SQL注入攻击原理及防御策略

作为一个后端开发人员，可能在工作中或者面试的时候，总回被人问到SQL注入的问题。可能也会因为没有实际遇到过或者解决过这类问题，总是一知半解。本文着重讲清楚什么是SQL注入,以及列举一些示例，更直观的看到那些情况会导致SQL注入，以及可能带来的危害。

一.什么是SQL注入

SQL注入，一般指web应用程序对用户输入数据的合法性没有校验或过滤不严，攻击者可以在web应用程序中事先定义好的查询语句的结尾上添加额外的SQL语句，在不知情的情况下实现非法操作，以此来实现欺骗数据库服务器执行非授权的任意查询，从而进一步得到相应的数据信息。总的来说就是，攻击者通过系统正常的输入数据的功能，输入恶意数据，而系统又未作任何的校验，直接信任了用户输入，使得恶意输入改变原本的SQL逻辑或者执行了额外的SQL脚本达，从而造成了SQL注入攻击。

二.SQL注入的危害及案例

1.SQL注入攻击的危害

SQL注入攻击的危害有很多，比如：

使得系统业务功能异常或者失效

恶意的破坏，比如修改数据，删数据，删表等恶意破坏；

探查数据库类型，结构，获取数据库敏感数据，造成数据泄露；

修改数据库配置，控制服务器，进行恶意活动等

sql注入过程及危害，如图:

2.业界的案例

2011年6月，LulzSec的黑客组织攻击了索尼公司网站，并获取了100万用户的个人信息，包括用户名，密码，家庭住址，生日等一些敏感信息。造成了很大的影响。LulzSec组织声称入侵手段就是简单的SQL注入技术，通过SQL注入，就获取到了全部的敏感信息。

由此可以看出，SQL注入攻击的危害很多，其实最主要还是对系统的正常运行，数据安全等有很大的威胁，一旦造成敏感数据泄露，就将会是很严重的事件，也将会对公司的业务和声誉造成很大的影响。因此这就要求我们系统设计开发人员要有安全意识，系统设计和开发中就要做好防御策略，从而使系统更加健壮。

三.SQL注入防御策略

目前要的防御方案主要包括：参数化查询（预编译），输入验证，以及转码。各策略内容和措施如下:

单一的策略并不是最可靠的，需要多种防御策略结合使用，多重防御，提升防御的坚固性。建议采用如下方案：

后边按照以上的防御策略，结合实际开发中的一些案例，讲述如何实施。

四.一些正反面案例

1.SQL注入示例场景

以系统登录场景来说，SQL注入的场景：

可以看出，如果不做任何的防御措施，无条件相信用户输入，直接将用户输入拼接到sql语句到数据库执行，最终可能就会被SQL注入攻击。

2.场景1：JDBC执行SQL

场景描述：登录直接使用外部输入来拼接SQL查询语句。

(1) 错误代码示例：

public void loginVertify(String userName,char[] password){  try{       String passwordStr = hashPassword(password);       String sqlStr = "SELECT * FROM t_user WHERE user_name='" + userName + "' AND password = '" + passwordStr + "'";              Statement stmt = connection.createStatement();       Result rs = stmt.executeQuery(sqlStr);       //..... vertify query result   }catch(){      //deal exception  }}

可以看到此处的用户信息校验，未对输入数据做任何校验，并且直接将输入数据拼接成sql语句，直接到数据库执行。恶意语句输入示例： userName = admin' or '1' = '1' ,此时只要有admin用户，就可以绕过密码的验证，直接成功。

(2)正确示例：使用预编译语句说明：使用PrepareStatement可以调用数据库参数化（预编译）查询特征，参数化的查询将查询逻辑和数据分离，互不干扰。正确的示例代码，如下：

public void loginVertify(String userName,char[] password){  try{       String passwordStr = hashPassword(password);       String sqlStr = "SELECT * FROM t_user WHERE user_name='?' AND password = '?";              PrepareStatement preStmt = connection.prepareStatement();       preStmt.setString(1,userName);       preStmt.setString(2,passwordStr);       Result rs = preStmt.executeQuery(sqlStr);       //..... vertify query result   }catch(){      //deal exception  }}

说明：PrepareStatement先提交SQL查询逻辑给数据库预编译（固化），后提供的usetname参数即使是：admin' or '1'='1'这样的字符串，也只会被当作数据，无法改变之前的查询逻辑。

3.场景2:Mybatis执行SQL

(1)错误代码示例：使用$符号传参

<slect id = 'login' paramType = "java.util.Map"     resultType="java.util.Map">         SELECT * FROM t_user             where user_name = ${userName}            and password = ${password} </select>

说明：使用$传参，相当于直接使用参数拼接SQL语句，若是恶意输入，未作校验处理，则就有SQL注入的风险。

(2)正确示例：使用#传入参数

<slect id = 'login' paramType = "java.util.Map"      resultType="java.util.Map">          SELECT *  FROM t_user               where user_name = #{userName}                and password = #{password} </select>

说明：使用#传参才能够真正达到将SQL语义逻辑和数据分离的效果。

4.场景3：存储过程注入

(1)调用存储过程的代码：

(2)错误示例：

(3)正确示例：

5.转码的防御策略

说明：直接对数据进行校验，以及对特殊字符及逆行转义。针对每种数据的转义机制的实现，可以使用现有的API工具--OWASP ESAPI 的escaping routing。备注：了解OWASP ESAPI项目 — OWASP-CHINA

示例代码：

public void loginVertify(String userName,char[] password){
  try{
       String passwordStr = hashPassword(password);
       Codec oe = new OracleCode();
       String uName = ESAPI.encoderForSQL(oe,userName);
       String pwd = ESAPI.encoderForSQL(oe,passwordStr);

       String sqlStr = "SELECT * FROM t_user WHERE user_name='" + userName + "' AND password = '" + passwordStr + "'";

       Statement stmt = connection.createStatement();
       Result rs = stmt.executeQuery(sqlStr);
       //..... vertify query result
   }catch(){
      //deal exception
  }
}

说明：对输进行校验，会对影响SQL语句语义的特殊字符，如单引号，双引号等做转义，这样的话，对于恶意的输入，拼接到原来的语句中就会执行不成功。

五.总结

系统的安全性是系统非功能性需求的一个重要指标，也是系统设计和开发人员在系统建设中不可忽略的重要方面。系统架构人员应该从从系统层面设计整个系统的安全策略，开发人员也要在开发中识别出可能有安全风险的场景，尽可能去规避，杜绝安全漏洞的代码。安全无小事，同样也适用于我们的系统开发中。

本文主要讲解了SQL注入攻击的一些原理和场景案例，以及日常开发中的用法。其实系统的攻击还有很多方面，比如XML注入，OS注入等，虽然没有SQL注入攻击常见，也是我们需要注意防范的。

posted @ 2022-04-29 10:58 piaobodeyun0000 阅读(765) 评论(0) 编辑收藏举报

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