## 微信SQLite数据库文件解密实现 - [微信SQLite数据库文件解密实现](#微信sqlite数据库文件解密实现) - [SQLite页结构描述](#sqlite页结构描述) - [SQLite页结构图](#sqlite页结构图) - [解密实现过程](#解密实现过程) - [源码地址](#源码地址) #### SQLite页结构描述 微信`SQLite`数据库文件以每个页面4096字节的大小进行划分，这些页面组成了文件的基本结构。每个页面内部包含了关键的元素，包括盐值、加密后的内容、初始化向量（`IV`）、哈希值（`hashMac`），以及用于保留的空字节。这个结构在整个数据库文件中起到了关键的组织和安全保障的作用。 首个页面是独特的，它包含了生成加密密钥所需的盐值、加密后的内容、初始化向量（`IV`）、哈希值（`hashMac`），以及用于保留的空字节。盐值在加密密钥生成过程中发挥着关键的作用，而哈希值则用于验证密钥的正确性，提供了额外的安全层。空字节的存在为未来可能的拓展或变化预留了空间。 随后的页面结构与首个页面相似，仍然包括了加密后的内容、初始化向量（`IV`）以及用于保留的空字节。这种一致性的结构确保了整个数据库文件的统一性和安全性，使得每个页面都能够独立存储经过加密的数据块，并在需要时通过初始化向量进行解密。这种巧妙的设计使得`SQLite`数据库文件在存储和保护数据方面表现出色。 #### SQLite页结构图 ~~~mermaid graph TD A[SQLite Database File] A -->|第一页| C1[4096字节] C1 -->|盐值| C1A[16字节] C1 -->|内容| C1C[4032字节] C1 -->|IV| C1IV[16字节] C1 -->|hashMac| C1H[20字节] C1 -->|空字节| C1R[12字节] A -->|第二页| C2[4096字节] C2 -->|内容| C2C[4048字节] C2 -->|IV| C2IV[16字节] C2 -->|空字节| C2R[32字节] A -->|第N页| C3[4096字节] C3 -->|内容| C3C[4048字节] C3 -->|IV| C3IV[16字节] C3 -->|空字节| C3R[32字节] ~~~ #### 解密实现过程 `DecryptServiceImpl`类是一个解密服务的实现，专门用于解密`SQLite`数据库文件。首先，它定义了`SQLite`数据库文件的文件头、加密算法（`HmacSHA1`）、页面大小（4096字节）、迭代次数（64000次）以及密钥长度（32字节）。主要功能由`wechatDecrypt`方法实现，该方法接收密码和解密业务对象作为参数。 在`wechatDecrypt`方法内部，首先通过`FileInputStream`读取数据库文件内容，提取文件头、盐值、第一页信息，包括内容、IV、`hashMac`和保留字段。随后，利用`PBKDF2`算法和用户提供的密码生成密钥，并根据提取的盐值和`hashMac`验证密钥的正确性。 如果密钥验证成功，便创建输出文件，写入`SQLite`文件头，并对第一页进行解密，写入解密后的内容和保留字段。接着，循环处理后续数据块，逐一解密并写入到输出文件。整个过程保证了对`SQLite`数据库文件的完整性和保密性的维护。 在解密过程中，`doDecrypt`方法使用`AES/CBC/NoPadding`模式对数据进行解密。为了处理大文件，`splitDataPages`方法将文件内容分割成多个页面进行逐一处理。 最后，通过`checkKey`方法检查密钥的有效性，确保解密过程中密钥的正确性。该类结合了多重密码学技术，保障了对`SQLite`数据库文件的高效且安全的解密操作。 ```java public class DecryptServiceImpl implements DecryptService { /** * SQLite数据库的文件头 */ private static final String SQLITE_FILE_HEADER = "SQLite format 3\u0000"; /** * 算法 */ private static final String ALGORITHM = "HmacSHA1"; /** * 一页的大小 */ private static final int DEFAULT_PAGESIZE = 4096; /** * 迭代次数 */ private static final int ITERATIONS = 64000; /** * Key长度 */ private static final int HASH_KEY_LENGTH = 32; @Override public void wechatDecrypt(String password, DecryptBO decryptBO) { // 创建File文件 File file = new File(decryptBO.getInput()); try (FileInputStream fis = new FileInputStream(file)) { // 文件大小 byte[] fileContent = new byte[(int) file.length()]; // 读取内容 fis.read(fileContent); // 提取盐值 byte[] salt = Arrays.copyOfRange(fileContent, 0, 16); // 提取第一页 byte[] firstPage = Arrays.copyOfRange(fileContent, 16, DEFAULT_PAGESIZE); // 提取第一页的内容与IV byte[] firstPageBodyAndIv = Arrays.copyOfRange(firstPage, 0, firstPage.length - 32); // 提取第一页的内容 byte[] firstPageBody = Arrays.copyOfRange(firstPage, 0, firstPage.length - 48); // 提取第一页IV byte[] firstPageIv = Arrays.copyOfRange(firstPage, firstPage.length - 48, firstPage.length - 32); // 提取第一页的hashMac byte[] firstPageHashMac = Arrays.copyOfRange(firstPage, firstPage.length - 32, firstPage.length - 12); // 提取第一页的保留字段 byte[] firstPageReservedSegment = Arrays.copyOfRange(firstPage, firstPage.length - 48, firstPage.length); // 生成key byte[] key = Pbkdf2HmacUtil.pbkdf2Hmac(ALGORITHM, HexUtil.decodeHex(password), salt, ITERATIONS, HASH_KEY_LENGTH); byte[] macSalt = new byte[salt.length]; for (int i = 0; i < salt.length; i++) { macSalt[i] = (byte) (salt[i] ^ 58); } // 秘钥匹配成功 if (checkKey(key, macSalt, firstPageHashMac, firstPageBodyAndIv)) { File outputFile = new File(decryptBO.getOutput()); File parentDir = outputFile.getParentFile(); // 检查父目录是否存在，如果不存在，则创建 if (!parentDir.exists()) { parentDir.mkdirs(); } // 解密并写入新文件 try (FileOutputStream deFile = new FileOutputStream(outputFile)) { deFile.write(SQLITE_FILE_HEADER.getBytes()); deFile.write(doDecrypt(key, firstPageIv, firstPageBody)); deFile.write(firstPageReservedSegment); // 解密后续数据块 for (byte[] page : splitDataPages(fileContent)) { byte[] iv = Arrays.copyOfRange(page, page.length - 48, page.length - 32); byte[] body = Arrays.copyOfRange(page, 0, page.length - 48); byte[] reservedSegment = Arrays.copyOfRange(page, page.length - 48, page.length); deFile.write(doDecrypt(key, iv, body)); deFile.write(reservedSegment); } } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } /** * 使用AES/CBC/NoPadding模式进行解密 * * @param key 密钥 * @param iv 初始化向量 * @param input 待解密的数据 * @return 解密后的数据 * @throws GeneralSecurityException 抛出异常 */ private byte[] doDecrypt(byte[] key, byte[] iv, byte[] input) throws GeneralSecurityException { Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding"); SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES"); IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec); return cipher.doFinal(input); } /** * 将数据分割成多个页面 * * @param fileContent 文件内容的字节数组 * @return 分割后的页面列表 */ private List splitDataPages(byte[] fileContent) { List pages = new ArrayList<>(); for (int i = DEFAULT_PAGESIZE; i < fileContent.length; i += DEFAULT_PAGESIZE) { // 计算每个分割页面的结束位置 int end = Math.min(i + DEFAULT_PAGESIZE, fileContent.length); byte[] slice = new byte[end - i]; // 将数据复制到新的页面中 System.arraycopy(fileContent, i, slice, 0, slice.length); pages.add(slice); } return pages; } /** * 检查密钥是否有效 * * @param byteKey 密钥的字节数组 * @param macSalt MAC盐值 * @param hashMac 预期的MAC哈希值 * @param message 消息内容 * @return 如果密钥有效返回true，否则返回false * @throws Exception 抛出异常 */ private boolean checkKey(byte[] byteKey, byte[] macSalt, byte[] hashMac, byte[] message) throws Exception { // 使用PBKDF2算法生成MAC密钥 byte[] macKey = Pbkdf2HmacUtil.pbkdf2Hmac(ALGORITHM, byteKey, macSalt, 2, 32); Mac mac = Mac.getInstance(ALGORITHM); SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(macKey, ALGORITHM); mac.init(keySpec); // 更新MAC计算的消息内容 mac.update(message); // 添加额外的数据到消息中 mac.update(new byte[]{1, 0, 0, 0}); // 比较计算出的MAC值和预期的MAC值是否相同 return Arrays.equals(hashMac, mac.doFinal()); } } ``` #### 源码地址 + https://github.com/xuchengsheng/wx-dump-4j + `com.xcs.wx.service.impl.DecryptServiceImpl`