发表于 2024-7-16 14:05:56

【Go】用 Go 原生以及 Gorm 读取 SQLCipher 加密数据库

本文档重要形貌通过 https://github.com/mutecomm/go-sqlcipher 生成和读取 SQLCipher 加密数据库以及其中踩的一些坑


[*]用 go 去生成读取 SQLCipher 数据库
[*]用 gorm 去读取 SQLCipher 数据库
[*]在生成后分别用 DBeaver、db browser 和 sqlcipher 读取 SQLCipher 数据库,基础操作见 用 DBeaver、db browser 和 SqlCipher 读取 SqlCipher 数据库
[*]由于创建方式的参数导致读取时间的坑,以及我的分析思路
软件版本

go: v1.22.2
sqlcipher cli(ubuntun):3.15.2
sqlcipher(used for encrypt):v3
go-sqlcipher-package:https://github.com/mutecomm/go-sqlcipher v0.0.0-20190227152316-55dbde17881f
Go 生成和读取 SQLCipher 数据库

生成数据库

创建一个名为 encrypt-data.db,表为 test 的数据库
import _ "github.com/mutecomm/go-sqlcipher"
func NewSQLCipherDB() {
    var (
                db      *sql.DB
                testDir = "go-sqlcipher_test"
                tables= `CREATE TABLE test (id INTEGER PRIMARY KEY, data TEXT);`
                data    = `INSERT INTO test (data) VALUES ('Hello, World!');`
        )

        // create DB
        key := "passphrase"
        tmpdir, err := os.MkdirTemp("", testDir)
        if err != nil {
                panic(err)
        }
        dbname := filepath.Join(tmpdir, "encrypt-data.db")
        dbnameWithDSN := dbname + fmt.Sprintf("?_pragma_key=%s", key)

        if db, err = sql.Open("sqlite3", dbnameWithDSN); err != nil {
                panic(err)
        }
   
    defer db.Close()

        if _, err = db.Exec(tables); err != nil {
                panic(err)
        }

        if _, err = db.Exec(data); err != nil {
                panic(err)
        }
   
        return
}
判断数据库是否加密

import sqlite3 "github.com/mutecomm/go-sqlcipher"

func IsSQLCipherEncrypted(dbName string) {
    // make sure DB is encrypted
        encrypted, err := sqlite3.IsEncrypted(dbName)
        if err != nil {
                panic(err)
        }
        if !encrypted {
                panic(errors.New("go-sqlcipher: DB not encrypted"))
        }
   
    fmt.Println("encrypted")
}
读取数据库

import _ "github.com/mutecomm/go-sqlcipher"
func QuerySQLCipherDB(dbPath,key string) {
    var (
                db*sql.DB
      err error
        )

        dbnameWithDSN := dbPath + fmt.Sprintf("?_pragma_key=%s", key)

        // open DB for testing
        db, err = sql.Open("sqlite3", dbnameWithDSN)
        if err != nil {
                panic(err)
        }
        _, err = db.Exec("SELECT count(*) FROM test;")
        if err != nil {
                panic(err)
        }
   
        return
}
假如密码错误大概是数据库错误,Line 15 会报 err
Gorm 毗连 SQLCipher 数据库

用原生方式读取肯定不方便,所以还是找了一下怎样用 gorm 来毗连并读取。实在这个 go-sqlcipher 就是一个驱动,所以跟 gorm 读取 mysql 数据库是差不多的。就是要留意把 “github.com/mutecomm/go-sqlcipher” import 进去。
import         _ "github.com/mutecomm/go-sqlcipher"

var (
        db *gorm.DB
)

func Init(dbPath string) (err error) {
    key := "passphrase"
        dbPath = fmt.Sprintf(dbPath+"?_pragma_key=%s", key)

        db, err = gorm.Open("sqlite3", dbPath)
        if err != nil {
                return err
        }

        // logger Open
        db.LogMode(true)
        // Set Idle
        db.DB().SetMaxIdleConns(10)
   
    return nil
}
可视化工具读取 SQLCipher 加密数据库(1)

可视化部分的可以通过这一篇文章细看 用 DBeaver、db browser 和 SqlCipher 读取 SqlCipher 数据库。
本篇下面的形貌内容重要是,由于创建加密数据库参数收支,而要去修改可视化工具的一些参数,具体见下文。
踩坑 & 分析

上述的方式都是基础的,也正常是应该这么创建以及读取的,但是我接办到的代码是长下面这样子的。
key := "passphrase"
dbPath = fmt.Sprintf(dbPath+"?_pragma_key=x'%s'&_pragma_cipher_page_size=4096", key)

db, err = gorm.Open("sqlite3", dbPath)
if err != nil {
        return err
}
奇奇怪怪的事情就开始发生了,用最基础的 sqlcipher 指令读取都会说密码错误。
sqlcipher 密码错误

sqlite> PRAGMA key = x'passphrase'; # 格式错误
sqlite> PRAGMA key = '70617373706872617365'; # passphrase hex 之后,密码错误
sqlite> PRAGMA key = '78277061737370687261736527'; # x'passphrase' hex 之后,密码错误
sqlite> PRAGMA key = "x'passphrase'";
   先透露,第四个才是对的
按正常环境来看,应该这样就可以正常读取了,还是报密码错误。
db browser 密码错误

之前没碰过这个,觉得 sqlcipher 是不是我不会,所以找了这个工具。
不过按照流程输入密码,也还是进不去,也选择了 SQLCipher 3 也不行。
   这边 algorithm 跟源码 README 里面的 AES 256 对不上,我以为是 db browser 不支持我这种加密格式
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/1c3895a7688d44f8b7b54f81811ee03e.png#pic_center
跑单测

按照别人给的不行,就重新开始,本身创建,本身测试。

[*]go 代码创建加密数据库,sqlcipher 指令读取,这个是可以的。这一个测试我用的是最上面生成数据库的代码。
[*]由于我收到的代码里面有带,_pragma_cipher_page_size=4096。然后用这个方式创建的就是不行,以为我输入的 key 是不是在第三方包内有做什么动作,所以去分析了源码库。
跑完单元测试,说明密码的输入没错,就是这个 page size 的题目。
   此时我还没意识到是 page size 默认配置的题目
查源码

以下源码的 README,看得我迷糊,以为还要再 hex,多测了不同的加密方式也不行。
To create and open encrypted database files use the following DSN parameters:
key := "2DD29CA851E7B56E4697B0E1F08507293D761A05CE4D1B628663F411A8086D99"
dbname := fmt.Sprintf("db?_pragma_key=x'%s'&_pragma_cipher_page_size=4096", key)
db, _ := sql.Open("sqlite3", dbname)
_pragma_key is the hex encoded 32 byte key (must be 64 characters long). _pragma_cipher_page_size is the page size of the encrypted database (set if you want a different value than the default size).
key := url.QueryEscape("secret")
dbname := fmt.Sprintf("db?_pragma_key=%s&_pragma_cipher_page_size=4096", key)
db, _ := sql.Open("sqlite3", dbname)
This uses a passphrase directly as _pragma_key with the key derivation function in SQLCipher. Do not forget the url.QueryEscape() call in your code!
找 ISSUE

https://github.com/mutecomm/go-sqlcipher/issues/15
这个 issue 是对 SQLCipher V4 的,里面有这么一段:
The parameters seem to be the same. I'm wondering if you have to switch the order of key and cipher_page_size in the sqlcipher call. Also the documentation https://www.zetetic.net/sqlcipher/sqlcipher-api/#cipher_default_page_size seems to indicate that you have to use cipher_default_page_size in the command line call. But it shouldn't make any difference anyway since 4096 is the default value in SQLCipher 4.
说明 SQLCipher 的 cipher_page_size 有默认值,并且在调用 sqlcipher 加密的时间,会受影响。所以,在可视化页面毗连的时间要指定。
回看代码

dbname := fmt.Sprintf("db?_pragma_key=x'%s'&_pragma_cipher_page_size=4096", key)
这个库只支持 SQLCipher v3,v4 的默认值才是 4096,v3的默认值是1024(固然我不知道这个什么用)
各个可视化工具默认都是 1024,跟代码里面 4096 对不上,改参数
改参数

sqlcipher
sqlite> PRAGMA key = "x'passphrase'";
sqlite> PRAGMA cipher_page_size=4096;
sqlite> SELECT * from test;
1|Hello, World!
sqlite> .exit
db browser

先选 SQLCipher 3, 然后选择 Custom,再点击 Page size 的下拉选择 4096,就可以了
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/ad5a4027a11349c0b9408104c320fe67.png#pic_center
DBeaver
DBeaver driver 的驱动配置见另一个文档 用 DBeaver、db browser 和 SqlCipher 读取 SqlCipher 数据库
修改 legacy_page_size 为 4096 就可以了
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/94d3a6f3e7254e8eb76a134719b4bd99.png#pic_center
总结

实在这个懂的人,估计看到这个 page size 不同就知道要去配置了。对于不懂的人,看密码,又登入不进去就会很烦,就会乱。
后面分析的方法就是从单测入手,用最简单的方式先跑通一个。比如,密码先不要设置那么复杂的,就设置 123456,然后测试。通过再往下一步,往本身收到的题目去靠。

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