计算机世界1999年第4期

一种基于VFP5.0的数据库加密算法

航天医学工程研究所 曲景东 杨连启 尹锐

一、 前言

  在应用软件中,数据库管理软件是应用最广泛的软件。数据库管理软件的安全性、保密性是开发应用人员较为关心的。如何防止无关人员浏览数据库,如何防止数据库被非法修改而破坏?常用的方法是给数据库管理程序加上密码。

二、 传统的密码加密方法

  从dBASE 到dBASEIII ,从 FOXBASE到FOXBASE+,从FOXPRO到VISUAL FOXPRO,常用加密方法是给程序、数据库加密。常见的密码有以下几种:固定密码、简单加密的固定密码、可变密码。具体分析如下:

1、固定密码

  固定密码,就是系统只有一个密码,而且是固定不可变的。常见用于Dbase、FOXBASE、FOXBASE+、FOXPRO2.X开发的数据库管理系统。其密码是程序设计时设定的,以后应用时是无法修改,如果修改,就要改变源程序。其灵活性很差,保密性也很差。

2、简单加密的固定密码

  简单加密的固定密码,是指把密码进行简单的加密,但密码仍然是固定的、不变的。简单加密一般有两种:“钥匙盘”法和“变换法”。“钥匙盘”法,就是把密码存放在一张软盘上,使用时,把“钥匙盘”插入计算机,系统程序读取软盘中的密码。

  这种加密方法保密性要好一些,但每次使用都要用“钥匙盘”进入系统,很繁琐。

  变换法,就是通过对密码的运算,使密码发生变化的方法,但是密码内容仍然是编程序时设定的。常用的加密语句如下:

  PSD=CHR(65)+CHR(66)+CHR(67)+"9"

  函数CHR()是用来换算ASCII码的,换算后的PSD是ABC9。用这种简单的换算,可以避免密码被直接发现,如果和上述方法混合应用,保密性就加强了。

3、可变密码

  “可变密码”指其密码值可由设置自行改变,这种方法一般由文件保存密码,且密码经过加密运算。密码的加密运算方法很多,常用的有:转换法、位移法、时间法、随机法等。下面是时间法的基本思想:利用时间函数来加密的算法,密码每天都不同。密码由变化的时间和固定字符构成。其核心语句为:

  kl=DATE()

  PWD= SUBSTR(CDOW(kl),1,3)+“1234"

  CDOW()函数,输入年月日,返回星期几(字符型)程序会把今天的日期换算成星期数,然后取前3位,并加上“1234”,合成今天的密码变量PWD。这样就实现了每天有不同的密码。

  转换法,就是把输入的密码经过转换计算,转换成保存密码,取密码时,再经过逆运算,把密码还原。

  不定时密码也是可变密码的一种,是以随机方式来询问用户。如:用户在执行两个功能后必须输入密码,下一次检查密码可能在执行三个功能后检查密码。这种密码较为隐蔽。其方法如下:首先声明一个变量,用来计数,是1-5的随机数;在每一个过程、函数或命令执行前,累加该变量值;当该变量值等于其随机值时,调用密码查询程序。

三、 一种新型加密方法

  下面具体介绍一种基于VFP5.0的密码设定方法。其特点是:具有使用登记功能;每人一个密码,可随时更换;密码不易被破解。

  基本思路:首先建立两个数据库(table),一个用来存放口令及对应的用户(称为“口令库”),另一个存放用户登录使用情况(称为“登录库”)。再建立两个窗口(form),一个用来检查口令,另一个用来修改口令。接下来定义两个过程(procedure),一个用来给口令加密(“加密过程”),另一个用来给口令解密(“解密过程”)。这个“加密过程”,是把密码经加密运算后存入口令库,而“解密过程”实际上是把输入的密码经加密运算后与口令库内的密码进行比较,并不是解密。为了使密码输入时不被人看见,要对密码输入的文字框的属性作如下工作:进入DATA属性栏,把InputMask 属性改为:XXXXXX,进入LAYOUT属性栏,把PassWordChar的属性改为:“*”,这样,输入的密码就不会被别人发现。

  “解密过程”代码如下:

parameter password
pas=“"
n1=asc(substr(name,1,1)) &&取姓名的第一个拼音字母,换算成ASCII码
n2= asc(substr(name,2,1)) &&作为加密的键值
n3= asc(substr(name,3,1))
n=int((n1+n2+n3)/3)
for i=1 to len(trim(password)) &&使用BITXOR()函数对密码进行解密
tempchr=bitxor(asc(substr(password,i,1)),n)
pas=pas+chr(tempchr)
endfor
locate for klk.user_id=name &&与口令库内的与姓名相对应的口令进行比较
if (klk.key<>pas) and (password<>“hg")
result=.f.
else
result=.t.
endif
return result

  BITXOR()函数是vfp特有的函数,它将函数的两个参数转换成二进制数,并且执行“与”操作,返回一个十进制的结果。用它来进行加密运算,保密性强,加上密码键值n(取姓名的第一个拼音字母,经求和,取平均值,再取整运算,换算成ASCII码),得到每人一个密码。
  加密过程是解密过程的逆运算,代码如下:

parameter password
pas=“"
for i=1 to len(trim(password))
n1=asc(substr(name,1,1))
n2= asc(substr(name,2,1))
n3= asc(substr(name,3,1))
n=int((n1+n2+n3)/3)
tempchr=bitxor(asc(substr(password,i,1)),n)
pas=pas+chr(tempchr)
endfor
replace key with pas

  检查密码的思路是:先到输入姓名的文字框内取姓名,再到口令库内查找姓名,如果找不到姓名,返回消息窗口“您不是指定用户,请与系统管理员联系!”,系统退出;如果找到了用户姓名,则继续进行,把输入的口令和姓名送到解密“过程”中进行运算,解密“过程”将其解密,并与口令库内的数据进行比较,如果不正确,开始计数,要求重新输入密码,三次不正确,退出系统。如果正确,释放当前窗口,进入系统。

主要代码如下:
name=trim(ThisForm.Text1.value)
if empty(name)
a=messagebox(“请输入用户名!",0+48,“信息窗口")
ThisForm.Text1.setfocus
return
endif
pass=trim(ThisForm.Text2.value)
if empty(pass)
a=messagebox(“请输入口令!",0+48,“信息窗口")
ThisForm.Text2.setfocus
return
endif
use klk
locate for klk.user_id=name
if found()=.f.
=messagebox(“你不是指定用户,请与系统管理员联系!",64,“提示信息")
thisform.release
else
ok =Thisform.decode(pass)
if ok=.t.
ThisForm.Label3.caption=“欢迎使用!"
wait window‘欢迎使用!按任意键进入“系统维护模块。”'
release thisform
do form wh_wh
else
if m=3
m=m+1
ThisForm.Label3.caption=“口令错,您无权使用"
a=messagebox(“对不起,您无权使用!",0+48,“信息窗口")
release thisform
else
a=messagebox(“口令错,请重新输入!",0+48,“信息窗口") ThisForm.Text2.value=“"
ThisForm.Text2.setfocus
m=m+1
endif
endif
endif

  改变密码的思路是:首先读取用户姓名,如果是新用户则请用户输入新密码,并记录下获得新密码的时间;如果是老用户,则读取用户旧密码,将旧密码进行解密运算并和口令库内容比较,如果正确,请用户输入新密码,并将新密码通过解密运算存入口令库,并记录修改时间。

主要代码如下:
name=ThisForm.Text3.value
oldpass=ThisForm.Text1.value
newpass=ThisForm.Text2.value
if isblank(newpass)
= messagebox(“请重新输入新密码!",64,“信息提示")
ThisForm.Text1.setfocus()
return
endif
success=thisform.decode(oldpass)
if not success
= messagebox(“旧密码不正确,重新输入密码!",64,“信息提示")
ThisForm.Text1.setfocus()
return
endif
locate for klk.user_id =name &&new user logo
if found()=.f.
=messagebox(“您是新用户!",64,“信息提示")
append blank
replace klk.user_id with name,klk.logo_ddate with date()
thisform.text3.setfocus
endif
thisform.Encode(newpass)
= messagebox(“旧密码已经修改完成,下次请使用新密码!",64,“信息提示")
ThisForm.Command2.setfocus
return

  注意,在改变密码的窗口(form)中,要定义“加密过程”和“解密过程”,方法如上所述。
  以上是一个加密算法的主要思路和关键代码,其它部分读者可自行设计。这个加密算法还可以进一步完善。如采用不同的函数进行运算,加入日期,使每个人每天的密码都不一样。

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