摘 要：按字段級和文件級對VFP數(shù)據(jù)加密/解密方法進行了分類，詳細(xì)分析了這兩種方法的優(yōu)缺點，指出了用傳統(tǒng)的二進制I/O方式對數(shù)據(jù)庫文件加密/解密較難適應(yīng)Windows環(huán)境的原因，進而從密碼學(xué)的角度敘述了多隨機數(shù)加密技術(shù)的加密/解密的原理，闡述了多隨機數(shù)加密/解密算法技術(shù)的特點及實現(xiàn)方法，并給出數(shù)據(jù)庫字段加密/解密算法的實現(xiàn)函數(shù)。

關(guān)鍵詞：原碼；偽碼；數(shù)據(jù)庫；表文件；加密；解密

中圖分類號：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)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(fā)展，信息安全已成為人們關(guān)注的焦點。如何對數(shù)據(jù)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(yīng)用軟件開發(fā)中，數(shù)據(jù)庫管理軟件的安全性、保密性是開發(fā)和應(yīng)用人員最為關(guān)心的問題。VFP 作為一種開發(fā)工具，語言易學(xué)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(rèn)的。為了提高數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件的安全性與保密性，可對保存大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源表來進行加密處理和對用戶的使用權(quán)限進行認(rèn)證與控制。

2 數(shù)據(jù)加密理論

數(shù)據(jù)加密的技術(shù)核心是密碼學(xué)，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(shù)字序列、文本文件、位圖、數(shù)字化的語音序列或數(shù)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(jié)合，偽碼有可能比原碼小些)。

加密是對原碼變換產(chǎn)生得到偽碼的過程，解密是加密的逆過程。對一段數(shù)據(jù)進行加密要通過“加密算法和密鑰”才能實現(xiàn)。在實際應(yīng)用中，密鑰的構(gòu)造是整個數(shù)據(jù)安全保護系統(tǒng)關(guān)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(fā)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(fā)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(fù)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(shè)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(tǒng)的二進制I/O方式對數(shù)據(jù)庫文件加密/解密的，其操作對象是整個文件，加密在數(shù)據(jù)庫文件基礎(chǔ)上進行，所有字段都要參與運算。其原理是:在關(guān)閉數(shù)據(jù)表文件后，利用VFP 提供的位操作函數(shù)，對已保存在磁盤上的數(shù)據(jù)表文件進行加密；在每次打開數(shù)據(jù)表文件前，先在磁盤上對數(shù)據(jù)表解密，然后再供VFP將其打開。其優(yōu)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(shù)都能編出加解密程序。缺點是在WIN 的多任務(wù)環(huán)境下，很容易取得解密后的數(shù)據(jù)，另外一旦系統(tǒng)出錯，還未來得及加密就重新啟動系統(tǒng)，那么保留在磁盤上的就是解密后的數(shù)據(jù)，安全性能受到嚴(yán)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(guī)操作直接實現(xiàn)，不用涉及其他字段，其數(shù)據(jù)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(fù)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(quán)宜之計，操作繁瑣，安全無法保障，已被淘汰。為此本文根據(jù)自己的工作實踐，探討多隨機數(shù)加密VFP字段實現(xiàn)方法。

4 多隨機數(shù)加密的算法及實現(xiàn)

一般而言，加密數(shù)據(jù)只需一個密鑰，而多隨機數(shù)加密的算法是用多個密鑰進行加密的技術(shù)。

采用多隨機數(shù)加密時，對于原碼的每字符的ASCII值，都產(chǎn)生一個隨機數(shù)(即密鑰)與之運算，生成另外一個0 ～ 255 之間的數(shù)，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(lián)結(jié)起來形成對應(yīng)的加密數(shù)字序列，并在之前加上長度，加密后的數(shù)據(jù)長度是原數(shù)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(shù)，提高數(shù)據(jù)加密的程度。當(dāng)打開表的時候，用加密函數(shù)將原碼轉(zhuǎn)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(tài)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(guān)的隨機數(shù)運算，由于需要用到多個隨機密鑰，安全系數(shù)有較大提高。在用戶密碼與偽碼的轉(zhuǎn)換中，主要用到了兩個函數(shù)，一個是加密函數(shù)，一個是解密函數(shù)。在使用的時候，直接調(diào)用相關(guān)函數(shù)即可完成。

表1是對本人的名字YangXunJie的原碼進行三次加密后的偽碼數(shù)據(jù)序列。

從表中的偽碼數(shù)據(jù)序列可以看出，每次設(shè)定密碼時所產(chǎn)生的偽碼均不相同，這種不確定性和復(fù)雜性想通過真碼來分析偽碼是不可能的，增加了解密難度。在序列中使用的隨機數(shù)越多，密碼越長，破譯難度就越大，從而提高字段加密的安全性。

解碼函數(shù)是將數(shù)據(jù)表中偽碼字段轉(zhuǎn)換成原碼，其解密函數(shù)如下:

這一加密方法在多個系統(tǒng)中進行了試用，效果較好。

5 結(jié) 語

采用多隨機數(shù)加密的算法，提高了應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)保存的安全性。只有不斷完善，才能精益求精，如果結(jié)合其他的加密算法，如：加密轉(zhuǎn)換密鑰法、隨機偽碼法及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多用戶權(quán)限控制的加密算法，實現(xiàn)用戶使用的權(quán)限控制和對數(shù)據(jù)庫源表的加密，防止非法用戶的使用與侵取，將大幅度提高數(shù)據(jù)的安全性。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］蔡立軍.計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)［M］.北京:中國水利水電出版社，2002.

［2］沈偉光.解密信息安全 ［M］.北京:新華出版社，2003.

［3］飛天誠信.軟件加密原理與應(yīng)用［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2004.

［4］ 凱文.數(shù)據(jù)庫加密——最后的防線 ［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2006.

［5］徐珂.基于VF環(huán)境的數(shù)據(jù)庫加密技術(shù)［J］.廣西輕工業(yè)，2007，23(4):67-68.

作者簡介 楊循杰 女，湖北浠水人，1965年出生，碩士，實驗師，研究方向為數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)及測試、電化教學(xué)。