ＶＦＰ字段加／解密算法的實踐

2008-04-12 00:00:00楊循杰

現代電子技術 2008年17期

摘要：按字段級和文件級對VFP數據加密/解密方法進行了分類，詳細分析了這兩種方法的優缺點，指出了用傳統的二進制I/O方式對數據庫文件加密/解密較難適應Windows環境的原因，進而從密碼學的角度敘述了多隨機數加密技術的加密/解密的原理，闡述了多隨機數加密/解密算法技術的特點及實現方法，并給出數據庫字段加密/解密算法的實現函數。

關鍵詞：原碼；偽碼；數據庫；表文件；加密；解密

中圖分類號：TP309 文獻標識碼：B 文章編號：1004373X(2008)1708002

Practice of the VFP Fields Encrypt Decrypt Algorithms

YANG Xunjie

(Modern Education Technology Center，Luoyang Institute of Science and Technology，Luoyang，471023，China)

Abstract：According to field level and file level of VFP data encryption decryption methods for classification，a detailed analysis of the advantages and disadvantages of the two methods，pointing out that the conventional binary I/O methods on the database file encryption decryption more difficult to adapt to Windows environmental reasons.To be exact，it expounds the encryption decryption algorithms principles of the encryption technology of more random numbers from the angle of cryptography，and gives deep insights into the features and its application method of encryption decryption algorithms of more random numbers.Providing the describes the function of the encryption decryption of VFP′s fields.

Keywords：source-code;pseudocodes;database;table file;encrypt;decrypt

1 引言

隨著計算機的發展，信息安全已成為人們關注的焦點。如何對數據庫實施簡單而有效的加密也是許多人研究的課題。人們通過各種手段來確保信息的安全，對信息進行加密、解密處理就是其中最常用的手段之一。在應用軟件開發中，數據庫管理軟件的安全性、保密性是開發和應用人員最為關心的問題。VFP 作為一種開發工具，語言易學好用，其排序、檢索速度之快，是VB 和DELPHI 所不及的，但是其保密性差也是公認的。為了提高數據庫應用軟件的安全性與保密性，可對保存大量數據的數據源表來進行加密處理和對用戶的使用權限進行認證與控制。

2 數據加密理論

數據加密的技術核心是密碼學，其原理可用圖1簡單表示。

原碼可被傳送或存儲，原碼是指待加密的消息，可能是數字序列、文本文件、位圖、數字化的語音序列或數字化的視頻圖像等。圖1 加密和解密偽碼是指加密后的信息，有時和原碼一樣大，有時稍大(通過壓縮和加密的結合，偽碼有可能比原碼小些)。

加密是對原碼變換產生得到偽碼的過程，解密是加密的逆過程。對一段數據進行加密要通過“加密算法和密鑰”才能實現。在實際應用中，密鑰的構造是整個數據安全保護系統關鍵。加密算法E和對外保密的解密算法D，它們須滿足條件：

(1) D是E的逆，即D=M；

(2) E和D都容易計算；

(3) 由E出發去求解D十分困難。

從上述條件可看出，公開密鑰密碼體制下，加密密鑰不等于解密密鑰。加密密鑰可對外公開，使任何用戶都可將傳送給此用戶的信息用公開密鑰加密發送，而該用戶惟一保存的私人密鑰是保密的，也只有它能將偽碼復原、解密。雖然解密密鑰理論上可由加密密鑰推算出來，但這種算法設計在實際上是不可能的，或者雖然能夠推算出，但要花費很長的時間。

3 VFP的加密方法及特點

目前，在VFP中使用的加密方法很多，大體上可分為兩類：

一種是文件級的加密。這種方法是用傳統的二進制I/O方式對數據庫文件加密/解密的，其操作對象是整個文件，加密在數據庫文件基礎上進行，所有字段都要參與運算。其原理是:在關閉數據表文件后，利用VFP 提供的位操作函數，對已保存在磁盤上的數據表文件進行加密；在每次打開數據表文件前，先在磁盤上對數據表解密，然后再供VFP將其打開。其優點是加解密方法原始，一般程序員用VFP 提供的低級文件函數都能編出加解密程序。缺點是在WIN 的多任務環境下，很容易取得解密后的數據，另外一旦系統出錯，還未來得及加密就重新啟動系統，那么保留在磁盤上的就是解密后的數據，安全性能受到嚴重危脅。

另一種是字段級的加密，其操作對象是字段，可使用常規操作直接實現，不用涉及其他字段，其數據以偽碼方式存放在字段中，其難點是進行加減乘除運算變換原碼時，偽碼的值不能大于255(FFH)即ASCII碼的最大值，加密方法受到限制，算法復雜而少有問津。

以上所說的兩種方法中，第二種方法是直接在VFP字段中的加密方法，而每一種方法間接采用了二進制的匯編語言，對整個文件進行加解密，只是權宜之計，操作繁瑣，安全無法保障，已被淘汰。為此本文根據自己的工作實踐，探討多隨機數加密VFP字段實現方法。

4 多隨機數加密的算法及實現

一般而言，加密數據只需一個密鑰，而多隨機數加密的算法是用多個密鑰進行加密的技術。

采用多隨機數加密時，對于原碼的每字符的ASCII值，都產生一個隨機數(即密鑰)與之運算，生成另外一個0 ～ 255 之間的數，然后再將它們以3個字符方式與密鑰合并成4個字符生成偽碼，最后將全部字符生成的這樣的偽碼聯結起來形成對應的加密數字序列，并在之前加上長度，加密后的數據長度是原數的4倍多，把其放在字段中保存。其中長度存放的時候也用了4個字符，并加入隨機數，提高數據加密的程度。當打開表的時候，用加密函數將原碼轉換成偽碼進行存貯，從表中無法直接看到原碼，只有程序才能動態看到原碼，保密性很強。

解密時則采用相反的方法，每個字符都要與這個字符有關的隨機數運算，由于需要用到多個隨機密鑰，安全系數有較大提高。在用戶密碼與偽碼的轉換中，主要用到了兩個函數，一個是加密函數，一個是解密函數。在使用的時候，直接調用相關函數即可完成。