A. 什么是数据加密
考虑到用户可能试图旁路系统的情况，如物理地取走数据库，在通讯线路上窃听。对这样的威胁最有效的解决方法就是数据加密，即以加密格式存储和传输敏感数据。
数据加密的术语有：明文，即原始的或未加密的数据。通过加密算法对其进行加密，加密算法的输入信息为明文和密钥；密文，明文加密后的格式，是加密算法的输出信息。加密算法是公开的，而密钥则是不公开的。密文，不应为无密钥的用户理解，用于数据的存储以及传输。
例：明文为字符串：
AS KINGFISHERS CATCH FIRE
（为简便起见，假定所处理的数据字符仅为大写字母和空格符）。假定密钥为字符串：
ELIOT
加密算法为：
1) 将明文划分成多个密钥字符串长度大小的块（空格符以"+"表示）
AS+KI NGFIS HERS+ CATCH +FIRE
2) 用00~26范围的整数取代明文的每个字符，空格符=00，A=01，...，Z=26：
0119001109 1407060919 0805181900 0301200308 0006091805
3) 与步骤2一样对密钥的每个字符进行取代：
0512091520
4) 对明文的每个块，将其每个字符用对应的整数编码与密钥中相应位置的字符的整数编码的和模27后的值取代：
5) 将步骤4的结果中的整数编码再用其等价字符替换：
FDIZB SSOXL MQ+GT HMBRA ERRFY
如果给出密钥，该例的解密过程很简单。问题是对于一个恶意攻击者来说，在不知道密钥的情况下，利用相匹配的明文和密文获得密钥究竟有多困难？对于上面的简单例子，答案是相当容易的，不是一般的容易，但是，复杂的加密模式同样很容易设计出。理想的情况是采用的加密模式使得攻击者为了破解所付出的代价应远远超过其所获得的利益。实际上，该目的适用于所有的安全性措施。这种加密模式的可接受的最终目标是：即使是该模式的发明者也无法通过相匹配的明文和密文获得密钥，从而也无法破解密文。
1. 数据加密标准
传统加密方法有两种，替换和置换。上面的例子采用的就是替换的方法：使用密钥将明文中的每一个字符转换为密文中的一个字符。而置换仅将明文的字符按不同的顺序重新排列。单独使用这两种方法的任意一种都是不够安全的，但是将这两种方法结合起来就能提供相当高的安全程度。数据加密标准（Data Encryption Standard，简称DES）就采用了这种结合算法，它由IBM制定，并在1977年成为美国官方加密标准。
DES的工作原理为：将明文分割成许多64位大小的块，每个块用64位密钥进行加密，实际上，密钥由56位数据位和8位奇偶校验位组成，因此只有256个可能的密码而不是264个。每块先用初始置换方法进行加密，再连续进行16次复杂的替换，最后再对其施用初始置换的逆。第i步的替换并不是直接利用原始的密钥K，而是由K与i计算出的密钥Ki。
DES具有这样的特性，其解密算法与加密算法相同，除了密钥Ki的施加顺序相反以外。
2. 公开密钥加密
多年来，许多人都认为DES并不是真的很安全。事实上，即使不采用智能的方法，随着快速、高度并行的处理器的出现，强制破解DES也是可能的。"公开密钥"加密方法使得DES以及类似的传统加密技术过时了。公开密钥加密方法中，加密算法和加密密钥都是公开的，任何人都可将明文转换成密文。但是相应的解密密钥是保密的（公开密钥方法包括两个密钥，分别用于加密和解密），而且无法从加密密钥推导出，因此，即使是加密者若未被授权也无法执行相应的解密。
公开密钥加密思想最初是由Diffie和Hellman提出的，最着名的是Rivest、Shamir以及Adleman提出的，现在通常称为RSA（以三个发明者的首位字母命名）的方法，该方法基于下面的两个事实：
1) 已有确定一个数是不是质数的快速算法；
2) 尚未找到确定一个合数的质因子的快速算法。
RSA方法的工作原理如下：
1) 任意选取两个不同的大质数p和q，计算乘积r=p*q；
2) 任意选取一个大整数e，e与(p-1)*(q-1)互质，整数e用做加密密钥。注意：e的选取是很容易的，例如，所有大于p和q的质数都可用。
3) 确定解密密钥d：
d * e = 1 molo（p - 1）*（q - 1）
根据e、p和q可以容易地计算出d。
4) 公开整数r和e，但是不公开d；
5) 将明文P (假设P是一个小于r的整数)加密为密文C，计算方法为：
C = Pe molo r
6) 将密文C解密为明文P，计算方法为：
P = Cd molo r
然而只根据r和e（不是p和q）要计算出d是不可能的。因此，任何人都可对明文进行加密，但只有授权用户（知道d）才可对密文解密。
下面举一简单的例子对上述过程进行说明，显然我们只能选取很小的数字。
例：选取p=3, q=5，则r=15，（p-1）*（q-1）=8。选取e=11（大于p和q的质数），通过d * 11 = 1 molo 8，计算出d =3。
假定明文为整数13。则密文C为
C = Pe molo r
= 1311 molo 15
= 1,792,160,394,037 molo 15
= 7
复原明文P为：
P = Cd molo r
= 73 molo 15
= 343 molo 15
= 13
因为e和d互逆，公开密钥加密方法也允许采用这样的方式对加密信息进行"签名"，以便接收方能确定签名不是伪造的。假设A和B希望通过公开密钥加密方法进行数据传输，A和B分别公开加密算法和相应的密钥，但不公开解密算法和相应的密钥。A和B的加密算法分别是ECA和ECB，解密算法分别是DCA和DCB，ECA和DCA互逆，ECB和DCB互逆。若A要向B发送明文P，不是简单地发送ECB（P），而是先对P施以其解密算法DCA，再用加密算法ECB对结果加密后发送出去。密文C为：
C = ECB（DCA（P））
B收到C后，先后施以其解密算法DCB和加密算法ECA，得到明文P：
ECA（DCB（C））
= ECA（DCB（ECB（DCA（P））））
= ECA（DCA（P）） /*DCB和ECB相互抵消*/
= P /*DCB和ECB相互抵消*/
这样B就确定报文确实是从A发出的，因为只有当加密过程利用了DCA算法，用ECA才能获得P，只有A才知道DCA算法，没有人，即使是B也不能伪造A的签名。
B. 数据加密 是否所有数据都需要加密
重要和隐私的数据和文件是非常需要加密的。
个人感觉加密这些数据和文件最好的办法就是使用软件加密，我自己电脑上所安装的是一款叫超级加密3000的软件。用起来很方便，加密效果也是非常不错的，您不妨考虑使用。
C. 余额宝的金额在数据库中是加密存储的吗
都是非加密的，但是你访问不到他们的数据库
D. 系统数据安全
部分航空物探项目是带有一定密级的,其项目所取得的成果资料属于保密数据,这部分数据也存储在本系统的数据库中。因此,需防止保密数据被窃走或蓄意破坏,如越权提取数据库保密数据或在通信线路上进行窃听等。对这样的威胁最有效的解决方法就是对数据进行加密处理,把可读的保密数据转化为密码数据,以加密格式存储和传输,在使用时再解密。
航空物探保密项目的密级分机密、秘密、绝密3个密级。本系统仅对保密项目数据进行加密处理,机密和秘密项目资料采用64位密钥进行加密,绝密项目资料采用128位密钥进行加密,非保密项目数据不做任何加密处理。进入资料采集库中的数据通过正确性检查后,归档入库进入资料库时,系统根据设置的项目密级进行自动加密。用户也可以通过加密-解密功能对资料库中的数据进行加密或解密。相同类型的加密数据与未加密数据均存储在资料库同一张表的同一字段中,但在数据加密-解密记录表数据库(表3-8)中,记录了加密数据库表代码和字段代码。当用户获得授权访问保密数据时,系统根据该表中的记录自动对数据进行解密。
表3-8 数据加密-解密记录表数据库结构
一、数据加密与解密
根据密钥类型不同将现代密码技术分为两类:对称加密算法(秘密钥匙加密)和非对称加密算法(公开密钥加密)。对称钥匙加密系统是加密和解密均采用同一把秘密钥匙,而且通信双方都必须获得这把钥匙,并保持钥匙的秘密。非对称密钥加密系统采用的加密钥匙(公钥)和解密钥匙(私钥)是不同的。
对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密,常用的算法包括:DES(Data En-cryption Standard),数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合;3DES(Triple DES),是基于DES,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高;AES(Advanced Encryption Standard),高级加密标准,速度快,安全级别高。常见的非对称加密算法有:RSA,由RSA公司发明,是一个支持变长密钥的公共密钥算法,需要加密的文件快的长度也是可变的;DSA(Digital Signature Algorithm),数字签名算法,是一种标准的DSS(数字签名标准)。
本系统采用AES和DES加密算法对数据库数据进行加算或解密(图3-4)。
图3-4 数据库数据加密-解密过程
AES加密算法是美国国家标准和技术协会(NIST)2000年10月宣布通过从15种候选加密算法中选出的一项新的密钥加密标准,于2002年5月26日制定了新的高级加密标准(AES)规范。
AES算法基于排列(对数据重新进行安排)和置换(将一个数据单元替换为另一个)运算,采用几种不同的方法来执行排列和置换运算。它是一个迭代的、对称密钥分组的密码,可以使用128、192和256位密钥,并且用128位(16字节)分组加密和解密,数据通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。迭代加密使用一个循环结构,在该循环中重复置换和替换输入数据。
DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位。首先,DES把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部分各长32位,并进行前后置换(输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位,依此类推,最后一位是原来的第7位),最终由L0输出左32位,R0输出右32位。根据这个法则经过16次迭代运算后,得到L16、R16,将此作为输入,进行与初始置换相反的逆置换,即得到密文输出。
二、日志跟踪
为了有效地监控航空物探保密数据的访问,确保保密数据安全,本系统针对保密数据开发了保密数据访问日志跟踪功能。该功能类似于“摄像机”,把访问数据库中保密数据的时间、用户、IP地址等信息记录在数据库的日志库表中,以备侦查。
首先,对保密数据进行日志跟踪定义,即对用户的哪些操作进行跟踪。系统提供了对用户的查询、新增、修改、删除4种操作进行跟踪功能,可以根据需要进行选择其一或多个(图3-5)。
日志跟踪定义生效后,系统自动对用户实施跟踪,并记录用户登录名、登录和退出时间(年/月/日,时/分/秒)、登录计算机的IP地址,用户对数据库数据所进行的查询、新增、修改、删除操作。系统还提供了跟踪日志记录查询、打印、导出Excel表格文件等功能,便于数据库管理人员使用。
图3-5 数据库日志跟踪设置
三、数据提取安全机制
数据提取是航空物探信息系统向地质、地球物理等领域的科研人员提供数据服务的重要内容之一。防止越权提取数据,保证数据安全,是本系统提供优质、高效服务的前提。
越权提取数据是两个方面的问题。一是用户在没有获得授权情况窃取数据,此问题属系统使用安全。二是获得授权的用户擅自扩大提取数据的范围,“顺手牵羊”多提取数据。针对该问题,本系统采用以下机制(图3-6)。
图3-6 数据库数据提取安全机制模型
首先由用户(需要数据的单位或个人)提出使用数据申请,填写使用数据审批表。该表包含申请号、申请人、使用数据的范围(经纬度坐标)、审批人、审批日期、使用数据目的等信息。
用户申请获批准后,与中心签订资料使用保密协议。系统管理员授予用户“数据提取权”,根据批准的申请设置提取数据的范围,和数据提取权的有效期限。
在有效期限内,用户可以提取设定范围内的数据。同时,系统自动在数据提取记录表中记录用户数据提取日志(记录提取数据的范围、数据测量比例尺、数据来源的库表、数据提取人和提取日期等),以备查系统数据安全。
E. 为什么要进行数据加密 不加密有什么后果！
加密的目的是防止其他人将文件复制到别的电脑上使用。
加密后没有密钥的文件是无法打开和破解的。
就算是把文件复制到其他电脑，但是由于没有密钥是无法正常使用的。
F. 数据库存储过程可以加密吗
可以加密，但一定要留一份原始未加密的，不然，回头哭都找到不北啊
G. 数据库怎么查询未加密的存量数据
加密一个未加密的数据库或者更改一个加密数据库的密码,打开数据库，启动SQLiteConnection的ChangePassword() 函数
// Opens an unencrypted database
SQLiteConnection cnn = newSQLiteConnection("Data Source=c:\\test.db3");
cnn.Open();
// Encrypts the database. The connection remains valid and usable afterwards.
cnn.ChangePassword("mypassword");
解密一个已加密的数据库调用l ChangePassword() 将参数设为 NULL or "" :
// Opens an encrypted database
SQLiteConnection cnn = newSQLiteConnection("Data Source=c:\\test.db3;Password=mypassword");
cnn.Open();
// Removes the encryption on an encrypted database.
cnn.ChangePassword("");
要打开一个已加密的数据库或者新建一个加密数据库，在打开或者新建前调用SetPassword（）函数
// Opens an encrypted database by calling SetPassword()
SQLiteConnection cnn = newSQLiteConnection("Data Source=c:\\test.db3");
cnn.SetPassword(newbyte[] { 0xFF, 0xEE, 0xDD, 0x10, 0x20, 0x30 });
cnn.Open();
// The connection is now usable
Sqlite数据库的加密
1、创建空的sqlite数据库。
//数据库名的后缀你可以直接指定，甚至没有后缀都可以
//方法一：创建一个空sqlite数据库，用IO的方式
FileStream fs = File.Create(“c:\\test.db“);
//方法二：用SQLiteConnection
SQLiteConnection.CreateFile(“c:\\test.db“);
创建的数据库是个0字节的文件。
2、创建加密的空sqlite数据库
//创建一个密码为password的空的sqlite数据库
SQLiteConnection.CreateFile（“c:\\test2.db“);
SQLiteConnection cnn = new SQLiteConnection(“Data Source=c:\\test2.db“);
SQLiteConnection cnn = new SQLiteConnection(“Data Source=D:\\test2.db“);
cnn.Open();
cnn.ChangePassword(“password“);
H. 数据库文件被加密
用Access所建的数据库，在库文件的地址00000042处开始的13个字节是Access库的密码位。如果一个未加密的库，这13个字节原始数据依次为：86 FB 37 5D 44 9C FA C6 28 E6 13。事实上，当你设置了密码后，Access就将你的密码(请注意你所输入的密码是本文字符)的ACSII码与以上的13个字节数据进行异或操作，因此，从库文件的地址00000042开始的13个字节就变成了密钥了。例如，如果你设置的密码为abc，经过异或操作后，则从00000042处开始的13个字节的数据变成了E7 99 8F 37 5D 44 9C FA C6 28 E6 13。一个数据经过一次异或操作后，再一次经过同样的异或操作就可还原了。因此，对已经设置了密码的Access库，只要将13个密钥数据与原始的13个数据进行一次异或操作就可得到密码了。
另外，ACCESS虽然可以输入14位密码，但只有前13位有效。