计算机应用

作者：李旭东, 冯宇康, 陈俊升

单位：1.南开大学 软件学院, 天津 300457；2.先进计算与关键软件(信创)海河实验室, 天津 300459；3.天津市操作系统企业重点实验室, 天津 300457

关键词：SQLite数据库,数据库加密,页级别,多密钥加密,密钥管理

目前国内外对于SQLite的加密的研究粒度级别都是文件级别，且采取的都是单一密钥，加密粒度粗、破解难度低。针对SQLite的安全性不足的问题，设计了一个多密钥页级别加密系统。首先，为每一个物理页设置一个独立的页密钥，每个页面独立加解密，并引入密钥文件存放所有页密钥；其次，在内存中引入一个页密钥缓存器KeyCache生成和缓存物理页的页密钥，减少页密钥频繁I/O读写的性能损失；再次，设计了加解密模块Crypto实现物理页的加密和解密功能，Crypto通过KeyCache快速获取页密钥从而提升整个系统的处理性能。将所提系统和典型的SQLCipher等进行对比实验：在读取测试和修改测试中，相较于SQLCipher，所提系统的执行时间平均缩短了1.5%和3.0%，能在安全级别更高的情况下达到更好的性能；而在新增测试和删除测试中，所提系统相较于SQLCipher的性能损失很小，在大幅提升安全级别的情况下性能损失接近。实验结果验证了所提系统的有效性。

来源：2024年第9期

《计算机应用》期刊编辑部

查看计算机应用杂志2024年第9期