SQLCipher を使用して C# で SQLite データベースを暗号化する

2024-07-27

C# で SQLite データベースを暗号化する方法

SQLCipher を使用する

SQLCipher は、SQLite の拡張機能であり、データベースの暗号化機能を提供します。SQLCipher は、コミュニティエディションと商用エディションの 2 種類があります。コミュニティエディションは無料で利用できますが、商用エディションには、追加のセキュリティ機能やサポートが含まれています。

SQLCipher を使用して SQLite データベースを暗号化する方法

SQLCipher ライブラリをプロジェクトに追加します。
接続文字列に Password キーワードを使用して、パスワードを指定します。
データベースを作成または開くときに、PRAGMA key ステートメントを使用して、暗号化キーを設定します。

using System;
using System.Data.SQLite;

public class Example {

    public static void Main(string[] args) {
        string password = "mypassword";
        string databasePath = "mydatabase.db";

        // データベース接続を作成します
        using (var connection = new SQLiteConnection($"Data Source={databasePath};Password={password}")) {
            connection.Open();

            // テーブルを作成します
            var command = new SQLiteCommand(connection, "CREATE TABLE IF NOT EXISTS mytable (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)");
            command.ExecuteNonQuery();

            // データを挿入します
            command = new SQLiteCommand(connection, "INSERT INTO mytable (name) VALUES (@name)");
            command.Parameters.AddWithValue("@name", "John Doe");
            command.ExecuteNonQuery();

            // データを読み取ります
            command = new SQLiteCommand(connection, "SELECT * FROM mytable");
            using (var reader = command.ExecuteReader()) {
                while (reader.Read()) {
                    Console.WriteLine($"ID: {reader["id"]}, Name: {reader["name"]}");
                }
            }
        }
    }
}

SEE (SQLite Encryption Extension) を使用する

SEE は、SQLite のもう 1 つの拡張機能であり、データベースの暗号化機能を提供します。SEE は、SQLCipher よりも軽量ですが、一部の機能が制限されています。

接続文字列に Mode=SEE パラメータを追加します。

using System;
using System.Data.SQLite;

public class Example {

    public static void Main(string[] args) {
        string password = "mypassword";
        string databasePath = "mydatabase.db";

        // データベース接続を作成します
        using (var connection = new SQLiteConnection($"Data Source={databasePath};Mode=SEE")) {
            connection.Open();

            // テーブルを作成します
            var command = new SQLiteCommand(connection, "CREATE TABLE IF NOT EXISTS mytable (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)");
            command.ExecuteNonQuery();

            // データを挿入します
            command = new SQLiteCommand(connection, "INSERT INTO mytable (name) VALUES (@name)");
            command.Parameters.AddWithValue("@name", "John Doe");
            command.ExecuteNonQuery();

            // データを読み取ります
            command = new SQLiteCommand(connection, "SELECT * FROM mytable");
            using (var reader = command.ExecuteReader()) {
                while (reader.Read()) {
                    Console.WriteLine($"ID: {reader["id"]}, Name: {reader["name"]}");
                }
            }
        }
    }
}

どちらの方法を選択するべきか

どちらの方法を選択するかは、要件によって異なります。SQLCipher は、SEE よりも多くの機能とセキュリティを提供しますが、SEE は軽量で使いやすいという利点があります。

暗号化キーは安全な場所に保管してください。
データベースを暗号化すると、パフォーマンスが低下する可能性があります。
暗号化されたデータベースは、暗号化していないデータベースと互換性がありません。

using System;
using System.Data.SQLite;
using System.Security.Cryptography;

public class Example {

    public static void Main(string[] args) {
        string password = "mypassword";
        string databasePath = "mydatabase.db";

        // データベース接続を作成します
        using (var connection = new SQLiteConnection($"Data Source={databasePath};Password={password}")) {
            connection.Open();

            // テーブルを作成します
            var command = new SQLiteCommand(connection, "CREATE TABLE IF NOT EXISTS mytable (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)");
            command.ExecuteNonQuery();

            // データを挿入します
            command = new SQLiteCommand(connection, "INSERT INTO mytable (name) VALUES (@name)");
            command.Parameters.AddWithValue("@name", "John Doe");
            command.ExecuteNonQuery();

            // データを読み取ります
            command = new SQLiteCommand(connection, "SELECT * FROM mytable");
            using (var reader = command.ExecuteReader()) {
                while (reader.Read()) {
                    Console.WriteLine($"ID: {reader["id"]}, Name: {reader["name"]}");
                }
            }
        }
    }
}

このコードは以下の動作をします。

password 変数にパスワードを格納します。
databasePath 変数にデータベースのパスを格納します。
using ステートメントを使用して、データベース接続を作成および開きます。
CREATE TABLE ステートメントを使用して、mytable という名前のテーブルを作成します。
INSERT ステートメントを使用して、mytable テーブルにデータを挿入します。
データベース接続を閉じます。

C# で SQLite データベースを暗号化する方法：代替手段

SQLiteCrypt

SQLiteCrypt は、SEE と同様に、SQLite のオープンソース拡張機能です。SQLCipher と比較して、以下の利点があります。

軽量で使いやすい
メモリ使用量が少ない
クロスプラットフォーム対応

一方、SQLiteCrypt には、以下の欠点もあります。

SQLCipher よりも機能が少ない
開発が活発ではない

using System;
using System.Data.SQLite;

public class Example {

    public static void Main(string[] args) {
        string password = "mypassword";
        string databasePath = "mydatabase.db";

        // データベース接続を作成します
        using (var connection = new SQLiteConnection($"Data Source={databasePath};Mode=Crypt")) {
            connection.Open();

            // テーブルを作成します
            var command = new SQLiteCommand(connection, "CREATE TABLE IF NOT EXISTS mytable (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)");
            command.ExecuteNonQuery();

            // データを挿入します
            command = new SQLiteCommand(connection, "INSERT INTO mytable (name) VALUES (@name)");
            command.Parameters.AddWithValue("@name", "John Doe");
            command.ExecuteNonQuery();

            // データを読み取ります
            command = new SQLiteCommand(connection, "SELECT * FROM mytable");
            using (var reader = command.ExecuteReader()) {
                while (reader.Read()) {
                    Console.WriteLine($"ID: {reader["id"]}, Name: {reader["name"]}");
                }
            }
        }
    }
}

手動で暗号化

データベースを暗号化するためのもう 1 つの方法は、独自の暗号化スキームを実装することです。これは、高度な制御と柔軟性を必要とする場合に役立ちますが、複雑でエラーが発生しやすい可能性があります。

データベースを暗号化するアルゴリズムを選択します。
データベースのデータを暗号化します。
暗号化されたデータを新しいファイルに保存します。
必要に応じて、元のデータベースファイルを削除します。

ファイル暗号化

データベース全体を暗号化する方法の代わりに、データベースファイルを暗号化することもできます。これにより、データベースへのアクセスを制御し、データ漏洩のリスクを軽減できます。

ファイル暗号化 API (たとえば、Windows の Data Protection API または .NET の System.IO.File クラス) を使用します。
解読するために必要なすべてのキーやパスワードを安全に保管します。

最適な方法は、要件によって異なります。

シンプルさと使いやすさ が優先事項の場合は、SQLCipher が良い選択です。
軽量でコンパクトなソリューション が必要な場合は、SQLiteCrypt を検討してください。
高度な制御と柔軟性 が必要な場合は、手動暗号化 または ファイル暗号化 を選択できます。

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