数据库加密

正如在数据库加密概述页面中所解释的，SmartEDB提供了使用标准AES加密或通过自定义加密实现加密内存中数据库和持久数据库的功能，以及对数据库快照和备份文件进行加密。

数据加密

内存中数据的加密由传递给mco_db_open_dev()的参数结构mco_db_params_t中的cipher_key元素控制。如果此参数不为NULL，则页面在保存之前会使用AES或自定义加密算法进行单独加密。

此外，还可以通过在线备份功能启用加密。只需指定mco_backup_create()和mco_backup_restore()函数的cipher参数，即可启用备份文件的加密。这个选项与数据库参数mco_db_params_t::cipher_key无关。

当指定了mco_db_params_t::cipher_key字段时，数据库快照文件将由mco_db_save()函数加密，并由mco_db_load()函数解密。

请务必确保在保存和加载加密快照时使用完全相同的密码密钥。

加密算法的选择取决于与应用程序链接的库。AES算法的实现可以在mcocryptaes库中找到。

有关自定义加密算法实现的详细信息，请参阅键值包含索引和覆盖索引页面。

内存数据库加密

只有在指定了 cipher_key 并且在 mco_db_params_t.mode_mask 字段中设置了 MCO_DB_INMEMORY_PROTECTION 选项时，才会启用内存页加密。MCO_DB_INMEMORY_PROTECTION 模式将为应用程序正在访问的页创建一个哈希表。

在既定时间内连接可访问的最大页面数（默认值为 32）需通过mco_db_params_t 结构体中的 max_active_pages 字段进行指定。

此哈希表中的约束数量（用于在多个线程并发访问的情况下尽量减少锁冲突的数量）可以通过 mco_db_params_t 的 page_hash_bundles 字段指定。（此值应理想地设置为最大并发级别，即 CPU 核心的数量，默认值为 32）。

以下代码片段演示了如何使用 C API 启用加密：

    int main(int argc, char* argv[])
    {
        MCO_RET            rc;
        mco_db_h db = 0;
        mco_device_t       dev[1]; 
        mco_db_params_t    db_params;
        ...
         
        /* 初始化并自定义数据库参数 */
        mco_db_params_init ( &db_params );  	/* 用默认值初始化参数 */
        db_params.mem_page_size      = 128;    	/* 设置内存存储的页面大小 */
        db_params.disk_page_size     = 0;  		/* 为内存存储设置页大小为0 */
        db_params.db_max_connections = 1;       /* 设置与数据库连接的总数 */
        db_params.cipher_key         = "my_secure_key";     /* 设置加密密钥文件名 */
        db_params.mode_mask         = MCO_DB_INMEMORY_PROTECTION;     /* 设置模式掩码 */
         
        rc = mco_db_open_dev(db_name, genericdb_get_dictionary(), dev, N_DEVICES, &db_params );
        if ( MCO_S_OK == rc ) 
        {
            /* 连接到数据库，获取数据库句柄 */
            mco_db_connect(db_name, &db); /* 没有恢复连接数据 */
            ...
        }

内存保护只能用于全内存数据库。因此，如果在使用 mcovtdsk 库时指定了此模式，函数 mco_db_open_dev() 或 mco_db_load() 将返回错误代码 MCO_E_ILLEGAL_PARAM。

性能损失

数据库页面的加密可能会使应用程序速度降低 2 到 10 倍，尤其是对于索引操作。

使用 MCO_DB_INCLUSIVE_BTREE 选项有助于减轻这种性能损失

有关详细信息，请参阅键值包含索引和覆盖索引页面。

如果设置了 mco_db_params_t::mode_mask 选项MCO_DB_INMEMORY_COMPRESSION，则内存页将使用 ZIP 算法进行压缩。如果除了模式掩码选项 MCO_DB_INMEMORY_COMPRESSION 之外还设置了 mco_db_params_t::cipher_key，则临时数据库页将同时进行压缩和加密。但这种组合与磁盘管理器不兼容，因此压缩加加密不适用于混合数据库。

持久数据库加密

通过操作系统的虚拟内存页面保护机制，SmartEDB提供了保护持久数据库内存区域的功能，包括为存储和缓存（页面池）分配的内存。

请注意，这项功能仅在UNIX平台上可用，并且建议仅用于调试目的。

持久存储上的数据加密由传递给mco_db_open_dev()的参数结构mco_db_params_t 中的cipher_key元素控制。如果此参数不为NULL，则页面在保存到“磁盘”之前会使用AES或自定义加密算法进行加密，并在从“磁盘”加载时解密。每个页面都是单独加密的。

AES是一种对称加密算法，在第一次处理时对数据进行加密，在第二次处理时将数据解密回其原始形式。因此，加密API中没有单独的加密和解密函数，而只有一个encrypt()函数来完成这两项任务。

存根库mcocryptstub包含空API实现，会在遇到加密请求时返回错误代码MCO_E_UNSUPPORTED并停止处理。这个库为开发人员提供了一个框架，以便他们可以实现自己的自定义加密算法。

数据库外部的其他文件的加密

除了保护持久性和临时数据库之外，加密还可用于保护：

由函数 mco_db_save() 和 mco_class_save() 制作的数据库快照；
由 mco_translog_start() 创建的 TL 事务日志；
由函数 mco_backup_create() 创建的备份文件。

数据库快照和事务日志文件的加密与磁盘和内存页面的加密一样，只需指定 cipher_key 字段即可自动启用。

备份操作的加密与数据库打开参数无关，而是直接通过传递给函数 mco_backup_create() 和 mco_backup_restore() 的 cipher 参数来指定。

加密库

请使用以下链接查看为您的开发平台提供的 AES 加密算法库和“存根”库（以及其他库）：

Unix-Linux：用于标准Unix或Linux 64位或32位平台的静态库；
Windows：用于Windows 7（或更高版本）平台的静态库；
Integrity：Green Hills Integrity OS静态库；
VxWorks：VxWorks OS静态库。