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在現(xiàn)代信息技術(shù)時(shí)代，數(shù)據(jù)庫(kù)的重要性大家無(wú)需再贅述。而對(duì)于開(kāi)發(fā)人員和程序員而言，數(shù)據(jù)庫(kù)連接和加密處理又是非常重要的一部分。C語(yǔ)言作為一門(mén)高級(jí)編程語(yǔ)言，能夠?qū)崿F(xiàn)非常豐富的功能，當(dāng)然也包括數(shù)據(jù)庫(kù)連接和加密處理。下面就來(lái)講講。
一、數(shù)據(jù)庫(kù)連接
數(shù)據(jù)庫(kù)連接是指在程序中通過(guò)特定方式建立與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接，以便程序能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問(wèn)和操作。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)連接方式可以分為以下三種：
1. 文件式連接
在這種連接方式中，數(shù)據(jù)以文件的形式存儲(chǔ)在磁盤(pán)上，程序需要打開(kāi)、讀取和寫(xiě)入文件來(lái)進(jìn)行操作。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是方便簡(jiǎn)單，但不適用于大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢(xún)。
2. 直接連接式
在這種連接方式中，程序直接利用底層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，直接和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通信。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是效率高，但對(duì)于網(wǎng)絡(luò)條件的要求較高，且需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了解。
3. 接口式連接
在這種連接方式中，程序使用數(shù)據(jù)庫(kù)提供的API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序接口），通過(guò)一些公共接口實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接。這種方式相對(duì)于前兩種方式更加靈活，支持面向?qū)ο蟮木幊谭绞?，且易于維護(hù)。
在C語(yǔ)言中，常用的數(shù)據(jù)庫(kù)連接API有MySQL、SQLite、PostgreSQL等。以MySQL為例，下面介紹其基本的連接過(guò)程。
1. 安裝MySQL
要使用MySQL提供的API進(jìn)行連接，首先需要安裝MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。在Windows平臺(tái)下，可以直接下載一個(gè)安裝包進(jìn)行安裝，也可以使用WampServer等集成環(huán)境進(jìn)行安裝。在Linux平臺(tái)下，可以使用apt-get或yum命令進(jìn)行安裝。
2. 引用MySQL庫(kù)文件
在使用MySQL API之前，需要先在代碼中引用MySQL對(duì)應(yīng)的庫(kù)文件。在gcc編譯器中，可以使用如下命令引用：gcc code.c -lmysqlclient
3. 建立連接
建立與MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接主要有以下幾個(gè)步驟：
a. 定義一個(gè)MYSQL結(jié)構(gòu)體，表示一個(gè)MySQL服務(wù)器連接
MYSQL *mysql = mysql_init(NULL);
b. 連接到服務(wù)器
mysql_real_connect(mysql, “l(fā)ocalhost”, “root”, “password”, “database”, 0, NULL, 0);
其中，之一個(gè)參數(shù)mysql是mysql_init()函數(shù)返回的MYSQL結(jié)構(gòu)體，第二個(gè)參數(shù)是服務(wù)器名稱(chēng)，第三個(gè)參數(shù)是用戶(hù)名，第四個(gè)參數(shù)是密碼，第五個(gè)參數(shù)是要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)名稱(chēng)，第六個(gè)參數(shù)是端口號(hào)，第七個(gè)參數(shù)是Unix socket文件名，第八個(gè)參數(shù)是標(biāo)志位。
c. 判斷是否連接成功
如果連接成功，mysql_real_connect()函數(shù)會(huì)返回一個(gè)不為NULL的指針，否則返回NULL。
if(mysql_real_connect(mysql, “l(fā)ocalhost”, “root”, “password”, “database”, 0, NULL, 0) == NULL){
printf(“%s\n”, mysql_error(mysql));
return 0;
}
d. 關(guān)閉連接
當(dāng)連接到MySQL服務(wù)器完成后，需要關(guān)閉連接。可以使用如下函數(shù)：
mysql_close(mysql);
連接建立成功后，就可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的API來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，如執(zhí)行SQL查詢(xún)、更新、插入、刪除等操作。
二、加密處理
在數(shù)據(jù)庫(kù)操作過(guò)程中，涉及到用戶(hù)隱私信息的存儲(chǔ)和傳輸，因此加密處理就變得非常重要了。C語(yǔ)言中常用的加密方式有MD5哈希、SHA-256哈希、AES加密等。
1. MD5哈希
MD5哈希是一種常用的加密方式，通過(guò)將明文輸入一個(gè)特定的算法，可以得到一個(gè)不可逆的128位哈希值。C語(yǔ)言中，可以使用md5庫(kù)實(shí)現(xiàn)MD5哈希。使用方法如下：
a. 引用md5.h頭文件
#include
b. 定義一個(gè)16字節(jié)大小的緩沖區(qū)
unsigned char md[MD5_DIGEST_LENGTH];
c. 定義一個(gè)MD5的上下文結(jié)構(gòu)體指針
MD5_CTX context;
d. 初始化MD5上下文結(jié)構(gòu)
MD5_Init(&context);
e. 將需要進(jìn)行哈希的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到MD5上下文結(jié)構(gòu)體中
MD5_Update(&context, data, len);
其中data是需要進(jìn)行哈希的數(shù)據(jù)，len是數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
f. 完成MD5哈希操作
MD5_Final(md, &context);
其中md是存儲(chǔ)哈希結(jié)果的緩沖區(qū)。
2. AES加密
AES加密是一種常用的對(duì)稱(chēng)加密方式，加密和解密時(shí)使用同一個(gè)密鑰。C語(yǔ)言中，可以使用openssl庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)AES加密。使用方法如下：
a. 引用aes.h頭文件
#include
b. 定義一個(gè)16字節(jié)的密鑰，128位
unsigned char key[16];
c. 定義一個(gè)AES上下文結(jié)構(gòu)體指針
AES_KEY aes;
d. 初始化AES上下文結(jié)構(gòu)體
AES_set_encrypt_key(key, 128, &aes);
e. 定義一個(gè)明文緩沖區(qū)和一個(gè)密文緩沖區(qū)
unsigned char plntext[16];
unsigned char ciphertext[16];
f. 進(jìn)行AES加密操作
AES_encrypt(plntext, ciphertext, &aes);
其中plntext是明文，ciphertext是密文。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- C/S架構(gòu)下密碼加密的作用是什么？
C/S架構(gòu)下密碼加密的作用是什么？
Client/Server結(jié)構(gòu)(C/S結(jié)構(gòu))是大家熟知的客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過(guò)它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，將任務(wù)合理分配到Client端和Server端來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開(kāi)銷(xiāo)。目前大多數(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)都是Client/Server形式的兩層結(jié)構(gòu)，由于現(xiàn)在的軟件應(yīng)用系統(tǒng)正在向分布式的Web應(yīng)用發(fā)展，Web和Client/Server 應(yīng)用都可以進(jìn)行同樣的業(yè)務(wù)處理，應(yīng)用不同的模塊共享邏輯組件；因此，內(nèi)部的和外部的用戶(hù)都可以訪問(wèn)新的和現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)中的邏輯可以擴(kuò)展出新的應(yīng)用系統(tǒng)。這也就是目前應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展方向。中間人攻擊。如果中間人不篡改任何報(bào)文，只是重放或者轉(zhuǎn)發(fā)，不會(huì)帶來(lái)危害。因?yàn)樗龅氖虑楦胀ǖ拇鎯?chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)并無(wú)二樣。就算S端對(duì)重放進(jìn)行應(yīng)答了，只要應(yīng)答本身按照常識(shí)是加密的，中間人得到只是加密數(shù)據(jù)而已。怕就怕S一不鑒別重放，二不加密應(yīng)答。中間人攻擊，一般的目的是為了冒名頂替身份，獲取數(shù)據(jù)。李橋一般都會(huì)劫取部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行篡改，比如源地址、身份ID、請(qǐng)求內(nèi)容等等。要解決中間人攻擊，其實(shí)方法很簡(jiǎn)單，常見(jiàn)的加密通訊，包括隧道加密或者應(yīng)用層加密即可（后者在實(shí)現(xiàn)時(shí)需要十分小心，一般直接搞個(gè)加密VPN解決算衫做逑）。中間人可能會(huì)截取大量的加密報(bào)文或擾衡進(jìn)行暴力破解密碼，那么把對(duì)稱(chēng)可逆加密算法改成非對(duì)稱(chēng)不可逆加密算法即可，代價(jià)是額外的數(shù)字證書(shū)發(fā)放和管理工作。
C/S結(jié)構(gòu)軟件（即客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模式）分為客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器兩層，客戶(hù)機(jī)不是毫無(wú)運(yùn)算能力的輸入、輸出設(shè)備，而是具有了一定的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，通過(guò)把應(yīng)用軟件的計(jì)算和數(shù)據(jù)合理地分配在客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器兩端，可以有效地降低網(wǎng)絡(luò)通信量和服務(wù)器運(yùn)算量。由于服務(wù)器連接個(gè)數(shù)和數(shù)據(jù)通信量的限制，這種結(jié)構(gòu)的軟件適于在用戶(hù)數(shù)目不多的局域網(wǎng)內(nèi)使用。國(guó)內(nèi)的大部分ERP（財(cái)務(wù)）軟件產(chǎn)品即屬于此類(lèi)結(jié)構(gòu)。使用C/S架構(gòu)的情況下首先就避免了使用B/S那種純明文的傳輸協(xié)議。C/S的安穗虧全性保證應(yīng)該是在
通訊協(xié)議
方面而不是簡(jiǎn)單的加密解密這塊。當(dāng)然借鑒B/S的也行。如果C/S架構(gòu)的只是登鋒鉛陸密碼做限制那安全性銀族好也太弱了。監(jiān)聽(tīng)一樣可以獲得有關(guān)的通訊方式，比如和數(shù)據(jù)庫(kù)直連的話不就能獲得數(shù)據(jù)庫(kù)的通訊IP和賬戶(hù)密碼了。
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