如何降级加密的Sqlite数据库文件

前情提要

之前升级Electron框架至5.x版本时,因编译报sqlite3相关错,加上Sqlcipher官网上声称4.x版本在性能和安全性上有了很大提升。因此,将项目的sqlite3库做了基于4.x Sqlcipher的重编译。重编译后的库,只需要在连接原数据库文件后,运行PRAGMA cipher_migrate语句,就能将数据库文件升级为具有4.x特性(具体哪些特性没在意...)。具体可参考作者的升级介绍:Upgrading to SQLCipher 4。

升级后,基于Electron 5.x的项目确实能运行了。But!旧的sqlite库无法打开升级后的数据库文件了。一时半会也没那么多时间去解决Electron升级后的各种兼容问题,只能想办法怎么把数据库恢复了。

如何降级加密数据库文件?

需求

将数据库文件降级,支持原sqlcipher(3.x)打开。

问题

Sqlcipher提供了数据库升级语句PRAGMA cipher_migrate,但没有降级的(倒是有个高版本库以低版本特性运行的语句:PRAGMA cipher_compatibility = 3;)。这里还有个老哥提过类似需求:Downgrade from version 4.2.0 to 3.5.9,然而作者明确回复没有直接降级的方法。

分析

既然没有现成的Downgrade方法,那只能另辟蹊径了。在查看了官网的各种文档和各种尝试后,总结下可行的操作步骤:

  1. 使用升级后的Sqlcipher库,将数据库文件解密转化为非加密的纯文本数据库文件(plaintext db);
  2. 使用原Sqlcipher库,在plaintext db基础上复制一份加密库文件,然后进行数据迁移。

主要用到的是数据迁移相关的关键字ATTACHsqlcipher_export()函数。

实现降级的过程这样看下来并不复杂,无非就是加密库和非加密库之间的来回数据迁移。关键在于区分好前后使用的Sqlcipher版本。

降级的具体操作流程

  1. 将4.x版本的数据库文件解密生成纯文本数据库文件

    这一步需要用到4.x版本的Sqlcipher,之前重编译Sqlite时有在本地全局安装Sqlcipher。因此,这一步,直接在终端操作:

    $ ./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;
    

    成功执行后,得到没有加密的纯文本数据库文件plaintext

  2. 使用旧版本Sqlcipher对纯文本数据库文件重加密

    本地没有旧版本的Sqlcipher,使用的是项目里已经编译好的加密版Sqlite。新建一个JS文件,执行以下code:

    const sqlcipher = require('cross-sqlcipher').verbose();
    const sqlite3 = require('sqlite3').verbose();
    const dbPath = path.resolve('./plaintext.db');
    const plainDb = new sqlcipher.Database(dbPath, (err) => {
      if (!err) {
        console.log('open plain db success');
        plainDb.serialize(() => {
          plainDb.run('ATTACH DATABASE \'encrypted.db\' AS encrypted KEY \'testkey\'', (err, res) => {
               console.log('attach finish');
             }).run('SELECT sqlcipher_export(\'encrypted\')', (err, res) => {
                console.log('sqlcipher_export finish');
             }).run('DETACH DATABASE encrypted');
        });    
     }
    });
    

    执行完毕后,生成的encrypted.db即可以被原项目的Sqlite库正常打开。

引申:数据库异常 - SQLITE_CORRUPT

// log
{ Error: SQLITE_CORRUPT: database disk image is malformed errno: 11, code: 'SQLITE_CORRUPT' }

参考:ERROR: SQLite database is malformed – SOLVED

之前升级了本地的sqlcipher版本,无法打开用户的数据库文件,重新下载项目中的版本3.4.1,复制到目录(macos)/usr/local/Cellar/sqlcipher , 使用bin目录下sqlcipher程序打开用户数据库文件。

解密后,导出完整的数据库语句:

./bin/sqlcipher _data.db
PRAGMA key = 'yourkey';
.mode insert;
.output data_export.sql;
.dump
.exit

完成以上指令后,数据库的所有数据已经导出到sql文件中,通过该文件重新生成db文件。

// 备份
mv _data.db _data.db.original
sqlite3 _data.db < data_export.sql

校验新生成的数据库是否能正常打开。参考上面Sqlcipher加密纯文本数据库文件的步骤,完成数据库加密。

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