH DATABASE ‘%s’ AS plntext KEY ”;”, DATABASE_NAME + “-plntext”));
database.rawExecSQL(“SELECT sqlcipher_export(‘plntext’)”);
database.rawExecSQL(“DETACH DATABASE plntext;”);
decryptionCallback.decryptionCallback(database); // All writes to the database can happen here
database.setTransactionSuccessful();
} finally {
database.endTransaction();
}
}
}
“`
5. 其他操作
通过以上步骤，即可实现对Greendao数据库的加密保护。对于其他对数据库的操作，都可在SecureDatabaseManager中定义出相应的方法进行实现。例如：
“`
public List getItems() {
List itemList = new ArrayList();
SecureDatabaseManager.getInstance().executeQuery(new SecureDatabaseManager.ExecuteQuery() {
@Override
public void executeQuery(SQLiteDatabase database) throws Throwable {
Cursor cursor = database.query(TABLE_NAME, null, null, null, null, null, null);
while (cursor.moveToNext()) {
int id = cursor.getInt(cursor.getColumnIndex(“id”));
String name = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(“name”));
Item item = new Item();
item.setId(id);
item.setName(name);
itemList.add(item);
}
cursor.close();
}
});
return itemList;
}
public void addItem(final Item item) {
SecureDatabaseManager.getInstance().executeQuery(new SecureDatabaseManager.ExecuteQuery() {
@Override
public void executeQuery(SQLiteDatabase database) throws Throwable {
ContentValues contentValues = new ContentValues();
contentValues.put(“id”, item.getId());
contentValues.put(“name”, item.getName());
database.insert(TABLE_NAME, null, contentValues);
}
});
}
“`
