技巧和訣竅：防范SQL注入攻擊

Tip/Trick: Guard Against SQL Injection Attacks 【原文發(fā)表日期】 Saturday, September 30, 2006 9:11 AM SQL注入攻擊是非常令人討厭的安全漏洞，是所有的web開發(fā)人員，不管是什么平臺，技術(shù)，還是數(shù)據(jù)層，需要確信他們理解和防止的東西。不幸的是，開發(fā)人

Tip/Trick: Guard Against SQL Injection Attacks
【原文發(fā)表日期】 Saturday, September 30, 2006 9:11 AM

SQL注入攻擊是非常令人討厭的安全漏洞，是所有的web開發(fā)人員，不管是什么平臺，技術(shù)，還是數(shù)據(jù)層，需要確信他們理解和防止的東西。不幸的是，開發(fā)人員往往不集中花點時間在這上面，以至他們的應(yīng)用，更糟糕的是，他們的客戶極其容易受到攻擊。

Michael Sutton 最近發(fā)表了一篇非常發(fā)人深省的帖子，講述在公共網(wǎng)上這問題是多么地普遍。他用Google的Search API建了一個C#的客戶端程序，尋找那些易受SQL 注入攻擊的網(wǎng)站。其步驟很簡單：

1. 尋找那些帶查詢字符串的網(wǎng)站(例如，查詢那些在URL里帶有 "id=" 的URL)
2. 給這些確定為動態(tài)的網(wǎng)站發(fā)送一個請求，改變其中的id=語句，帶一個額外的單引號，來試圖取消其中的SQL語句(例如，如 id=6' )
3. 分析返回的回復(fù)，在其中查找象“SQL” 和“query”這樣的詞，這往往表示應(yīng)用返回了詳細的錯誤消息(這本身也是很糟糕的)
4. 檢查錯誤消息是否表示發(fā)送到SQL服務(wù)器的參數(shù)沒有被正確加碼(encoded)，如果如此，那么表示可對該網(wǎng)站進行SQL注入攻擊

對通過Google搜尋找到的1000個網(wǎng)站的隨機取樣測試，他檢測到其中的11.3%有易受SQL注入攻擊的可能。這非常，非常地可怕。這意味著黑客可以遠程利用那些應(yīng)用里的數(shù)據(jù)，獲取任何沒有hashed或加密的密碼或信用卡數(shù)據(jù)，甚至有以管理員身份登陸進這些應(yīng)用的可能。這不僅對開發(fā)網(wǎng)站的開發(fā)人員來說很糟糕，而且對使用網(wǎng)站的消費者或用戶來說更糟糕，因為他們給網(wǎng)站提供了數(shù)據(jù)，想著網(wǎng)站是安全的呢。

那么SQL注入攻擊到底是什么玩意？

有幾種情形使得SQL注入攻擊成為可能。最常見的原因是，你動態(tài)地構(gòu)造了SQL語句，卻沒有使用正確地加了碼(encoded)的參數(shù)。譬如，考慮這個SQL查詢的編碼，其目的是根據(jù)由查詢字符串提供的社會保險號碼(social security number)來查詢作者(Authors)：

Dim SSN as String
Dim SqlQuery as String

SSN = Request.QueryString("SSN")
SqlQuery = "SELECT au_lname, au_fname FROM authors WHERE au_id = '" + SSN + "'"

如果你有象上面這個片斷一樣的SQL編碼，那么你的整個數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用可以遠程地被黑掉。怎么會呢？在普通情形下，用戶會使用一個社會保險號碼來訪問這個網(wǎng)站，編碼是象這樣執(zhí)行的：

' URL to the page containing the above code
http://mysite.com/listauthordetails.aspx?SSN=172-32-9999

' SQL Query executed against the database
SELECT au_lname, au_fname FROM authors WHERE au_id = '172-32-9999'

這是開發(fā)人員預(yù)期的做法，通過社會保險號碼來查詢數(shù)據(jù)庫中作者的信息。但因為參數(shù)值沒有被正確地加碼，黑客可以很容易地修改查詢字符串的值，在要執(zhí)行的值后面嵌入附加的SQL語句 。譬如，

' URL to the page containing the above code
http://mysite.com/listauthordetails.aspx?SSN=172-32-9999';DROP DATABASE pubs --

' SQL Query executed against the database
SELECT au_lname, au_fname FROM authors WHERE au_id = '';DROP DATABASE pubs --

注意到?jīng)]有，我可以在SSN查詢字符串值的后面添加“ ';DROP DATABASE pubs -- ”，通過 “;”字符來終止當前的SQL語句，然后添加了我自己的惡意的SQL語句，然后把語句的其他部分用“--”字符串注釋掉。因為我們是手工在編碼里構(gòu)造SQL語句，我們最后把這個字符串傳給了數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫會先對authors表進行查詢，然后把我們的pubs數(shù)據(jù)庫刪除。“砰(bang)”的一聲，數(shù)據(jù)庫就沒了！

萬一你認為匿名黑客刪除你的數(shù)據(jù)庫的結(jié)果很壞，但不幸的是，實際上，這在SQL注入攻擊所涉及的情形中算是比較好的。一個黑客可以不單純摧毀數(shù)據(jù)，而是使用上面這個編碼的弱點，執(zhí)行一個JOIN語句，來獲取你數(shù)據(jù)庫里的所有數(shù)據(jù)，顯示在頁面上，允許他們獲取用戶名，密碼，信用卡號碼等等。他們也可以添加 UPDATE/INSERT 語句改變產(chǎn)品的價格，添加新的管理員賬號，真的搞砸你(screw up your life)呢。想象一下，到月底檢查庫存時，發(fā)現(xiàn)你庫房里的實際產(chǎn)品數(shù)與你的帳目系統(tǒng)(accounting system)匯報的數(shù)目有所不同。。

那該如何保護你自己？

SQL注入攻擊是你需要擔心的事情，不管你用什么web編程技術(shù)，再說所有的web框架都需要擔心這個的。你需要遵循幾條非?；镜囊?guī)則：

1) 在構(gòu)造動態(tài)SQL語句時，一定要使用類安全(type-safe)的參數(shù)加碼機制。大多數(shù)的數(shù)據(jù)API，包括ADO和ADO.NET，有這樣的支持，允許你指定所提供的參數(shù)的確切類型(譬如，字符串，整數(shù)，日期等)，可以保證這些參數(shù)被恰當?shù)豦scaped/encoded了，來避免黑客利用它們。一定要從始到終地使用這些特性。

例如，在ADO.NET里對動態(tài)SQL，你可以象下面這樣重寫上述的語句，使之安全：

Dim SSN as String = Request.QueryString("SSN")

Dim cmd As new SqlCommand("SELECT au_lname, au_fname FROM authors WHERE au_id = @au_id")
Dim param = new SqlParameter("au_id", SqlDbType.VarChar)
param.Value = SSN
cmd.Parameters.Add(param)

這將防止有人試圖偷偷注入另外的SQL表達式(因為ADO.NET知道對au_id的字符串值進行加碼)，以及避免其他數(shù)據(jù)問題(譬如不正確地轉(zhuǎn)換數(shù)值類型等)。注意，VS 2005內(nèi)置的TableAdapter/DataSet設(shè)計器自動使用這個機制，ASP.NET 2.0數(shù)據(jù)源控件也是如此。

一個常見的錯誤知覺(misperception)是，假如你使用了存儲過程或ORM，你就完全不受SQL注入攻擊之害了。這是不正確的，你還是需要確定在給存儲過程傳遞數(shù)據(jù)時你很謹慎，或在用ORM來定制一個查詢時，你的做法是安全的。

2) 在部署你的應(yīng)用前，始終要做安全審評(security review)。建立一個正式的安全過程(formal security process)，在每次你做更新時，對所有的編碼做審評。后面一點特別重要。很多次我聽說開發(fā)隊伍在正式上線(going live)前會做很詳細的安全審評，然后在幾周或幾個月之后他們做一些很小的更新時，他們會跳過安全審評這關(guān)，推說，“就是一個小小的更新，我們以后再做編碼審評好了”。請始終堅持做安全審評。

3) 千萬別把敏感性數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫里以明文存放。我個人的意見是，密碼應(yīng)該總是在單向(one-way )hashed過后再存放，我甚至不喜歡將它們在加密后存放。在默認設(shè)置下，ASP.NET 2.0 Membership API 自動為你這么做，還同時實現(xiàn)了安全的SALT 隨機化行為(SALT randomization behavior)。如果你決定建立自己的成員數(shù)據(jù)庫，我建議你查看一下我們在這里發(fā)表的我們自己的Membership provider的源碼。同時也確定對你的數(shù)據(jù)庫里的信用卡和其他的私有數(shù)據(jù)進行了加密。這樣即使你的數(shù)據(jù)庫被人入侵(compromised)了的話，起碼你的客戶的私有數(shù)據(jù)不會被人利用。

4) 確認你編寫了自動化的單元測試，來特別校驗?zāi)愕臄?shù)據(jù)訪問層和應(yīng)用程序不受SQL注入攻擊。這么做是非常重要的，有助于捕捉住(catch)“就是一個小小的更新，所有不會有安全問題”的情形帶來的疏忽，來提供額外的安全層以避免偶然地引進壞的安全缺陷到你的應(yīng)用里去。

5) 鎖定你的數(shù)據(jù)庫的安全，只給訪問數(shù)據(jù)庫的web應(yīng)用功能所需的最低的權(quán)限。如果web應(yīng)用不需要訪問某些表，那么確認它沒有訪問這些表的權(quán)限。如果web應(yīng)用只需要只讀的權(quán)限從你的account payables表來生成報表，那么確認你禁止它對此表的 insert/update/delete 的權(quán)限。

如何了解更多的相關(guān)知識

微軟Prescriptive Architecture Guidance (PAG)產(chǎn)品組發(fā)表了許多非常棒的安全指導(dǎo)方針方面的文檔，你應(yīng)該留出些時間來閱讀一下：

此外，還有這些其他的PAG How-To文章對進一步了解如何保護你免受注入攻擊大有用處：

你還可以在我寫的這篇關(guān)于安全的博客帖子以及我的ASP.NET 技巧和訣竅頁上找到關(guān)于ASP.NET安全方面的有用的信息。

更新： Bertrand給我指出了他2年前寫的這篇關(guān)于SQL注入攻擊的非常棒的帖子，非常值得一讀。

希望本文對你有所幫助，

Scott

ASP.NET, Security, Tips and Tricks

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