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[sqlcipher.git] / README.md
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1 ## SQLCipher
3 SQLCipher extends the [SQLite](https://www.sqlite.org) database library to add security enhancements that make it more suitable for encrypted local data storage such as on-the-fly encryption, tamper evidence, and key derivation. Based on SQLite, SQLCipher closely tracks SQLite and periodically integrates stable SQLite release features.
5 SQLCipher is maintained by Zetetic, LLC, the official site can be found [here](https://www.zetetic.net/sqlcipher/).
7 ## Features
9 - Fast performance with as little as 5-15% overhead for encryption on many operations
10 - 100% of data in the database file is encrypted
11 - Good security practices (CBC mode, HMAC, key derivation)
12 - Zero-configuration and application level cryptography
13 - Algorithms provided by the peer reviewed OpenSSL crypto library.
14 - Configurable crypto providers
16 ## Contributions
18 We welcome contributions, to contribute to SQLCipher, a [contributor agreement](https://www.zetetic.net/contributions/) needs to be submitted.  All submissions should be based on the `prerelease` branch.
20 ## Compiling
22 Building SQLCipher is almost the same as compiling a regular version of 
23 SQLite with two small exceptions: 
25  1. You *must* define `SQLITE_HAS_CODEC` and `SQLITE_TEMP_STORE=2` when building sqlcipher. 
26  2. If compiling against the default OpenSSL crypto provider, you will need to link libcrypto
28 Example Static linking (replace /opt/local/lib with the path to libcrypto.a). Note in this 
29 example, `--enable-tempstore=yes` is setting `SQLITE_TEMP_STORE=2` for the build.
31         $ ./configure --enable-tempstore=yes CFLAGS="-DSQLITE_HAS_CODEC" \
32                 LDFLAGS="/opt/local/lib/libcrypto.a"
33         $ make
35 Example Dynamic linking
37         $ ./configure --enable-tempstore=yes CFLAGS="-DSQLITE_HAS_CODEC" \
38                 LDFLAGS="-lcrypto"
39         $ make
41 ## Encrypting a database
43 To specify an encryption passphrase for the database via the SQL interface you 
44 use a pragma. The passphrase you enter is passed through PBKDF2 key derivation to
45 obtain the encryption key for the database 
47         PRAGMA key = 'passphrase';
49 Alternately, you can specify an exact byte sequence using a blob literal. If you
50 use this method it is your responsibility to ensure that the data you provide is a
51 64 character hex string, which will be converted directly to 32 bytes (256 bits) of 
52 key data without key derivation.
54         PRAGMA key = "x'2DD29CA851E7B56E4697B0E1F08507293D761A05CE4D1B628663F411A8086D99'";
56 To encrypt a database programmatically you can use the `sqlite3_key` function. 
57 The data provided in `pKey` is converted to an encryption key according to the 
58 same rules as `PRAGMA key`. 
60         int sqlite3_key(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey);
62 `PRAGMA key` or `sqlite3_key` should be called as the first operation when a database is open.
64 ## Changing a database key
66 To change the encryption passphrase for an existing database you may use the rekey pragma
67 after you've supplied the correct database password;
69         PRAGMA key = 'passphrase'; -- start with the existing database passphrase
70         PRAGMA rekey = 'new-passphrase'; -- rekey will reencrypt with the new passphrase
72 The hex rekey pragma may be used to rekey to a specific binary value
74         PRAGMA rekey = "x'2DD29CA851E7B56E4697B0E1F08507293D761A05CE4D1B628663F411A8086D99'";
76 This can be accomplished programmatically by using sqlite3_rekey;
77   
78         sqlite3_rekey(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey)
80 ## Support
82 The primary avenue for support and discussions is the SQLCipher discuss site:
84 https://discuss.zetetic.net/c/sqlcipher
86 Issues or support questions on using SQLCipher should be entered into the 
87 GitHub Issue tracker:
89 https://github.com/sqlcipher/sqlcipher/issues
91 Please DO NOT post issues, support questions, or other problems to blog 
92 posts about SQLCipher as we do not monitor them frequently.
94 If you are using SQLCipher in your own software please let us know at 
95 support@zetetic.net!
97 ## License
99 Copyright (c) 2016, ZETETIC LLC
100 All rights reserved.
102 Redistribution and use in source and binary forms, with or without
103 modification, are permitted provided that the following conditions are met:
104     * Redistributions of source code must retain the above copyright
105       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
106     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
107       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
108       documentation and/or other materials provided with the distribution.
109     * Neither the name of the ZETETIC LLC nor the
110       names of its contributors may be used to endorse or promote products
111       derived from this software without specific prior written permission.
113 THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ZETETIC LLC ''AS IS'' AND ANY
114 EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
115 WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
116 DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL ZETETIC LLC BE LIABLE FOR ANY
117 DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
118 (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
119 LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
120 ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
121 (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
122 SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
124 # Begin SQLite README.md
126 <h1 align="center">SQLite Source Repository</h1>
128 This repository contains the complete source code for the 
129 [SQLite database engine](https://sqlite.org/).  Some test scripts 
130 are also included.  However, many other test scripts
131 and most of the documentation are managed separately.
133 SQLite [does not use Git](https://sqlite.org/whynotgit.html).
134 If you are reading this on GitHub, then you are looking at an
135 unofficial mirror. See <https://sqlite.org/src> for the official
136 repository.
138 ## Obtaining The Code
140 SQLite sources are managed using the
141 [Fossil](https://www.fossil-scm.org/), a distributed version control system
142 that was specifically designed to support SQLite development.
143 If you do not want to use Fossil, you can download tarballs or ZIP
144 archives or [SQLite archives](https://sqlite.org/cli.html#sqlar) as follows:
146   *  Lastest trunk check-in as
147      [Tarball](https://www.sqlite.org/src/tarball/sqlite.tar.gz),
148      [ZIP-archive](https://www.sqlite.org/src/zip/sqlite.zip), or
149      [SQLite-archive](https://www.sqlite.org/src/sqlar/sqlite.sqlar).
151   *  Latest release as
152      [Tarball](https://www.sqlite.org/src/tarball/sqlite.tar.gz?r=release),
153      [ZIP-archive](https://www.sqlite.org/src/zip/sqlite.zip?r=release), or
154      [SQLite-archive](https://www.sqlite.org/src/sqlar/sqlite.sqlar?r=release).
156   *  For other check-ins, substitute an appropriate branch name or
157      tag or hash prefix for "release" in the URLs of the previous
158      bullet.  Or browse the [timeline](https://www.sqlite.org/src/timeline)
159      to locate the check-in desired, click on its information page link,
160      then click on the "Tarball" or "ZIP Archive" links on the information
161      page.
163 If you do want to use Fossil to check out the source tree, 
164 first install Fossil version 2.0 or later.
165 (Source tarballs and precompiled binaries available
166 [here](https://www.fossil-scm.org/fossil/uv/download.html).  Fossil is
167 a stand-alone program.  To install, simply download or build the single 
168 executable file and put that file someplace on your $PATH.)
169 Then run commands like this:
171         mkdir ~/sqlite
172         cd ~/sqlite
173         fossil clone https://www.sqlite.org/src sqlite.fossil
174         fossil open sqlite.fossil
175     
176 After setting up a repository using the steps above, you can always
177 update to the lastest version using:
179         fossil update trunk   ;# latest trunk check-in
180         fossil update release ;# latest official release
182 Or type "fossil ui" to get a web-based user interface.
184 ## Compiling
186 First create a directory in which to place
187 the build products.  It is recommended, but not required, that the
188 build directory be separate from the source directory.  Cd into the
189 build directory and then from the build directory run the configure
190 script found at the root of the source tree.  Then run "make".
192 For example:
194         tar xzf sqlite.tar.gz    ;#  Unpack the source tree into "sqlite"
195         mkdir bld                ;#  Build will occur in a sibling directory
196         cd bld                   ;#  Change to the build directory
197         ../sqlite/configure      ;#  Run the configure script
198         make                     ;#  Run the makefile.
199         make sqlite3.c           ;#  Build the "amalgamation" source file
200         make test                ;#  Run some tests (requires Tcl)
202 See the makefile for additional targets.
204 The configure script uses autoconf 2.61 and libtool.  If the configure
205 script does not work out for you, there is a generic makefile named
206 "Makefile.linux-gcc" in the top directory of the source tree that you
207 can copy and edit to suit your needs.  Comments on the generic makefile
208 show what changes are needed.
210 ## Using MSVC
212 On Windows, all applicable build products can be compiled with MSVC.
213 First open the command prompt window associated with the desired compiler
214 version (e.g. "Developer Command Prompt for VS2013").  Next, use NMAKE
215 with the provided "Makefile.msc" to build one of the supported targets.
217 For example:
219         mkdir bld
220         cd bld
221         nmake /f Makefile.msc TOP=..\sqlite
222         nmake /f Makefile.msc sqlite3.c TOP=..\sqlite
223         nmake /f Makefile.msc sqlite3.dll TOP=..\sqlite
224         nmake /f Makefile.msc sqlite3.exe TOP=..\sqlite
225         nmake /f Makefile.msc test TOP=..\sqlite
227 There are several build options that can be set via the NMAKE command
228 line.  For example, to build for WinRT, simply add "FOR_WINRT=1" argument
229 to the "sqlite3.dll" command line above.  When debugging into the SQLite
230 code, adding the "DEBUG=1" argument to one of the above command lines is
231 recommended.
233 SQLite does not require [Tcl](http://www.tcl.tk/) to run, but a Tcl installation
234 is required by the makefiles (including those for MSVC).  SQLite contains
235 a lot of generated code and Tcl is used to do much of that code generation.
237 ## Source Code Tour
239 Most of the core source files are in the **src/** subdirectory.  The
240 **src/** folder also contains files used to build the "testfixture" test
241 harness. The names of the source files used by "testfixture" all begin
242 with "test".
243 The **src/** also contains the "shell.c" file
244 which is the main program for the "sqlite3.exe"
245 [command-line shell](https://sqlite.org/cli.html) and
246 the "tclsqlite.c" file which implements the
247 [Tcl bindings](https://sqlite.org/tclsqlite.html) for SQLite.
248 (Historical note:  SQLite began as a Tcl
249 extension and only later escaped to the wild as an independent library.)
251 Test scripts and programs are found in the **test/** subdirectory.
252 Addtional test code is found in other source repositories.
253 See [How SQLite Is Tested](http://www.sqlite.org/testing.html) for
254 additional information.
256 The **ext/** subdirectory contains code for extensions.  The
257 Full-text search engine is in **ext/fts3**.  The R-Tree engine is in
258 **ext/rtree**.  The **ext/misc** subdirectory contains a number of
259 smaller, single-file extensions, such as a REGEXP operator.
261 The **tool/** subdirectory contains various scripts and programs used
262 for building generated source code files or for testing or for generating
263 accessory programs such as "sqlite3_analyzer(.exe)".
265 ### Generated Source Code Files
267 Several of the C-language source files used by SQLite are generated from
268 other sources rather than being typed in manually by a programmer.  This
269 section will summarize those automatically-generated files.  To create all
270 of the automatically-generated files, simply run "make target&#95;source".
271 The "target&#95;source" make target will create a subdirectory "tsrc/" and
272 fill it with all the source files needed to build SQLite, both
273 manually-edited files and automatically-generated files.
275 The SQLite interface is defined by the **sqlite3.h** header file, which is
276 generated from src/sqlite.h.in, ./manifest.uuid, and ./VERSION.  The
277 [Tcl script](http://www.tcl.tk) at tool/mksqlite3h.tcl does the conversion.
278 The manifest.uuid file contains the SHA3 hash of the particular check-in
279 and is used to generate the SQLITE\_SOURCE\_ID macro.  The VERSION file
280 contains the current SQLite version number.  The sqlite3.h header is really
281 just a copy of src/sqlite.h.in with the source-id and version number inserted
282 at just the right spots. Note that comment text in the sqlite3.h file is
283 used to generate much of the SQLite API documentation.  The Tcl scripts
284 used to generate that documentation are in a separate source repository.
286 The SQL language parser is **parse.c** which is generate from a grammar in
287 the src/parse.y file.  The conversion of "parse.y" into "parse.c" is done
288 by the [lemon](./doc/lemon.html) LALR(1) parser generator.  The source code
289 for lemon is at tool/lemon.c.  Lemon uses the tool/lempar.c file as a
290 template for generating its parser.
292 Lemon also generates the **parse.h** header file, at the same time it
293 generates parse.c. But the parse.h header file is
294 modified further (to add additional symbols) using the ./addopcodes.tcl
295 Tcl script.
297 The **opcodes.h** header file contains macros that define the numbers
298 corresponding to opcodes in the "VDBE" virtual machine.  The opcodes.h
299 file is generated by the scanning the src/vdbe.c source file.  The
300 Tcl script at ./mkopcodeh.tcl does this scan and generates opcodes.h.
301 A second Tcl script, ./mkopcodec.tcl, then scans opcodes.h to generate
302 the **opcodes.c** source file, which contains a reverse mapping from
303 opcode-number to opcode-name that is used for EXPLAIN output.
305 The **keywordhash.h** header file contains the definition of a hash table
306 that maps SQL language keywords (ex: "CREATE", "SELECT", "INDEX", etc.) into
307 the numeric codes used by the parse.c parser.  The keywordhash.h file is
308 generated by a C-language program at tool mkkeywordhash.c.
310 The **pragma.h** header file contains various definitions used to parse
311 and implement the PRAGMA statements.  The header is generated by a
312 script **tool/mkpragmatab.tcl**. If you want to add a new PRAGMA, edit
313 the **tool/mkpragmatab.tcl** file to insert the information needed by the
314 parser for your new PRAGMA, then run the script to regenerate the
315 **pragma.h** header file.
317 ### The Amalgamation
319 All of the individual C source code and header files (both manually-edited
320 and automatically-generated) can be combined into a single big source file
321 **sqlite3.c** called "the amalgamation".  The amalgamation is the recommended
322 way of using SQLite in a larger application.  Combining all individual
323 source code files into a single big source code file allows the C compiler
324 to perform more cross-procedure analysis and generate better code.  SQLite
325 runs about 5% faster when compiled from the amalgamation versus when compiled
326 from individual source files.
328 The amalgamation is generated from the tool/mksqlite3c.tcl Tcl script.
329 First, all of the individual source files must be gathered into the tsrc/
330 subdirectory (using the equivalent of "make target_source") then the
331 tool/mksqlite3c.tcl script is run to copy them all together in just the
332 right order while resolving internal "#include" references.
334 The amalgamation source file is more than 200K lines long.  Some symbolic
335 debuggers (most notably MSVC) are unable to deal with files longer than 64K
336 lines.  To work around this, a separate Tcl script, tool/split-sqlite3c.tcl,
337 can be run on the amalgamation to break it up into a single small C file
338 called **sqlite3-all.c** that does #include on about seven other files
339 named **sqlite3-1.c**, **sqlite3-2.c**, ..., **sqlite3-7.c**.  In this way,
340 all of the source code is contained within a single translation unit so
341 that the compiler can do extra cross-procedure optimization, but no
342 individual source file exceeds 32K lines in length.
344 ## How It All Fits Together
346 SQLite is modular in design.
347 See the [architectural description](http://www.sqlite.org/arch.html)
348 for details. Other documents that are useful in
349 (helping to understand how SQLite works include the
350 [file format](http://www.sqlite.org/fileformat2.html) description,
351 the [virtual machine](http://www.sqlite.org/opcode.html) that runs
352 prepared statements, the description of
353 [how transactions work](http://www.sqlite.org/atomiccommit.html), and
354 the [overview of the query planner](http://www.sqlite.org/optoverview.html).
356 Years of effort have gone into optimizating SQLite, both
357 for small size and high performance.  And optimizations tend to result in
358 complex code.  So there is a lot of complexity in the current SQLite
359 implementation.  It will not be the easiest library in the world to hack.
361 Key files:
363   *  **sqlite.h.in** - This file defines the public interface to the SQLite
364      library.  Readers will need to be familiar with this interface before
365      trying to understand how the library works internally.
367   *  **sqliteInt.h** - this header file defines many of the data objects
368      used internally by SQLite.  In addition to "sqliteInt.h", some
369      subsystems have their own header files.
371   *  **parse.y** - This file describes the LALR(1) grammar that SQLite uses
372      to parse SQL statements, and the actions that are taken at each step
373      in the parsing process.
375   *  **vdbe.c** - This file implements the virtual machine that runs
376      prepared statements.  There are various helper files whose names
377      begin with "vdbe".  The VDBE has access to the vdbeInt.h header file
378      which defines internal data objects.  The rest of SQLite interacts
379      with the VDBE through an interface defined by vdbe.h.
381   *  **where.c** - This file (together with its helper files named
382      by "where*.c") analyzes the WHERE clause and generates
383      virtual machine code to run queries efficiently.  This file is
384      sometimes called the "query optimizer".  It has its own private
385      header file, whereInt.h, that defines data objects used internally.
387   *  **btree.c** - This file contains the implementation of the B-Tree
388      storage engine used by SQLite.  The interface to the rest of the system
389      is defined by "btree.h".  The "btreeInt.h" header defines objects
390      used internally by btree.c and not published to the rest of the system.
392   *  **pager.c** - This file contains the "pager" implementation, the
393      module that implements transactions.  The "pager.h" header file
394      defines the interface between pager.c and the rest of the system.
396   *  **os_unix.c** and **os_win.c** - These two files implement the interface
397      between SQLite and the underlying operating system using the run-time
398      pluggable VFS interface.
400   *  **shell.c.in** - This file is not part of the core SQLite library.  This
401      is the file that, when linked against sqlite3.a, generates the
402      "sqlite3.exe" command-line shell.  The "shell.c.in" file is transformed
403      into "shell.c" as part of the build process.
405   *  **tclsqlite.c** - This file implements the Tcl bindings for SQLite.  It
406      is not part of the core SQLite library.  But as most of the tests in this
407      repository are written in Tcl, the Tcl language bindings are important.
409   *  **test*.c** - Files in the src/ folder that begin with "test" go into
410      building the "testfixture.exe" program.  The testfixture.exe program is
411      an enhanced Tcl shell.  The testfixture.exe program runs scripts in the
412      test/ folder to validate the core SQLite code.  The testfixture program
413      (and some other test programs too) is build and run when you type
414      "make test".
416   *  **ext/misc/json1.c** - This file implements the various JSON functions
417      that are build into SQLite.
419 There are many other source files.  Each has a succinct header comment that
420 describes its purpose and role within the larger system.
423 ## Contacts
425 The main SQLite webpage is [http://www.sqlite.org/](http://www.sqlite.org/)
426 with geographically distributed backups at
427 [http://www2.sqlite.org/](http://www2.sqlite.org) and
428 [http://www3.sqlite.org/](http://www3.sqlite.org).