什么是SQL注入？理解、风险与防范技巧

SQL注入攻击允许攻击者篡改网络应用程序向数据库发送的查询。至今，网络应用程序面临的最普遍且严重的安全风险往往与数据库的连接有关。利用SQL注入技术，攻击者能够绕过身份验证机制，获取、修改或更新数据库内容，执行管理任务，或者进行其他形式的恶意操作。

了解 SQL 注入

要理解SQL注入是什么，首先需要掌握SQL的一些基本概念。SQL已经成为一种广泛用于处理和操作数据库的标准语言。它能够执行查询、插入、更新和删除数据库记录等操作，几乎所有的网络应用程序都依赖SQL来与数据库进行交互；SQL可以在多种编程语言中实现，包括PHP、Python、Java、以及.NET框架。

在网络应用程序中，用户通过表单、搜索框或URL等途径输入数据，这些数据通常被用来构建动态的SQL查询。问题在于，如果用户输入的内容没有得到正确的验证和清理，攻击者就有可能通过在预期的查询字符串中注入恶意的SQL代码，从而改变查询的意图和结果。

SQL 注入示例

举例来说，在登录一个典型的网络应用程序时，用户需要输入用户名和密码。用来验证凭据的实际 SQL 查询如下：

SELECT * FROM users WHERE username = 'user_input' AND password = 'password_input';

如果应用程序直接使用用户的输入值而不进行任何消毒处理，攻击者就可以输入类似这样的内容。

用户名：' OR '1'='1
密码：' OR '1'='1

由此产生的 SQL 查询将是

SELECT * FROM users WHERE username = '' OR '1'='1' AND password = '' OR '1'='1';

这样，攻击者就能绕过验证码，畅通无阻地访问系统 。

左侧部分（SQL 注入类型）	右侧部分（SQL 注入的后果）
经典 SQL 注入：恶意用户修改输入以转换有效的 SQL 语句。	数据盗窃：攻击者还可以窃取敏感数据，如用户凭证、信用卡号和其他个人信息。
盲 SQL 注入：黑客通过观察应用程序的行为，即使没有得到直接响应，也能找出查询结构。	数据操纵：攻击者有能力更改或删除信息，从而导致数据可靠性问题。
基于错误的 SQL 注入：攻击者利用数据库显示的错误信息泄露信息。	身份验证绕过：攻击者可在未经授权的情况下访问系统。
基于时间的 SQL 注入：攻击者根据应用程序的响应时间推断查询结构。	拒绝服务（DoS）：攻击者可通过复杂的查询使数据库超载，导致用户无法使用应用程序。
	完全数据库控制：在极端情况下，攻击者可以获得对数据库的完全控制权，从而导致系统完全崩溃。

阻止 SQL 注入的方法

为防止 SQL 注入，您需要遵循编码准则、正确管理数据库并实施安全措施。以下是一些降低 SQL 注入风险的策略：

1.使用预处理语句（参数化查询）

预处理语句确保用户输入纯粹作为数据处理，而不是作为 SQL 命令的组成部分。
这种方法允许数据库区分 SQL 查询结构和数据本身，确保任何输入都不能修改查询结构。

例如，在 PHP 中使用 PDO（PHP 数据对象）：

$stmt = $pdo->prepare('SELECT * FROM users WHERE username = :username AND password = :password');

$stmt->execute(['username' => $username_input, 'password' => $password_input]);

在本例中，:username和:password是用户输入的占位符，它们会被用户提供的实际值安全地替代。数据库引擎将输入作为纯数据处理，因此任何恶意输入都不会造成危害。

2.输入验证和消毒

始终对用户输入进行验证和消毒，确保其符合预期格式。例如，如果输入应该是一个整数，那么在处理之前就应该检查数据类型。

在 Python 中，您可能会使用正则表达式来验证输入：

import re



def validate_input(user_input):

    if re.match("^[a-zA-Z0-9_]+$", user_input):

        return True

    else:

        return False

该功能只允许使用字母数字字符和下划线，从而降低了 SQL 注入的风险。

3.使用 ORM（对象关系映射）库

ORM 库抽象了数据库交互，允许开发人员使用编程语言语法与数据库交互，而不是直接使用 SQL 查询。
通过自动安全地处理查询构造，这一抽象本质上可防止 SQL 注入。

例如，在Django（一种 Python 网络框架）中，你不需要编写原始 SQL，而是像这样与数据库交互：

user = User.objects.get(username=user_input)

Django 的 ORM 可自动处理查询结构并防止 SQL 注入。

4.限制数据库权限

只授予应用程序必要的最低数据库权限。如果应用程序不需要删除记录，就不要授予它DELETE权限。这种最小权限原则可以减少攻击者发现 SQL 注入漏洞时造成的破坏。

5.使用网络应用防火墙（WAF）

WAF 可以在恶意输入到达应用程序之前将其过滤掉，从而检测并阻止常见的 SQL 注入尝试。WAF 是一个额外的安全层，是对编码实践的补充。

6.错误处理和报告

避免向最终用户显示详细的数据库错误信息。相反，在服务器端记录这些错误，并向用户显示通用错误信息。这种做法可以防止攻击者深入了解你的数据库结构。

在 .NET 中，您可以使用 try-catch 块来处理 SQL 错误：

try

{

    // Database operations

}

catch (SqlException ex)

{

    // Log error details

    Logger.Log(ex);

    // Show a generic message to the user

    Response.Write("An error occurred. Please try again later.");

}

7.定期安全审计和渗透测试

应定期进行安全审计和渗透测试，以发现 SQL 注入漏洞Tip DisableUserCodeExecution()。自动漏洞扫描仪和由安全专家进行的手动评估可以揭示存在的问题，即使在运行顺利的情况下也是如此。

8.使用特定数据库的安全功能

大多数较新的数据库系统都有针对 SQL 注入的安全措施。它实现了比关系模型更多的功能，如用于进行更严格查询处理的存储过程（就 MySQL 而言）。

SQL注入的常见FAQ？

1、什么是SQL注入？
A: SQL注入是一种安全漏洞，它允许攻击者插入或“注入”一个或多个SQL语句到原本的查询中，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。

2、SQL注入有哪些类型？
A: SQL注入可以分为数字型注入、字符型注入、搜索型注入；基于报错、基于布尔盲注、基于时间盲注、联合查询、堆叠注入、内联查询注入、宽字节注入；GET注入、POST注入、COOKIE注入、HTTP头注入等。

3、如何防御SQL注入？
A: 防御SQL注入可以通过代码层面对查询参数进行转义、预编译与参数绑定、利用WAF（Web Application Firewall）防御等方法。

4、什么是时间盲注（Timing Attack注入）？
A: 时间盲注是一种边信道攻击，通过利用条件语句比如and 1=2无法看出异常，但通过加入sleep(5)条件之后，页面的返回速度明显慢了5秒，通过时间长短的变化，可以判断注入语句是否执行成功。

5、宽字节注入是如何产生的？
A: 宽字节注入是由于不同编码中中英文所占字符的不同所导致的，通常的来说，在GBK编码当中，一个汉字占用2个字节。除了UTF-8以外，所有的ANSI编码中文都是占用俩个字符。

6、SQL注入中常用的报错注入函数有哪些？
A: 报错注入中常用的函数包括updatexml、extractvalue、ST_LatFromGeoHash()（mysql>=5.7.x）、ST_LongFromGeoHash（mysql>=5.7.x）等。

7、什么是布尔盲注？
A: 布尔盲注是在SQL注入过程中，SQL语句执行选择后，选择的数据不能回显到前端，需要使用一些特殊的方法进行判断或尝试，这个过程称为盲注。

8、如何通过SQL注入爆出数据库表名？
A: 可以通过SQL注入使用类似union select group_concat(table_name), 3, 4 from information_schema.tables where table_schema=xxx的语句来爆出数据库表名。

9、SQL注入中如何进行堆叠注入？
A: 堆叠注入可以通过在SQL语句后面添加分号和其他SQL语句来实现，例如?id=1' order by 3%23或?id=1';show tables%23。

10、SQL注入的危害有哪些？

A: SQL注入的危害包括数据库泄露、数据库被破坏、网站崩溃、服务器被植入木马等。