Android 使用 SQLite 数据库来存储数据,我需要加密 SQLite 数据库,这怎么能做到?我理解应用程序数据是私有的。但是我需要明确加密我的应用程序正在使用的 SQLite 数据库。
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SQLCipher是一个 SQLite 扩展，为数据库文件提供透明的 256 位 AES 加密。
早期的 sqlcipher 是开源的完整数据库加密的 SQLite 不适用于 android。但现在它可以作为 alpha 版本为 android 平台。开发人员已经更新了标准的 android 应用程序 'Notepadbot' 以使用 SQLCipher。
所以这绝对是目前最好和最简单的选择。
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数据库是加密的，以防止INDIRECT ATTACKS。这个术语和类：KeyManager.java，Crypto.java取自Sheran GunasekerabookAndroid Apps Security。我推荐阅读所有这本书。
INDIRECT ATTACKS之所以如此命名，是因为该病毒不会直接针对您的应用程序。相反，它针对 Android OS。目的是复制所有 SQLite 数据库，希望病毒作者可以复制存储在其中的任何敏感信息。但是，如果您添加了另一层保护，那么病毒作者将看到的只是乱码数据。让我们构建一个可以在所有应用程序中重用的加密库。让我们从创建一个简短的规范开始：
使用对称算法：我们的库将使用对称算法或块密码来加密和解密我们的数据。
使用固定密钥：我们需要能够包含一个可以存储在设备上的密钥，该密钥将用于加密和解密数据。
密钥存储在设备上：密钥将驻留在设备上。虽然从直接攻击的角度来看，这对我们的应用程序是一个风险，但它应该足以保护我们免受间接攻击。
让我们从我们的密钥管理模块开始（参见清单1）。因为我们计划使用一个固定的密钥，所以我们不需要像过去的例子那样生成一个随机的密钥。因此，KeyManager将执行以下任务：
接受一个键作为参数（setId(byte[] data)方法）
接受初始化向量作为参数（setIv(byte[] data)方法）
将密钥存储在内部存储中的文件内
从内部存储中的文件中检索密钥（getId(byte[] data)方法）
从内部存储中的文件检索 IV（getIv(byte[] data)方法）
（清单 1.KeyManager 模块KeyManager.java）
package com.yourapp.android.crypto;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import android.content.Context;
import android.util.Log;
public class KeyManager {
private static final String TAG = "KeyManager";
private static final String file1 = "id_value";
private static final String file2 = "iv_value";
private static Context ctx;
public KeyManager(Context cntx) {
ctx = cntx;
}
public void setId(byte[] data){
writer(data, file1);
}
public void setIv(byte[] data){
writer(data, file2);
}
public byte[] getId(){
return reader(file1);
}
public byte[] getIv(){
return reader(file2);
}
public byte[] reader(String file){
byte[] data = null;
try {
int bytesRead = 0;
FileInputStream fis = ctx.openFileInput(file);
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] b = new byte[1024];
while ((bytesRead = fis.read(b)) != -1){
bos.write(b, 0, bytesRead);
}
data = bos.toByteArray();
} catch (FileNotFoundException e) {
Log.e(TAG, "File not found in getId()");
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "IOException in setId(): " + e.getMessage());
}
return data;
}
public void writer(byte[] data, String file) {
try {
FileOutputStream fos = ctx.openFileOutput(file,
Context.MODE_PRIVATE);
fos.write(data);
fos.flush();
fos.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
Log.e(TAG, "File not found in setId()");
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "IOException in setId(): " + e.getMessage());
}
}
}
接下来，我们执行Crypto模块（请参见清单2）。该模块负责加密和解密。我们在模块中添加了armorEncrypt()和armorDecrypt()方法，以便更轻松地将字节数组数据转换为可打印的Base64数据，反之亦然。我们将a
（清单 2.加密模块Crypto.java）
package com.yourapp.android.crypto;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import android.content.Context;
import android.util.Base64;
public class Crypto {
private static final String engine = "AES";
private static final String crypto = "AES/CBC/PKCS5Padding";
private static Context ctx;
public Crypto(Context cntx) {
ctx = cntx;
}
public byte[] cipher(byte[] data, int mode) throws NoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,InvalidKeyException,IllegalBlockSizeException,BadPaddingException,InvalidAlgorithmParameterException {
KeyManager km = new KeyManager(ctx);
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(km.getId(), engine);
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(km.getIv());
Cipher c = Cipher.getInstance(crypto);
c.init(mode, sks, iv);
return c.doFinal(data);
}
public byte[] encrypt(byte[] data) throws InvalidKeyException,
NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException,
IllegalBlockSizeException, BadPaddingException,
InvalidAlgorithmParameterException {
return cipher(data, Cipher.ENCRYPT_MODE);
}
public byte[] decrypt(byte[] data) throws InvalidKeyException,
NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException,
IllegalBlockSizeException, BadPaddingException,
InvalidAlgorithmParameterException {
return cipher(data, Cipher.DECRYPT_MODE);
}
public String armorEncrypt(byte[] data) throws InvalidKeyException,NoSuchAlgorithmException,
NoSuchPaddingException,IllegalBlockSizeException,
BadPaddingException,InvalidAlgorithmParameterException {
return Base64.encodeToString(encrypt(data), Base64.DEFAULT);
}
public String armorDecrypt(String data) throws InvalidKeyException,NoSuchAlgorithmException,
NoSuchPaddingException,IllegalBlockSizeException,
BadPaddingException,InvalidAlgorithmParameterException {
return new String(decrypt(Base64.decode(data, Base64.DEFAULT)));
}
}
您可以将这两个文件包含在任何需要加密数据存储的应用程序中。首先，确保您的密钥和初始化向量有值，然后在存储数据之前调用数据上的任何一个 encrypt 或 decrypt 方法。清单3和清单 4包含使用的这些类的简单 App 示例。我们为 3 个按钮创建一个 Activity Encrypt,Decrypt View
（清单 3.一个示例。MainActivity.java）
package com.yourapp.android.crypto;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
public class MainActivity extends Activity {
TextView encryptedDataView;
EditText editInputData;
private Context cntx;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
this.cntx = getApplicationContext();
Button btnEncrypt = (Button) findViewById(R.id.onEncrypt);
Button btnDecrypt = (Button) findViewById(R.id.onDecrypt);
Button btnDelete = (Button) findViewById(R.id.onDelete);
editInputData = (EditText)findViewById(R.id.editInputData) ;
encryptedDataView = (TextView) findViewById(R.id.encryptView);
/**********************************************/
/** INITIALIZE KEY AND INITIALIZATION VECTOR **/
String key = "12345678909876543212345678909876";
String iv = "1234567890987654";
KeyManager km = new KeyManager(getApplicationContext());
km.setIv(iv.getBytes());
km.setId(key.getBytes());
/**********************************************/
btnEncrypt.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
String Data = editInputData.getText().toString();
String Encrypted_Data = "data";
try {
Crypto crypto = new Crypto(cntx);
Encrypted_Data = crypto.armorEncrypt(Data.getBytes());
} catch (InvalidKeyException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (NoSuchPaddingException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (BadPaddingException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (InvalidAlgorithmParameterException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
}
encryptedDataView.setText(Encrypted_Data);
}
});
btnDecrypt.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
String Data = encryptedDataView.getText().toString();
String Decrypted_Data = "data";
try {
Crypto crypto = new Crypto(cntx);
Decrypted_Data = crypto.armorDecrypt(Data);
} catch (InvalidKeyException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (NoSuchPaddingException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (BadPaddingException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (InvalidAlgorithmParameterException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
}
encryptedDataView.setText(Decrypted_Data);
}
});
btnDelete.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
encryptedDataView.setText(" Deleted ");
}
});
}
}
（清单 4.一个示例.activity_main.xml）
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:background="#363636"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context=".MainActivity" >
<EditText
android:id="@+id/editInputData"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_centerHorizontal="true"
android:ems="10"
android:textColor="#FFFFFF" >
<requestFocus />
</EditText>
<TextView
android:id="@+id/encryptView"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="100dp"
android:layout_alignLeft="@+id/editInputData"
android:layout_alignRight="@+id/editInputData"
android:layout_below="@+id/onEncrypt"
android:layout_marginTop="26dp"
android:background="#000008"
android:text="Encrypted/Decrypted Data View"
android:textColor="#FFFFFF"
android:textColorHint="#FFFFFF"
android:textColorLink="#FFFFFF" />
<Button
android:id="@+id/onEncrypt"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignLeft="@+id/encryptView"
android:layout_alignRight="@+id/editInputData"
android:layout_below="@+id/editInputData"
android:layout_marginTop="26dp"
android:text="Encrypt" />
<Button
android:id="@+id/onDelete"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignLeft="@+id/onDecrypt"
android:layout_alignRight="@+id/onDecrypt"
android:layout_below="@+id/onDecrypt"
android:layout_marginTop="15dp"
android:text="Delete" />
<Button
android:id="@+id/onDecrypt"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignLeft="@+id/encryptView"
android:layout_alignRight="@+id/encryptView"
android:layout_below="@+id/encryptView"
android:layout_marginTop="21dp"
android:text="Decrypt" />
</RelativeLayout>
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如果数据库很小，那么您可以通过将整个文件解密到临时位置（不在 sd 卡上）来获得少量的安全性，然后在关闭它时重新加密。问题：应用程序过早死亡，媒体上的鬼影。
稍微好一点的解决方案来加密数据字段。这会导致 WHERE 和 ORDER BY 子句的问题。如果加密的字段需要索引以进行等价搜索,那么您可以存储该字段的加密哈希并进行搜索。但这对范围搜索或排序没有帮助。
如果你想变得更漂亮，你可以深入研究 Android NDK，并将一些加密破解到 SQLite 的 C 代码中。
考虑到所有这些问题和部分解决方案，你确定你真的需要一个 SQL 数据库的应用程序？
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