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VFP中數(shù)據(jù)表加密簡單算法
VFP中數(shù)據(jù)表加密簡單算法
摘要：Microsoft Visual FoxPro(以下簡稱為VFP)作為小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的杰出代表[1]，用其進(jìn)行小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較簡單、方便，但同時(shí)有一個比較突出的問題：VFP沒有像其它數(shù)據(jù)庫那樣提供密碼訪問功能，數(shù)據(jù)保密性不強(qiáng)。
提出了一種可行的簡單方法，對VFP中的數(shù)據(jù)表進(jìn)行加密與解密，以期在實(shí)際應(yīng)用中，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性。
關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：VFP;數(shù)據(jù)表;DBF;加密;解密;算法
1加密必要性
VFP中所有信息以二維表(DBF格式文件)形式組織并存放，由于VFP本身的數(shù)據(jù)保密功能較弱，沒有提供密碼訪問的保護(hù)功能，因此利用VFP對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理時(shí)，面臨一個較為嚴(yán)重的安全問題：任何用戶只要進(jìn)入數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)后均可以直接使用VFP自由地打開、修改甚至刪除數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)表文件。
而數(shù)據(jù)表作為存儲信息的主要數(shù)據(jù)文件，一旦被毫無限制地訪問、修改，將對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)造成致命的破壞。
因此，在利用VFP設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)時(shí)，必須采取有效手段對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)表進(jìn)行加密與解密。
2加密基本原理
2.1DBF文件基本結(jié)構(gòu)
DBF數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為兩部分：頭記錄(header record)部分和數(shù)據(jù)記錄(data record)部分。
頭記錄從文件0位置開始，定義數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)以及與其它數(shù)據(jù)有關(guān)的信息;數(shù)據(jù)記錄部分緊接在頭記錄之后，包含了數(shù)據(jù)表的實(shí)際數(shù)據(jù)內(nèi)容。
而VFP本身提供多個底層函數(shù)，可以方便靈活地將DBF文件以低級格式打開，并對文件頭句柄進(jìn)行訪問和操作。
2.2加密、解密基本過程
數(shù)據(jù)加密就是把數(shù)據(jù)信息(即明文)轉(zhuǎn)換為不可辨識的形式(即密文)的過程，目的是讓非法人員不能識別，反之，將密文轉(zhuǎn)變?yōu)槊魑牡倪^程就是解密[2]。
目前對VFP中數(shù)據(jù)表進(jìn)行加密常用的方式是：使用隨機(jī)偽碼加密、使用VFP本身的底層函數(shù)加密等，本文主要利用VFP提供的底層函數(shù)和異或算法對數(shù)據(jù)表加密和解密，此方法簡單、利于實(shí)現(xiàn)(該方法后文中簡稱為FX算法)。
異或運(yùn)算最大的特點(diǎn)就是A^B^B=A，也就是說，當(dāng)對同一個數(shù)進(jìn)行2次相同的異或運(yùn)算時(shí)，結(jié)果還是這個數(shù)[3]。
因此利用異或算法的特征，可以使用VFP提供的底層函數(shù)打開數(shù)據(jù)表文件，并利用密鑰對其進(jìn)行首次異或運(yùn)算得到密文，此時(shí)，數(shù)據(jù)表文件的數(shù)據(jù)已被改變。
因此，直接打開該表時(shí)，將會提示非正常表文件;解密時(shí)利用密鑰對密文進(jìn)行第二次異或運(yùn)算，根據(jù)異或運(yùn)算的特征，數(shù)據(jù)表文件在進(jìn)行第二次異或運(yùn)算后，將還原為初始數(shù)據(jù)(即還原為明文)，此時(shí)可以正常打開并訪問數(shù)據(jù)表。
基本過程如圖1所示。
3加密模型實(shí)現(xiàn)
以設(shè)計(jì)一個較為簡單的教務(wù)管理系統(tǒng)加密程序?yàn)槔虅?wù)系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)包括：學(xué)生表student.dbf、教師表teacher、成績表score，均通過數(shù)據(jù)庫admin.dbc建立連接，進(jìn)行統(tǒng)一管理。
系統(tǒng)登錄模塊中通常為學(xué)生、教師、管理人員等多個不同的登錄端口，如不采用適當(dāng)?shù)募用艽胧�，造成的結(jié)果為：學(xué)生登錄成功后，可以隨意打開各個DBF數(shù)據(jù)表，甚至可以對其進(jìn)行修改。
加密的主要目的為：管理員退出數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)時(shí)，調(diào)用相應(yīng)的加密模塊，利用指定的密鑰對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表文件進(jìn)行異或運(yùn)算，將其轉(zhuǎn)換為普通用戶不能識別的密文，使其不能訪問已加密的數(shù)據(jù)表;進(jìn)入數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)時(shí)，再次調(diào)用解密模塊，利用密鑰將已加密的密文轉(zhuǎn)換為明文，使用戶能夠正常訪問數(shù)據(jù)表。
4結(jié)語
本文討論的FX算法加密方式主要使用VFP本身的底層函數(shù)和異或運(yùn)算對數(shù)據(jù)表進(jìn)行加密，算法簡單有效;密鑰可以定期更換，且加密后的數(shù)據(jù)只需利用密鑰通過簡單的再次異或運(yùn)算即可解密;該方法始終是在內(nèi)存中進(jìn)行的，故即使系統(tǒng)出錯，重新啟動系統(tǒng)也無妨，同時(shí)加密與解密模塊的代碼基本相同，無需分別定制單獨(dú)的加密與解密模塊，對于小型的VFP數(shù)據(jù)系統(tǒng)來說，是一種較為實(shí)用和有效的安全保護(hù)方法。
參考文獻(xiàn)：
[1]王利.Visual FoxPro程序設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]段鋼.加密與解密[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003.
[3]車紫輝.VFP中DBF表的加密和解密方法[J].保定學(xué)院學(xué)報(bào)， 2010，23(3)：5355.
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