【技术沉淀】什么是 SQL 注入以及如何防止 SQL 注入

您是否意识到 SQL 注入攻击的威胁越来越大，以及它们如何危及您网站的安全？随着技术的不断发展，针对数据库漏洞的网络威胁也在不断发展。在这个日益数字化的世界中，企业必须优先保护其在线资产。

2023 年，SQL 注入占全球 Web 应用程序中发现的严重漏洞的 23%，成为WEB漏洞的主要来源。

目录

• 什么是网络安全中的 SQL 注入示例？

• SQL 注入的工作原理

• 网络安全中SQL注入的类型

• 如何防止 SQL 注入

• 如何检测 SQL 注入漏洞

• 执行 SQL 注入攻击的方式和原因

• 如何从 SQL 注入攻击中恢复

• 结束语！

• 主要亮点

• 常见问题

用示例来展示网络安全中的 SQL 注入

SQL 注入是一种针对 Web 应用程序和数据库中的安全漏洞的网络攻击。当恶意 SQL（结构化查询语言）代码插入到 Web 表单或 URL 的输入字段中，利用安全漏洞操纵数据库并执行未经授权的命令时，就会发生这种情况。

例：

假设有一个具有搜索功能的网站，允许用户通过输入关键字来搜索产品。网站的 URL 可能如下所示：

https://example.com/search?keyword=shoes

现在，攻击者可以通过输入恶意 SQL 命令来操纵输入字段，例如：

https://example.com/search?keyword=’或 '1'='1

在此示例中，攻击者插入 SQL 命令 ' OR '1'='1，该命令实质上是告诉数据库返回所有记录，因为条件 '1'='1' 的计算结果始终为 true。因此，攻击者可以未经授权访问存储在数据库中的敏感信息，例如用户凭据、财务数据或其他机密信息。

SQL 注入的工作原理是什么？

SQL 注入是一种网络攻击，其中恶意 SQL（结构化查询语言）代码入到 Web 应用程序的输入字段中以操纵应用程序的数据库。其工作原理如下：

1） 识别易受攻击的输入字段：

攻击者首先识别 Web 应用程序中与应用程序数据库交互的输入字段。常见目标包括登录表单、搜索框和 URL 参数。

2） 制作恶意 SQL 查询：

一旦识别出易受攻击的输入字段，攻击者就会利用输入字段缺乏适当的输入验证或过滤机制来构建恶意 SQL 查询。目标是通过注入 SQL 代码，以更改应用程序数据库查询的预期行为。

3）注入恶意代码：

然后，攻击者将构建的 SQL 代码注入输入字段。这可以通过直接在表单字段中键入、修改 URL 参数或向应用程序发送特制的 HTTP 请求来完成。

4）执行攻击：

当应用程序处理输入时，它会根据用户提供的数据动态构造 SQL 查询。如果未正确审查输入数据，则注入的 SQL 代码将成为查询的一部分，并由数据库服务器执行。

根据注入的 SQL 代码的性质，攻击者可以通过多种方式利用此漏洞：

• 数据提取：攻击者可以从数据库中检索敏感信息，例如用户名、密码或其他机密记录。

• 数据操作：攻击者可以修改或删除数据库中的现有数据，从而可能导致数据丢失或损坏。

• 数据库接管：在严重的情况下，攻击者可能会未经授权访问整个数据库服务器，从而执行任意命令并破坏整个应用程序。

5）影响：

SQL 注入攻击可能会产生严重后果，包括数据泄露、经济损失、声誉损害和法律责任。它们被认为是 Web 应用程序中最普遍和最具破坏性的安全漏洞之一。

为了防止 SQL 注入攻击，开发人员应实施适当的输入验证和过滤技术，使用参数化查询或预准备语句，并使用 Web 应用程序防火墙和入侵检测系统来检测和阻止恶意 SQL 注入尝试。定期的安全评估和代码审查对于识别和修复 Web 应用程序中的潜在漏洞也至关重要。

网络安全中SQL注入的类型

在网络安全领域，SQL注入攻击有多种形式，每种攻击都针对Web应用程序和数据库中的不同漏洞。以下是 SQL 注入攻击的主要类型：

1）经典SQL注入(Classic SQL Injection)：

• 描述：当攻击者将恶意 SQL 代码插入输入字段（如登录表单、搜索框或 URL 参数）以操纵数据库查询时，就会发生经典 SQL 注入攻击。

• 例：考虑使用用户名和密码的登录表单。攻击者可以在用户名字段中输入类似 ' OR '1'='1 的内容，导致 SQL 查询为所有用户返回 true，并允许攻击者在没有有效密码的情况下登录。

2）SQL盲注(Blind SQL Injection)：

• 描述：SQL盲注不会向攻击者提供直接反馈。相反，攻击者依靠观察应用程序响应中的差异来推断有关数据库的信息。

• 例：攻击者可能会在输入字段中输入条件语句（如 1=1 或 1=2），并分析应用程序的响应，以确定注入的条件的计算结果是 true 还是 false。

3）基于错误的SQL注入(Error-based SQL Injection)：

• 描述：基于错误的 SQL 注入利用数据库生成的错误消息来提取信息。通过故意触发错误，攻击者可以深入了解数据库结构或内容。

• 例：攻击者可能会在输入字段中输入类似 1/0 或 ' 的查询，以引发错误消息，从而显示有关数据库架构或数据的详细信息。

4）基于Union的SQL注入(Union-based SQL Injection)：

• 描述：基于 Union 的 SQL 注入涉及将 UNION 运算符注入到 SQL 查询中，以组合多个 SELECT 语句的结果。此技术允许攻击者从数据库中提取其他信息。

• 例：攻击者可能会将 UNION SELECT 语句注入输入字段，以从数据库中的其他表中检索数据以及合法查询结果。

5）基于时间的SQL注入(Time-based SQL Injection)：

• 描述：基于时间的 SQL 注入攻击涉及插入条件 SQL 查询，这些查询会导致服务器响应延迟。通过测量响应延迟，攻击者可以推断有关数据库结构或内容的信息。

• 例：攻击者可能会将 WAITFOR DELAY '0：0：10' 等条件语句注入输入字段，并观察服务器是否需要更长的时间才能响应，从而表明注入成功。

6）二阶SQL注入(Second-order SQL Injection)：

• 描述：二阶 SQL 注入，也称为存储的 SQL 注入，当恶意输入存储在数据库中并在以后执行时发生。这种类型的攻击可能更难检测和缓解。

• 例：攻击者可能会将恶意代码输入到存储在数据库中的表单字段中。当存储的数据稍后在 SQL 查询中使用时，将执行注入的代码，从而导致潜在的违规。

7）带外SQL注入(Out-of-band SQL Injection)：

• 描述：带外 SQL 注入攻击利用替代通信通道（如 DNS 或 HTTP 请求）从数据库中提取数据。当传统的 SQL 注入技术被安全措施阻止时，此方法非常有用。

• 例：攻击者可能会注入触发带外通信的有效负载，例如对受控服务器的 DNS 查找或 HTTP 请求，从而间接从数据库中泄露数据。

如何防止SQL注入？

防止 SQL 注入攻击需要结合安全编码实践、输入验证技术和强大的安全措施。以下是一些防止 SQL 注入的有效策略：

1） 使用参数化查询或预制语句：

不要直接将用户输入嵌入到 SQL 查询中，而是使用编程语言的数据库 API 提供的参数化查询或预处理语句。这些方法将 SQL 代码与用户输入分开，防止攻击者注入恶意 SQL 命令。

2） 输入验证和清理：

在 SQL 查询中使用所有用户提供的输入之前，请对其进行验证和审查。实施严格的验证规则，仅允许预期的字符和数据类型。通过转义特殊字符或使用参数化查询来审查输入，以确保用户输入无法更改 SQL 查询的结构。

3） 最小特权原则：

限制数据库账号和应用用户的权限，降低SQL注入攻击的潜在影响。使用最小权限原则仅授予特定数据库操作所需的最低权限。避免将特权帐户用于日常应用程序任务。

4） 使用存储过程：

利用存储过程或预定义的数据库例程来封装 SQL 逻辑并强制实施访问控制。存储过程可以通过限制动态 SQL 查询的直接执行并在应用程序代码和数据库之间提供抽象层来帮助防止 SQL 注入。

5） 实施输入白名单：

定义可接受输入值的白名单，并拒绝任何不符合白名单的输入。白名单可确保应用程序仅处理安全和预期的输入，从而降低 SQL 注入攻击的风险。

6） 安全开发实践：

对开发人员进行安全编码实践培训，并将安全审查和代码审计纳入软件开发生命周期。在开发过程的早期，使用静态分析工具和安全扫描程序来识别和修正代码中的潜在漏洞。

7） Web 应用程序防火墙 （WAF）：

部署 Web 应用程序防火墙以监视传入的 HTTP 请求并过滤掉恶意 SQL 注入尝试。WAF可以检查请求负载，检测SQL注入的可疑数据包，并实时阻止或缓解攻击。

8） 定期安全审计和渗透测试：

定期进行安全审计和渗透测试，以识别和修复 Web 应用程序中的 SQL 注入漏洞。测试应用程序的输入验证机制、参数化查询和错误处理例程，以确保它们能够有效抵御 SQL 注入攻击。

通过实施这些预防措施，组织可以显著降低 SQL 注入攻击的风险，并保护其 Web 应用程序和数据库免受利用。

如何检测SQL注入漏洞？

检测 SQL 注入漏洞可以手动完成，也可以使用 Burp Scanner 等自动化工具完成。以下是手动检测 SQL 注入漏洞的方法：

• 使用单引号字符 （'） 进行测试：将单引号字符 ' 提交到应用程序中的每个入口点，并观察响应中是否有任何错误或异常。

• 使用 SQL 语法进行测试：使用特定于 SQL 的语法，该语法的计算结果为入口点的原始值和其他值。查找应用程序响应中的系统性差异，以识别潜在漏洞。

• 使用布尔条件进行测试：将 OR 1=1 和 OR 1=2 等布尔条件提交到入口点，并分析应用程序的响应是否存在差异。

• 使用延时有效载荷进行测试：注入有效负载，这些负载旨在在 SQL 查询中执行时触发时间延迟。监视应用程序响应所需的时间，并识别任何重大差异。

• 使用 OAST 有效载荷进行测试：使用带外 （OAST） 有效负载，这些负载旨在在 SQL 查询中执行时触发网络交互。监视任何由此产生的交互以检测潜在漏洞。

或者，您可以选择自动扫描工具，例如 Burp Scanner，它可以有效地识别应用程序中的大多数 SQL 注入漏洞。这些工具会进行全面扫描，并提供有关任何检测到的漏洞的详细报告，从而帮助及时解决这些漏洞。

如何以及为什么SQL注入攻击会被执行？

要发起 SQL 注入攻击，攻击者必须首先识别网页或 Web 应用程序中的易受攻击的用户输入。当网页或 Web 应用程序包含 SQL 注入漏洞时，它会直接将用户输入合并到 SQL 查询中。

然后，攻击者制作输入内容（通常称为恶意负载），这些内容构成了攻击的核心。一旦攻击者传输了这些内容，数据库就会执行恶意 SQL 命令。

SQL 或结构化查询语言是一种查询语言，旨在管理存储在关系数据库中的数据。它使用户能够访问、修改和删除数据，许多 Web 应用程序和网站都依赖于 SQL 数据库进行数据存储。

在某些情况下，SQL 命令还可能执行操作系统命令，从而放大 SQL 注入攻击成功的潜在后果。

犯罪者利用 SQL 注入来发现存储在数据库中的其他用户的凭据，然后冒充他们的身份。在某些情况下，被模拟的用户可能具有数据库管理员的身份，并被赋予全面的数据库权限。

SQL 有助于从数据库中选择和检索数据，使 SQL 注入漏洞成为攻击者获取对数据库服务器内所有数据的不受限制访问的网关。

此外，SQL 允许修改数据库内容，允许攻击者在银行应用程序中操纵财务数据，例如更改余额、取消交易或将资金重定向到他们的账户。

此外，SQL 还支持从数据库中删除记录，包括删除整个表的功能。即使有数据库备份，数据删除也会中断应用程序的可用性，直到数据库恢复，最近的数据可能仍然无法恢复。

在某些数据库服务器配置中，有意或无意地通过数据库服务器访问操作系统是可行的。在这种情况下，SQL 注入可以作为初始攻击媒介，为后续对防火墙屏蔽的内部网络的攻击铺平道路。

如何从 SQL 注入攻击中恢复？

恢复因 SQL 攻击而导致的已删除或泄露的数据涉及各种策略，对于面临数据或安全系统受损的组织来说，数据恢复在事件响应过程中起着关键作用。

事件响应团队 （IRT） 通常选择以下两种方法之一：使用日志传送数据库进行数据识别和更正，或者采用以备份数据检索为中心的灾难恢复解决方案。然而，这两种方法都有其局限性，需要熟练或经过认证的事件响应人员的专业知识来确定最合适的行动方案。让我们深入研究每种方法的优缺点：

1） 利用数据校正分析

如果已知数据出现问题的确切时间，并且有合适的技术或产品来促进恢复过程，则这种方法具有快速高效的数据恢复的优势。

但是，数据出现问题的确切时间的不确定性可能会阻碍快速恢复工作，从而可能导致大量数据丢失。在这种情况下，从备份中快速恢复可能变得势在必行，因为数据通常是追加的，而不是重新定位、插入或删除的。因此，纠正恶意字符串成为主要目标。

2） 使用备份/还原或高可用性选项

跟踪和更正 SQL Server 的所有文本列和表脚本中的恶意内容非常简单，使经过认证的事件响应者能够有效地识别和解决问题。

通过细致的数据校正分析，事件响应者或 IRT 可以轻松查明和纠正表值。但是，此方法的先决条件是在实施任何修改或更改之前执行数据库备份，以保持数据完整性以用于取证目的。因此，遵守推荐的 SQLi 缓解技术对于确保适当的响应至关重要。

结束语！

我们已经探索了 SQL 注入的危险领域，以及它如何对我们的数据库和网站造成严重破坏。我们了解到，SQL注入是将恶意代码注入数据库查询的行为，这可能导致数据被盗，网站篡改，甚至完全系统泄露。

但是，我们也了解到，我们可以采取多种步骤来防止 SQL 注入攻击。从使用参数化查询和存储过程到正确清理用户输入和实施严格的权限控制，有许多策略可用于防止 SQL 注入。

对于开发人员和网站所有者来说，保持警惕并定期审核其系统是否存在任何漏洞或可疑活动至关重要。此外，培训自己和他人了解 SQL 注入的危险也可以在防止这些攻击发生方面发挥至关重要的作用。

随着技术的快速发展，比以往任何时候都更需要积极主动地保护我们的数据并保护我们的网站免受 SQL 注入等潜在威胁。

主要亮点

• SQL 注入是一种网络攻击技术，用于通过 Web 应用程序上的用户输入字段来操纵 SQL 查询。

• 攻击者利用 Web 应用程序中的漏洞注入恶意 SQL 代码，从而允许他们访问、修改或删除底层数据库中的数据。

• SQL 注入攻击可能导致数据泄露、未经授权的访问、数据操纵，甚至完全泄露服务器。

• 为了防止 SQL 注入，开发人员应使用参数化查询或预准备语句来清理用户输入。

• 输入验证和正确的错误处理对于检测和缓解 SQL 注入漏洞至关重要。

常见问题

1） 什么是SQL注入？

SQL 注入是一种网络攻击，其中恶意 SQL 代码入到 Web 应用程序的输入字段中以操纵数据库后端。

2） SQL注入是如何工作的？

攻击者通过用户输入字段注入 SQL 命令来利用 Web 应用程序中的漏洞，从而允许他们执行未经授权的 SQL 查询。

3） SQL注入有哪些风险？

SQL 注入可能导致未经授权访问敏感数据、数据操纵或删除、绕过身份验证，甚至完全破坏服务器。

4） 成功的 SQL 注入攻击会带来什么后果？

后果可能包括数据泄露、经济损失、声誉损害、法律责任和失去客户信任。

5） 是否有任何工具可用于检测和防止 SQL 注入？

是的，有各种工具，如 WAF、漏洞扫描程序和代码分析工具，可以帮助检测和防止 SQL 注入漏洞。