NoSQLWeb安全之SQL注入攻击技巧与预防

Web安全简史

在Web1.0一时,人们更多是关爱服务器端动态脚本语言的淮北问题,比如将一个可举办脚本(俗称Webshell)通过脚本语言的纰漏上传到服务器上,从而拿到服务器权限。在Web发展最初,随着动态脚本语言的进化和推广,以及早期工程师对安全问题认知不足导致众多”安全血案”的发出,至今还是遗留下许多历史题材,比如PHP语言至今仍旧无法从言语本身杜绝「文件包含漏洞」(参见这里),只可以凭借工程师可以的代码规范和安全意识。

伴随着Web2.0、社交网络、和讯等一多级最新互联网产品的勃兴,基于Web环境的互联网使用更加普遍,Web攻击的手腕也愈来愈多样,Web安全史上的一个首要里程碑是大体1999年察觉的SQL注入攻击,之后的XSS,CSRF等攻击手段更为强大,Web攻击的思绪也从服务端转向了客户端,转向了浏览器和用户。

在安全世界,一般用帽子的颜色来比喻黑客的善与恶,白帽子是指那么些工作在反黑客领域的技巧专家,这些部落是”善”的的代表;而黑帽子则是指这个运用黑客技术造成损坏甚至谋取私利造成违法的群体,他们是”恶”的表示。

“白帽子”和”黑帽子”是多少个精光争持的部落。对于黑帽子而言,他们一旦找到系统的一个切入点就足以直达入侵破坏的目的,而白帽子必须将团结系统所有可能被突破的地方都设防,以保证系统的天水运转。

这看起来好像是不公道的,不过安全世界里的条条框框就是这般,可能我们的网站1000处都布防的很好,考虑的很系数,不过只要有一个地点疏忽了,攻击者就会使用这些点开展突破,让大家另外的1000处大力白费。

广大攻击格局

一般性,在Web安全世界,常见的攻击形式大概有以下三种:
1、SQL注入攻击
2、跨站脚本攻击 – XSS
3、跨站伪造请求攻击 – CSRF
4、文件上传漏洞攻击
5、分布式拒绝服务攻击 – DDOS

说个题外话,本来这篇作品一起始的标题叫做
「Web安全之常见攻击形式与预防」,我原来想把上边的这5种艺术都全体写在一篇随笔里,然而刚写完第一个SQL注入攻击的时候,就发现作品篇幅已经不短了,又很难再开展大幅度的简要,所以索性把Web安全分成一个文山会海,分多篇作品来显示给我们,下边你见到的就是率先篇「Web安全之SQL注入攻击的技能与预防」。

SQL注入常见攻击技巧

SQL注入攻击是Web安全史上的一个根本里程碑,它从1999年第一次进入人们的视线,至今已经有十几年的野史了,尽管我们现在曾经有了很全面的预防对策,可是它的威力依旧拒绝轻视,SQL注入攻击至今仍旧是Web安全领域中的一个重中之重组成部分。

以PHP+MySQL为例,让大家以一个Web网站中最基本的用户系统来做实例演示,看看SQL注入究竟是怎么发生的。

1、创立一个名为demo的数据库:
<pre>
CREATE DATABASE demo DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE
utf8_general_ci;
</pre>

2、制造一个名为user的数据表,并插入1条演示数据:
<pre>
CREATE TABLE demo.user (
uid INT( 11 ) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT
‘用户uid’,
username VARCHAR( 20 ) NOT NULL COMMENT ‘用户名’,
password VARCHAR( 32 ) NOT NULL COMMENT ‘用户密码’
) ENGINE = INNODB;
INSERT INTO demo.user (uid, username, password) VALUES (‘1’,
‘plhwin’, MD5(‘123456’));
</pre>

实例一

经过传播username参数,在页面打印出这么些会员的详细音讯,编写
userinfo.php 程序代码:

<pre>
<?php
header(‘Content-type:text/html; charset=UTF-8’);
$username = isset($_GET[‘username’]) ? $_GET[‘username’] : ”;
$userinfo = array();
if($username){
//使用mysqli驱动连接demo数据库
$mysqli = new mysqli(“localhost”, “root”, “root”, ‘demo’);
$sql = “SELECT uid,username FROM user WHERE username='{$username}'”;
//mysqli multi_query 援助实施多条MySQL语句
$query = $mysqli->multi_query($sql);
if($query){
do {
$result = $mysqli->store_result();
while($row = $result->fetch_assoc()){
$userinfo[] = $row;
}
if(!$mysqli->more_results()){
break;
}
} while ($mysqli->next_result());
}
}
echo ‘<pre>’,print_r($userinfo, 1),'</pre>’;
</pre>

下边这多少个顺序要兑现的效率是遵照浏览器传入的用户名参数,在页面上打印出这几个用户的详细消息,程序写的如此复杂是因为自己使用了mysqli的驱动,以便能运用到
multi_query
方法来支撑同时施行多条SQL语句,那样能更好的验证SQL注入攻击的危害性。

倘若我们可以经过 http://localhost/test/userinfo.php?username=plhwin
这多少个URL来走访到实际某个会员的详情,正常情状下,假设浏览器里传播的username是官方的,那么SQL语句会执行:

<pre>
SELECT uid,username FROM user WHERE username=’plhwin’
</pre>

不过,如果用户在浏览器里把传播的username参数变为
plhwin';SHOW TABLES-- hack,也就是当URL变为
http://localhost/test/userinfo.php?username=plhwin';SHOW TABLES-- hack
的时候,此时我们先后实际履行的SQL语句变成了:

<pre>
SELECT uid,username FROM user WHERE username=’plhwin’;SHOW TABLES–
hack’
</pre>

瞩目:在MySQL中,最终连续的三个减号表示忽略此SQL减号前边的言语,我本机的MySQL版本号为5.6.12,近期几乎拥有SQL注入实例都是一贯运用五个减号结尾,不过实际上测试,这一个版本号的MySQL要求五个减号前面总得要有空格才能健康注入,而浏览器是会自动删除掉URL尾部空格的,所以我们的注入会在六个减号前面统一添加任意一个字符或单词,本篇作品的SQL注入实例统一以
-- hack 结尾。

透过地点的SQL注入后,原本想要执行查询会员详情的SQL语句,此时还附加执行了
SHOW TABLES;
语句,这肯定不是开发者的本意,此时得以在浏览器里看看页面的出口:

<pre>
Array
(
[0] => Array
(
[uid] => 1
[username] => plhwin
)

[1] => Array
    (
        [Tables_in_demo] => user
    )

)
</pre>

您能清楚的看来,除了会员的信息,数据库表的名字user也被打印在了页面上,假诺滋事的黑客此时将参数换成
plhwin';DROP TABLE user-- hack,这将生出灾难性的要紧结果,当你在浏览器中施行
http://localhost/test/userinfo.php?username=plhwin';DROP TABLE user-- hack
这个URL后,你会发现所有 user 数据表都消失不见了。

经过下面的例证,大家已经认识到SQL注入攻击的危害性,不过如故会有人心存疑问,MySQL默认驱动的mysql_query方法现在一度不帮助多条语句同时推行了,大部分开发者怎么可能像下面的示范程序这样又勤奋又不安全。

没错,在PHP程序中,MySQL是不同目的在于一个mysql_query中利用分号执行多SQL语句的,那使得许多开发者都觉着MySQL本身就不允许多语句执行了,但实际上MySQL早在4.1版本就允许多语句执行,通过PHP的源代码,我们发现其实只是PHP语言自身限制了这种用法,具体意况大家可以看看那篇著作「PHP+MySQL多语句执行」。

实例二

只要系统不允许同时执行多条SQL语句,那么SQL注入攻击是不是就不再这样可怕啊?答案是否认的,我们依然以地点的user数据表,用Web网站中常用的会员登录系列来做此外一个光景实例,编写程序login.php,代码如下:

<?php
if($_POST){
$link = mysql_connect(“localhost”, “root”, “root”);
mysql_select_db(‘demo’, $link);
$username = empty($_POST[‘username’]) ? ” :
$_POST[‘username’];
$password = empty($_POST[‘password’]) ? ” :
$_POST[‘password’];
$md5password = md5($password);
$sql = “SELECT uid,username FROM user WHERE username='{$username}’ AND
password='{$md5password}'”;
$query = mysql_query($sql, $link);
$userinfo = mysql_fetch_array($query, MYSQL_ASSOC);
if(!empty($userinfo)){
//登录成功,打印出会员信息
echo ‘<pre>’,print_r($userinfo, 1),'</pre>’;
} else {
echo “用户名不设有或密码错误!”;
}
}
?>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset=”utf-8″>
<title>Web登录系统SQL注入实例</title>
</head>
<body>
<form name=”LOGIN_FORM” method=”post” action=””>
签到帐号: <input type=”text” name=”username” value=”” size=30
/><br /><br />
签到密码: <input type=”text” name=”password” value=”” size=30
/><br /><br />
<input type=”submit” value=”登录” />
</form>
</body>
</html>

这时假如输入正确的用户名 plhwin 和密码 123456,执行的SQL语句为:

<pre>
SELECT uid,username FROM user WHERE username=’plhwin’ AND
password=’e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e’
</pre>

地点语句没有任何问题,可以看来页面打印出了登录成功后的会员信息,但只要有捣蛋鬼输入的用户名为
plhwin' AND 1=1-- hack,密码任意输入,比如aaaaaa,那么拼接之后的SQL查询语句就改成了如下内容:
<pre>
SELECT uid,username FROM user WHERE username=’plhwin’ AND 1=1– hack’
AND password=’0b4e7a0e5fe84ad35fb5f95b9ceeac79′
</pre>

实施下边的SQL语句,因为1=1是永远创制的标准,这表示黑客只需要知道旁人的会员名,无需清楚密码就能无往不利登录到系统。

哪些规定SQL注入漏洞

经过上述的实例,我们照例还会有疑难:黑客并不知道大家程序代码的逻辑和SQL语句的写法,他是什么样规定一个网站是否存在SQL注入漏洞呢?一般说来有以下2种途径:

1、错误指示

若果目的Web网站开启了错误突显,攻击者就可以透过反复调整发送的参数、查看页面打印的错误音讯,臆度出Web网站使用的数据库和开发语言等根本信息。

2、盲注

除非运维人士大意,否则大部分的Web运营网站应当都关门了错误指示消息,此时攻击者一般会采纳盲注的技艺来举行多次的尝尝判断。
如故以地方的多寡表user为例,我们事先的查看会员详情页面的url地址为userinfo.php?username=plhwin,此时黑客分别拜访userinfo.php?username=plhwin' AND 1=1-- hackuserinfo.php?username=plhwin' AND 1=2-- hack,假若前者访问能回去正常的音信而后人不可以,就着力得以判明此网站存在SQL注入漏洞,因为后者的1=2以此表明式永远不树立,所以即使username传入了不利的参数也无从通过,由此可以测算这个页面存在SQL注入漏洞,并且可以透过username参数举行注入。

怎样守护SQL注入

对此服务器配置范围的预防,应该保证生产环境的Webserver是倒闭错误消息的,比如PHP在生产条件的布局文件php.ini中的display_errors应该安装为Off,这样就关门了不当指示,下边大家更多的从编码的角度来探视怎样防范SQL注入。

地点用两个实例分析了SQL注入攻击的技巧,可以看看,但凡有SQL注入漏洞的顺序,都是因为程序要承受来自客户端用户输入的变量或URL传递的参数,并且这几个变量或参数是组成SQL语句的一部分,对于用户输入的情节或传递的参数,我们应当要时刻保持警惕,这是安全世界里的「外部数据不可相信」的规则,纵观Web安全领域的各个攻击情势,大多数都是因为开发者违反了那个标准而导致的,所以自然能想到的,就是从变量的检测、过滤、验证动手,确保变量是开发者所预期的。

1、检查变量数据类型和格式

要是你的SQL语句是近似where id={$id}那种样式,数据库里具有的id都是数字,那么就应当在SQL被实践前,检查确保变量id是int类型;假使是接受邮箱,这就应有检查并严酷保证变量一定是邮箱的格式,其他的品类比如日期、时间等也是一个道理。总计起来:设倘诺有固定格式的变量,在SQL语句执行前,应该严苛遵守固定格式去检查,确保变量是我们预料的格式,这样很大程度上可以避免SQL注入攻击。

例如,我们后边接受username参数例子中,咱们的产品设计应该是在用户注册的一起首,就有一个用户名的平整,比如5-20个字符,只能由大小写字母、数字以及一些安全的符号组成,不包含特殊字符。此时大家应该有一个check_username的函数来展开合并的反省。不过,依旧有许多例外情状并无法使用到这一轨道,比如著作披露系统,评论系统等必须要允许用户提交任意字符串的场所,这就需要采纳过滤等另外方案了。

2、过滤特殊符号

对此无法确定固定格式的变量,一定要举行特殊符号过滤或转义处理。以PHP为例,平常是应用addslashes函数,它会在指定的预定义字符前添加反斜杠转义,那么些预定义的字符是:单引号 (') 双引号 (") 反斜杠 (\) NULL

来看2条SQL语句:
<pre>
$uid = isset($_GET[‘uid’]) ? $_GET[‘uid’] : 0;
$uid = addslashes(uid);
$sql = “SELECT uid,username FROM user WHERE uid='{$uid}'”;
</pre>
以及
<pre>
$uid = isset($_GET[‘uid’]) ? $_GET[‘uid’] : 0;
$uid = addslashes(uid);
$sql = “SELECT uid,username FROM user WHERE uid={$uid}”;
</pre>

地点三个查询语句都通过了php的addslashes函数过滤转义,但在安全性上却大不相同,在MySQL中,对于int类型字段的尺码查询,下面个语句的查询功效完全一致,由于第一句SQL的变量被单引号包含起来,SQL注入的时候,黑客面临的重点问题是必须要先闭合前边的单引号,这样才能使前边的话语作为SQL执行,并且还要注释掉原SQL语句中的后边的单引号,这样才足以成功注入,由于代码里选取了addslashes函数,黑客的攻击会无从入手,但第二句没有用引号包含变量,这黑客也休想考虑去关掉、注释,所以即使相同使用addslashes转义,也仍然存在SQL攻击漏洞。

对此PHP程序+MySQL构架的先后,在动态的SQL语句中,使用单引号把变量包含起来非常addslashes函数是应对SQL注入攻击的得力手法,但这做的还不够,像下面的2条SQL语句,按照「检查数据类型」的规则,uid都应有经过intval函数格式为int型,这样不光能管用制止第二条语句的SQL注入漏洞,仍是可以使得程序看起来更自然,尤其是在NoSQL(如MongoDB)中,变量类型一定要与字段类型相匹配才可以。

从地点可以看到,第二个SQL语句是有漏洞的,然而由于应用了addslashes函数,你会意识黑客的口诛笔伐语句也存在无法采用特殊符号的规范限制,类似where username='plhwin'如此那般的攻击语句是不得已执行的,但是黑客可以将字符串转为16进制编码数据或接纳char函数举行转发,同样能达成同等的目标,假使对这有的内容感兴趣,能够点击这里查看。而且由于SQL保留重要字,如「HAVING」、「ORDER
BY」的存在,即便是基于黑白名单的过滤方法依旧会有或多或少问题,那么是否还有其余办法来防御SQL注入呢?

3、绑定变量,使用预编译语句

MySQL的mysqli使得提供了预编译语句的支撑,不同的程序语言,都分别有使用预编译语句的办法,我们这边仍然以PHP为例,编写userinfo2.php代码:

<pre>
<?php
header(‘Content-type:text/html; charset=UTF-8’);
$username = isset($_GET[‘username’]) ? $_GET[‘username’] : ”;
$userinfo = array();
if($username){
//使用mysqli驱动连接demo数据库
$mysqli = new mysqli(“localhost”, “root”, “root”, ‘demo’);
//使用问号替代变量地方
$sql = “SELECT uid,username FROM user WHERE username=?”;
$stmt = $mysqli->prepare($sql);
//绑定变量
$stmt->bind_param(“s”, $username);
$stmt->execute();
$stmt->bind_result($uid, $username);
while ($stmt->fetch()) {
$row = array();
$row[‘uid’] = $uid;
$row[‘username’] = $username;
$userinfo[] = $row;
}
}
echo ‘<pre>’,print_r($userinfo, 1),'</pre>’;
</pre>

从地点的代码可以观望,大家先后里并没有使用addslashes函数,可是浏览器里运行
http://localhost/test/userinfo2.php?username=plhwin' AND 1=1-- hack里得不到其他结果,表达SQL漏洞在这多少个顺序里并不设有。

事实上,绑定变量使用预编译语句是防范SQL注入的极品办法,使用预编译的SQL语句语义不会暴发变动,在SQL语句中,变量用问号?代表,黑客就是本事再大,也无从改观SQL语句的社团,像下边例子中,username变量传递的plhwin' AND 1=1-- hack参数,也只会当作username字符串来分解查询,从根本上杜绝了SQL注入攻击的暴发。

数据库信息加密安全

深信我们都还对二〇一一年流露的CSDN拖库事件历历在目,这件业务导致CSDN处在风口浪尖被我们痛骂的原委就在于他们依然公开存储用户的密码,这引发了科技界对用户音信安全尤为是密码安全的家喻户晓关切,我们在戒备SQL注入的发出的还要,也应该未雨绸缪,说不定下一个被拖库的就是您,何人知道啊。

在Web开发中,传统的加解密大致能够分成二种:

1、对称加密:即加密方和解密方都利用同一的加密算法和密钥,这种方案的密钥的保留十分首要,因为算法是当面的,而密钥是保密的,一旦密匙泄露,黑客还是可以够擅自解密。常见的相辅相成加密算法有:AESDES等。

2、非对称加密:即采纳不同的密钥来进展加解密,密钥被分为公钥和私钥,用私钥加密的数量必须运用公钥来解密,同样用公钥加密的数目必须用相应的私钥来解密,常见的非对称加密算法有:RSA等。

3、不可逆加密:利用哈希算法使数码加密之后不可以解密回原数据,这样的哈希算法常用的有:md5SHA-1等。

在大家地点登录体系的示范代码中,$md5password = md5($password);从这句代码可以看来采用了md5的不可逆加密算法来存储密码,这也是多年来业界常用的密码加密算法,可是这如故不安全。为何吧?

这是因为md5加密有一个特征:同样的字符串经过md5哈希总结之后生成的加密字符串也是平等的,由于业界选拔这种加密的法子短期,黑客们也准备了上下一心强大的md5彩虹表来逆向匹配加密前的字符串,这种用于逆向反推MD5加密的彩虹表在互联网上随处可见,在Google里使用md5 解密作为重大词搜索,一下就能找到md5在线破解网站,把我们插入用户数据时候的MD5加密字符串e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e填入进去,刹那间就能收获加密前的密码:123456。当然也并不是每一个都能得逞,但可以毫无疑问的是,那些彩虹表会越来越完善。

之所以,我们有迫切的急需采纳更好的不二法门对密码数据举行不可逆加密,常常的做法是为每个用户确定不同的密码加盐(salt)后,再混合用户的真实密码举行md5加密,如以下代码:

<pre>
//用户注册时候设置的password
$password = $_POST[‘password’];
//md5加密,传统做法直接将加密后的字符串存入数据库,但这不够,大家延续改革
$passwordmd5 = md5($password);
//为用户生成不同的密码盐,算法可以依据自己事务的内需而各异
$salt = substr(uniqid(rand()), -6);
//新的加密字符串包含了密码盐
$passwordmd5 = md5($passwordmd5.$salt);
</pre>

小结

1、不要随意打开生产条件中Webserver的荒唐呈现。
2、永远不要相信来自用户端的变量输入,有固定格式的变量一定要严酷检查对应的格式,没有固定格式的变量需要对引号等特殊字符举办必要的过滤转义。
3、使用预编译绑定变量的SQL语句。
4、做好数据库帐号权限管理。
5、严谨加密处理用户的机密消息。

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