SQL注入原理讲解，很不错！

Posted 2021-04-11 电脑俱乐部

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_lvlFROM         jobsWHERE     (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_lvlFROM         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_lvlFROM         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_lvlFROM         jobsWHERE     job_id = " 1'="" <="" span="" target="_blank" style="box-sizing: border-box; outline: 0px; color: rgb(103, 149, 181); word-wrap: break-word;">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'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校验用户的输入吧，正则表达式定义如下：

private static readonly Regex RegSystemThreats =        new Regex(@"s?ors*|s?;s?|s?drops|s?grants|^'|s?--|s?unions|s?deletes|s?truncates|" +            @"s?sysobjectss?|s?xp_.*?|s?sysloginss?|s?sysremotes?|s?sysuserss?|s?sysxloginss?|s?sysdatabasess?|s?aspnet_.*?|s?execs?",            RegexOptions.Compiled | RegexOptions.IgnoreCase);
上面我们定义了一个正则表达式对象RegSystemThreats，并且给它传递了校验用户输入的正则表达式。
由于我们已经完成了对用户输入校验的正则表达式了，接下来就是通过该正则表达式来校验用户输入是否合法了，由于.NET已经帮我们实现了判断字符串是否匹配正则表达式的方法——IsMatch()，所以我们这里只需给传递要匹配的字符串就OK了。
示意代码如下：

/// <summary>
/// A helper method to attempt to discover [known] SqlInjection attacks.  /// </summary>
/// <param name="whereClause">string of the whereClause to check</param>
/// <returns>true if found, false if not found </returns>public static bool DetectSqlInjection(string whereClause)
{    return RegSystemThreats.IsMatch(whereClause);
}/// <summary>
/// A helper method to attempt to discover [known] SqlInjection attacks.  /// </summary>
/// <param name="whereClause">string of the whereClause to check</param>
/// <param name="orderBy">string of the orderBy clause to check</param>
/// <returns>true if found, false if not found </returns>public static bool DetectSqlInjection(string whereClause, string orderBy)
{    return RegSystemThreats.IsMatch(whereClause) || RegSystemThreats.IsMatch(orderBy);
}

现在我们完成了校验用的正则表达式，接下来让我们需要在页面中添加校验功能。
/// <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["jobId"];        if (!string.IsNullOrEmpty(queryString))
        {            if (!DetectSqlInjection(queryString) && !DetectSqlInjection(queryString, queryString))
            {                // Gets data from database.                gdvData.DataSource = GetData(queryString.Trim());                // Binds data to gridview.                gdvData.DataBind();
            }            else            {                throw new Exception("Please enter correct field");
            }
        }
    }
}

当我们再次执行以下URL时，被嵌入的恶意语句被校验出来了，从而在一定程度上防止了SQL Injection。