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SQl注入原理剖析

1.1.1 摘要

日前,国内最大的程序员社区CSDN网站的用户数据库被黑客公开发布,600万用户的登录名及密码被公开泄露,随后又有多家网站的用户密码被流传于网络,连日来引发众多网民对自己账号、密码等互联网信息被盗取的普遍担忧。

网络安全成为了现在互联网的焦点,这也恰恰触动了每一位用户的神经,由于设计的漏洞导致了不可收拾的恶果,验证了一句话“出来混的,迟早是要还的”,所以我想通过专题博文介绍一些常用的攻击技术和防范策略。

SQL Injection也许很多人都知道或者使用过,如果没有了解或完全没有听过也没有关系,因为接下来我们将介绍SQL Injection。

1.1.2 正文

SQL Injection:就是通过把SQL命令插入到Web表单递交或输入域名或页面请求的查询字符串,最终达到欺骗服务器执行恶意的SQL命令。

具体来说,它是利用现有应用程序,将(恶意)的SQL命令注入到后台数据库引擎执行的能力,它可以通过在Web表单中输入(恶意)SQL语句得到一个存在安全漏洞的网站上的数据库,而不是按照设计者意图去执行SQL语句。

首先让我们了解什么时候可能发生SQL Injection。

假设我们在浏览器中输入URL www.sample.com,由于它只是对页面的简单请求无需对数据库动进行动态请求,所以它不存在SQL Injection,当我们输入www.sample.com?testid=23时,我们在URL中传递变量testid,并且提供值为23,由于它是对数据库进行动态查询的请求(其中?testid=23表示数据库查询变量),所以我们可以该URL中嵌入恶意SQL语句。

现在我们知道SQL Injection适用场合,接下来我们将通过具体的例子来说明SQL Injection的应用,这里我们以pubs数据库作为例子。

我们通过Web页面查询job表中的招聘信息,job表的设计如下:

图1 jobs表

     接着让我们实现Web程序,它根据工作Id(job_id)来查询相应的招聘信息,示意代码如下:

/// <summary>
/// Handles the Load event of the Page control.
/// </summary>
/// <param name="sender">The source of the event.</param>
/// <param name="e">The <see cref="System.EventArgs"/> instance containing the event data.</param>
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
    if (!IsPostBack)
    {
        // Gets departmentId from http request.
        string queryString = Request.QueryString["departmentID"];
        if (!string.IsNullOrEmpty(queryString))
        {
            // Gets data from database.
            gdvData.DataSource = GetData(queryString.Trim());
 
            // Binds data to gridview.
            gdvData.DataBind();
        }
    }
}

现在我们已经完成了Web程序,接下来让我们查询相应招聘信息吧。

图2 job表查询结果

      如图所示,我们要查询数据库中工作Id值为1的工作信息,而且在页面显示了该工作的Id,Description,Min Lvl和Max Lvl等信息。

现在要求我们实现根据工作Id查询相应工作信息的功能,想必大家很快可以给出解决方案,SQL示意代码如下:

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs
WHERE     (job_id = 1)

假设现在要求我们获取Department表中的所有数据,而且必须保留WHERE语句,那我们只要确保WHERE恒真就OK了,SQL示意代码如下:

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs
WHERE     (job_id = 1) OR 1 = 1

上面我们使得WHERE恒真,所以该查询中WHERE已经不起作用了,其查询结果等同于以下SQL语句。

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs

SQL查询代码实现如下:

string sql1 = string.Format(
    "SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM jobs WHERE job_id='{0}'", jobId);

现在我们要通过页面请求的方式,让数据库执行我们的SQL语句,我们要在URL中嵌入恶意表达式1=1(或2=2等等),如下URL所示:

http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or'1'='1

等效SQL语句如下:

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs
WHERE     job_id = '1' OR '1' = 1'

图3 job表查询结果

      现在我们把job表中的所有数据都查询出来了,仅仅通过一个简单的恒真表达式就可以进行了一次简单的攻击。

虽然我们把job表的数据都查询出来了,但数据并没有太大的价值,由于我们把该表临时命名为job表,所以接着我们要找出该表真正表名。

首先我们假设表名就是job,然后输入以下URL:

http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or 1=(select count(*) from job)--

等效SQL语句如下:

SELECT       job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl 
FROM         jobs 
WHERE      job_id='1'or 1=(select count(*) from job) --'

图4 job表查询结果

      当我们输入了以上URL后,结果服务器返回我们错误信息,这证明了我们的假设是错误的,那我们该感觉到挫败吗?不,其实这里返回了很多信息,首先它证明了该表名不是job,而且它还告诉我们后台数据库是SQL Server,不是MySQL或Oracle,这也设计一个漏洞把错误信息直接返回给了用户。

接下假定表名是jobs,然后输入以下URL:

http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or1=(select count(*) from jobs) --

等效SQL语句如下:

SELECT       job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl 
FROM         jobs 
WHERE      job_id='1'or 1=(select count(*) from jobs) --'

图5 job表查询结果

     现在证明了该表名是jobs,这可以迈向成功的一大步,由于我们知道了表名就可以对该表进行增删改操作了,而且我们还可以猜测出更多的表对它们作出修改,一旦修改成功那么这将是一场灾难。

现在大家已经对SQL Injection的攻击有了初步的了解了,接下让我们学习如何防止SQL Injection。

总的来说有以下几点:

1.永远不要信任用户的输入,要对用户的输入进行校验,可以通过正则表达式,或限制长度,对单引号和双"-"进行转换等。 2.永远不要使用动态拼装SQL,可以使用参数化的SQL或者直接使用存储过程进行数据查询存取。 3.永远不要使用管理员权限的数据库连接,为每个应用使用单独的权限有限的数据库连接。 4.不要把机密信息明文存放,请加密或者hash掉密码和敏感的信息。 5.应用的异常信息应该给出尽可能少的提示,最好使用自定义的错误信息对原始错误信息进行包装,把异常信息存放在独立的表中。

通过正则表达校验用户输入

首先我们可以通过正则表达式校验用户输入数据中是包含:对单引号和双"-"进行转换等字符。

然后继续校验输入数据中是否包含SQL语句的保留字,如:WHERE,EXEC,DROP等。

现在让我们编写正则表达式来

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