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SQLite 加密、解密、迁移_sqlite密码添加移除

作者：我家自动化 | 2024-04-26 18:13:42

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sqlite密码添加移除

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。


思路：

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

用户切换账户的场景：

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

改进：

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： 

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-(BOOL) needInit
{
     return  [oldVersion isEqual: @ "0" ];
}
 
-(NSString*) oldVersion
{
     return  oldVersion;
}
 
-(NSString*) currentVersion
{
     return  currentVersion;
}
 
#pragma mark - private  method
 
-( void ) initOldVersion
{
     // 数据库文件不存在，oldVersion设为0
     NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager];
     NSString *dbFilePath = [YLSGlobalUtils getDatabaseFilePath];
     if (![fileManager fileExistsAtPath:dbFilePath]){
         oldVersion = @ "0" ;
         return ;
     }
     
     // 数据库文件打开失败，oldVersion设为0
     FMDatabase *db = [FMDatabase databaseWithPath:dbFilePath];
     if (![db open]){
         oldVersion = @ "0" ;
         return ;
     }
     
     // tb_clientstage表不存在，oldVersion设为0
     int  tableCount = 0 ;
     FMResultSet *rs = [db executeQuery:@ "select count(*) as count from sqlite_master where type='table' and name='tb_clientstage'" ];
     if ([rs next]){
         tableCount = [rs intForColumn:@ "count" ];
     }
     if (tableCount == 0 ){
         oldVersion = @ "0" ;
         [db close];
         return ;
     }
     
     // 设置oldVersion
     rs = [db executeQuery:@ "select * from tb_clientstage where id = '1' and tableno = '0'" ];
     if ([rs next]){
         oldVersion = [rs stringForColumn:@ "version" ];
     } else {
         oldVersion = @ "0" ;
     }
     [db close];
}
 
-( void ) initCurrentVersion
{
     NSDictionary* infoDict =[[NSBundle mainBundle] infoDictionary];
     NSString* versionNum =[infoDict objectForKey:@ "CFBundleVersion" ];
     currentVersion = versionNum;
}


然后，是否进行初始化的判断：

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clientInfo = [YLSClientInfo new ];
 
if ([clientInfo needInit]){
     [self createEverythingForFirstTime]; // 初始化时才执行
}
[self allTheTime]; // 任何时候都执行
 
[migrationHelper doMigration:clientInfo];


增量迁移：

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-( void ) doMigration:(YLSClientInfo*)clientInfo
{
     NSString *oldVersion = [clientInfo oldVersion];
     NSString *currentVersion = [clientInfo currentVersion];
     
     // 正常登陆，不需要数据迁移
     if ([oldVersion isEqualToString:currentVersion]){
         return ;
     }
     
     // 全新安装，非升级，不需要数据迁移
     if ([oldVersion isEqualToString:@ "0" ]){
         return ;
     }
     
     // 以下均是版本升级，需要数据迁移
     if ([oldVersion isEqualToString:@ "1.0.0" ]){
         [script1 doMigration];
         [script2 doMigration];
         [script3 doMigration];
         [script4 doMigration];
         return ;
     }
     
     // 其他的情况
}

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

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 encryption
      
      

      
      

       
       sqlite> 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

  1.  
  2. /** encrypt sqlite database to new file */
  3. + (BOOL)encryptDatabase:(NSString *)sourcePath targetPath:(NSString *)targetPath encryptKey:(NSString *)encryptKey
  4. {
  5.     const char* sqlQ = [[NSString stringWithFormat:@"ATTACH DATABASE '%@' AS encrypted KEY '%@';", targetPath, encryptKey] UTF8String];
  6.  
  7.     sqlite3 *unencrypted_DB;
  8.     if (sqlite3_open([sourcePath UTF8String], &unencrypted_DB) == SQLITE_OK) {
  9.         char *errmsg;
  10.         // Attach empty encrypted database to unencrypted database
  11.         sqlite3_exec(unencrypted_DB, sqlQ, NULL, NULL, &errmsg);
  12.         if (errmsg) {
  13.             NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
  14.             sqlite3_close(unencrypted_DB);
  15.             return NO;
  16.         }
  17.  
  18.         // export database
  19.         sqlite3_exec(unencrypted_DB, "SELECT sqlcipher_export('encrypted');", NULL, NULL, &errmsg);
  20.         if (errmsg) {
  21.             NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
  22.             sqlite3_close(unencrypted_DB);
  23.             return NO;
  24.         }
  25.  
  26.         // Detach encrypted database
  27.         sqlite3_exec(unencrypted_DB, "DETACH DATABASE encrypted;", NULL, NULL, &errmsg);
  28.         if (errmsg) {
  29.             NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
  30.             sqlite3_close(unencrypted_DB);
  31.             return NO;
  32.         }
  33.  
  34.         sqlite3_close(unencrypted_DB);
  35.  
  36.         return YES;
  37.     }
  38.     else {
  39.         sqlite3_close(unencrypted_DB);
  40.         NSAssert1(NO, @"Failed to open database with message '%s'.", sqlite3_errmsg(unencrypted_DB));
  41.  
  42.         return NO;
  43.     }
  44. }
  45.  
  46. /** decrypt sqlite database to new file */
  47. + (BOOL)unEncryptDatabase:(NSString *)sourcePath targetPath:(NSString *)targetPath encryptKey:(NSString *)encryptKey
  48. {
  49.     const char* sqlQ = [[NSString stringWithFormat:@"ATTACH DATABASE '%@' AS plaintext KEY '';", targetPath] UTF8String];
  50.  
  51.     sqlite3 *encrypted_DB;
  52.     if (sqlite3_open([sourcePath UTF8String], &encrypted_DB) == SQLITE_OK) {
  53.  
  54.  
  55.         char* errmsg;
  56.  
  57.         sqlite3_exec(encrypted_DB, [[NSString stringWithFormat:@"PRAGMA key = '%@';", encryptKey] UTF8String], NULL, NULL, &errmsg);
  58.  
  59.         // Attach empty unencrypted database to encrypted database
  60.         sqlite3_exec(encrypted_DB, sqlQ, NULL, NULL, &errmsg);
  61.  
  62.         if (errmsg) {
  63.             NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
  64.             sqlite3_close(encrypted_DB);
  65.             return NO;
  66.         }
  67.  
  68.         // export database
  69.         sqlite3_exec(encrypted_DB, "SELECT sqlcipher_export('plaintext');", NULL, NULL, &errmsg);
  70.         if (errmsg) {
  71.             NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
  72.             sqlite3_close(encrypted_DB);
  73.             return NO;
  74.         }
  75.  
  76.         // Detach unencrypted database
  77.         sqlite3_exec(encrypted_DB, "DETACH DATABASE plaintext;", NULL, NULL, &errmsg);
  78.         if (errmsg) {
  79.             NSLog(@"%@", [NSString stringWithUTF8String:errmsg]);
  80.             sqlite3_close(encrypted_DB);
  81.             return NO;
  82.         }
  83.  
  84.         sqlite3_close(encrypted_DB);
  85.  
  86.         return YES;
  87.     }
  88.     else {
  89.         sqlite3_close(encrypted_DB);
  90.         NSAssert1(NO, @"Failed to open database with message '%s'.", sqlite3_errmsg(encrypted_DB));
  91.  
  92.         return NO;
  93.     }
  94. }
  95.  
  96. /** change secretKey for sqlite database */
  97. + (BOOL)changeKey:(NSString *)dbPath originKey:(NSString *)originKey newKey:(NSString *)newKey
  98. {
  99.     sqlite3 *encrypted_DB;
  100.     if (sqlite3_open([dbPath UTF8String], &encrypted_DB) == SQLITE_OK) {
  101.  
  102.         sqlite3_exec(encrypted_DB, [[NSString stringWithFormat:@"PRAGMA key = '%@';", originKey] UTF8String], NULL, NULL, NULL);
  103.  
  104.         sqlite3_exec(encrypted_DB, [[NSString stringWithFormat:@"PRAGMA rekey = '%@';", newKey] UTF8String], NULL, NULL, NULL);
  105.  
  106.         sqlite3_close(encrypted_DB);
  107.         return YES;
  108.     }
  109.     else {
  110.         sqlite3_close(encrypted_DB);
  111.         NSAssert1(NO, @"Failed to open database with message '%s'.", sqlite3_errmsg(encrypted_DB));
  112.  
  113.         return NO;
  114.     }
  115. }

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

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