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網路攻擊技術:SQL Injection(sql注入) 網路攻擊技術開篇——SQL Injection

網路攻擊技術開篇——SQL Injection

 

1.1.1 摘要

      日前,國內最大的程式設計師社群CSDN網站的使用者資料庫被黑客公開發布,600萬用戶的登入名及密碼被公開洩露,隨後又有多家網站的使用者密碼被流傳於網路,連日來引發眾多網民對自己賬號、密碼等網際網路資訊被盜取的普遍擔憂。

     網路安全成為了現在網際網路的焦點,這也恰恰觸動了每一位使用者的神經,由於設計的漏洞導致了不可收拾的惡果,驗證了一句話“出來混的,遲早是要還的”,所以我想通過專題博文介紹一些常用的攻擊技術和防範策略。

     SQL Injection也許很多人都知道或者使用過,如果沒有了解或完全沒有聽過也沒有關係,因為接下來我們將介紹SQL Injection。

 

1.1.2 正文

      SQL Injection:就是通過把SQL命令插入到Web表單遞交或輸入域名或頁面請求的查詢字串,最終達到欺騙伺服器執行惡意的SQL命令。

      具體來說,它是利用現有應用程式,將(惡意)的SQL命令注入到後臺資料庫引擎執行的能力,它可以通過在Web表單中輸入(惡意)SQL語句得到一個存在安全漏洞的網站上的資料庫,而不是按照設計者意圖去執行SQL語句。

      首先讓我們瞭解什麼時候可能發生SQL Injection。

      假設我們在瀏覽器中輸入URL www.sample.com,由於它只是對頁面的簡單請求無需對資料庫動進行動態請求,所以它不存在SQL Injection,當我們輸入www.sample.com?testid=23時,我們在URL中傳遞變數testid,並且提供值為23,由於它是對資料庫進行動態查詢的請求(其中?testid=23表示資料庫查詢變數),所以我們可以該URL中嵌入惡意SQL語句。

     現在我們知道SQL Injection適用場合,接下來我們將通過具體的例子來說明SQL Injection的應用,這裡我們以pubs資料庫作為例子。

     我們通過Web頁面查詢job表中的招聘資訊,job表的設計如下:

 

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圖1 jobs表

 

     接著讓我們實現Web程式,它根據工作Id(job_id)來查詢相應的招聘資訊,示意程式碼如下:

 

/// <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();
        }
    }
}

 

      現在我們已經完成了Web程式,接下來讓我們查詢相應招聘資訊吧。

 

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圖2 job表查詢結果

 

      如圖所示,我們要查詢資料庫中工作Id值為1的工作資訊,而且在頁面顯示了該工作的Id,Description,Min Lvl和Max Lvl等資訊。

      現在要求我們實現根據工作Id查詢相應工作資訊的功能,想必大家很快可以給出解決方案,SQL示意程式碼如下:

 

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs
WHERE     (job_id = 1)

 

      假設現在要求我們獲取Department表中的所有資料,而且必須保留WHERE語句,那我們只要確保WHERE恆真就OK了,SQL示意程式碼如下:

 

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs
WHERE     (job_id = 1) OR 1 = 1

 

    上面我們使得WHERE恆真,所以該查詢中WHERE已經不起作用了,其查詢結果等同於以下SQL語句。

 

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs

 

   SQL查詢程式碼實現如下:

 

string sql1 = string.Format(
    "SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM jobs WHERE job_id='{0}'", jobId);

 

    現在我們要通過頁面請求的方式,讓資料庫執行我們的SQL語句,我們要在URL中嵌入惡意表示式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語句如下:

 

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs
WHERE     job_id = '1' OR '1' = 1'

 

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圖3 job表查詢結果

 

      現在我們把job表中的所有資料都查詢出來了,僅僅通過一個簡單的恆真表示式就可以進行了一次簡單的攻擊。

      雖然我們把job表的資料都查詢出來了,但資料並沒有太大的價值,由於我們把該表臨時命名為job表,所以接著我們要找出該表真正表名。

      首先我們假設表名就是job,然後輸入以下URL:

      http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or 1=(select count(*) from job)--

 

      等效SQL語句如下:

 

SELECT       job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl 
FROM         jobs 
WHERE      job_id='1'or 1=(select count(*) from job) --'

 

 

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圖4 job表查詢結果

 

      當我們輸入了以上URL後,結果伺服器返回我們錯誤資訊,這證明了我們的假設是錯誤的,那我們該感覺到挫敗嗎?不,其實這裡返回了很多資訊,首先它證明了該表名不是job,而且它還告訴我們後臺資料庫是SQL Server,不是MySQL或Oracle,這也設計一個漏洞把錯誤資訊直接返回給了使用者。

     接下假定表名是jobs,然後輸入以下URL:

    http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or1=(select count(*) from jobs) --

 

    等效SQL語句如下:

 

SELECT       job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl 
FROM         jobs 
WHERE      job_id='1'or 1=(select count(*) from jobs) --'

 

sqlinjection

圖5 job表查詢結果

 

     現在證明了該表名是jobs,這可以邁向成功的一大步,由於我們知道了表名就可以對該表進行增刪改操作了,而且我們還可以猜測出更多的表對它們作出修改,一旦修改成功那麼這將是一場災難。

     現在大家已經對SQL Injection的攻擊有了初步的瞭解了,接下讓我們學習如何防止SQL Injection。

     總的來說有以下幾點:

1.永遠不要信任使用者的輸入,要對使用者的輸入進行校驗,可以通過正則表示式,或限制長度,對單引號和雙"-"進行轉換等。

2.永遠不要使用動態拼裝SQL,可以使用引數化的SQL或者直接使用儲存過程進行資料查詢存取。

3.永遠不要使用管理員許可權的資料庫連線,為每個應用使用單獨的許可權有限的資料庫連線。

4.不要把機密資訊明文存放,請加密或者hash掉密碼和敏感的資訊。

5.應用的異常資訊應該給出儘可能少的提示,最好使用自定義的錯誤資訊對原始錯誤資訊進行包裝,把異常資訊存放在獨立的表中。

 

通過正則表達校驗使用者輸入

      首先我們可以通過正則表示式校驗使用者輸入資料中是包含:對單引號和雙"-"進行轉換等字元。

      然後繼續校驗輸入資料中是否包含SQL語句的保留字,如:WHERE,EXEC,DROP等。

      現在讓我們編寫正則表示式來校驗使用者的輸入吧,正則表示式定義如下:

 

private static readonly Regex RegSystemThreats =
        new Regex(@"\s?or\s*|\s?;\s?|\s?drop\s|\s?grant\s|^'|\s?--|\s?union\s|\s?delete\s|\s?truncate\s|" +
            @"\s?sysobjects\s?|\s?xp_.*?|\s?syslogins\s?|\s?sysremote\s?|\s?sysusers\s?|\s?sysxlogins\s?|\s?sysdatabases\s?|\s?aspnet_.*?|\s?exec\s?",
            RegexOptions.Compiled | RegexOptions.IgnoreCase);

      上面我們定義了一個正則表示式物件RegSystemThreats,並且給它傳遞了校驗使用者輸入的正則表示式。

      由於我們已經完成了對使用者輸入校驗的正則表示式了,接下來就是通過該正則表示式來校驗使用者輸入是否合法了,由於.NET已經幫我們實現了判斷字串是否匹配正則表示式的方法——IsMatch(),所以我們這裡只需給傳遞要匹配的字串就OK了。

      示意程式碼如下:

 

/// <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);
}

 

     現在我們完成了校驗用的正則表示式,接下來讓我們需要在頁面中新增校驗功能。

/// <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");
            }
        }
    }
}

 

     當我們再次執行以下URL時,被嵌入的惡意語句被校驗出來了,從而在一定程度上防止了SQL Injection。

     http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or'1'='1

 

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圖6 新增校驗查詢結果

 

      但使用正則表示式只能防範一些常見或已知SQL Injection方式,而且每當發現有新的攻擊方式時,都要對正則表示式進行修改,這可是吃力不討好的工作。

 

通過引數化儲存過程進行資料查詢存取

      首先我們定義一個儲存過程根據jobId來查詢jobs表中的資料。

 

-- =============================================
-- Author:        JKhuang
-- Create date: 12/31/2011
-- Description:    Get data from jobs table by specified jobId.
-- =============================================
ALTER PROCEDURE [dbo].[GetJobs]
    -- ensure that the id type is int
    @jobId INT
AS
BEGIN
--    SET NOCOUNT ON;
    SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
    FROM dbo.jobs
    WHERE job_id = @jobId
    GRANT EXECUTE ON GetJobs TO pubs 
END

 

    接著修改我們的Web程式使用引數化的儲存過程進行資料查詢。

 

using (var com = new SqlCommand("GetJobs", con))
{
    // Uses store procedure.
    com.CommandType = CommandType.StoredProcedure;

    // Pass jobId to store procedure.
    com.Parameters.Add("@jobId", SqlDbType.Int).Value = jobId;
    com.Connection.Open();
    gdvData.DataSource = com.ExecuteScalar();
    gdvData.DataBind(); 
}

 

    現在我們通過引數化儲存過程進行資料庫查詢,這裡我們把之前新增的正則表示式校驗註釋掉。

 

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圖7 儲存過程查詢結果

 

      大家看到當我們試圖在URL中嵌入惡意的SQL語句時,引數化儲存過程已經幫我們校驗出傳遞給資料庫的變數不是整形,而且使用儲存過程的好處是我們還可以很方便地控制使用者許可權,我們可以給使用者分配只讀或可讀寫許可權。

     但我們想想真的有必要每個資料庫操作都定義成儲存過程嗎?而且那麼多的儲存過程也不利於日常的維護。

 

引數化SQL語句

     還是回到之前動態拼接SQL基礎上,我們知道一旦有惡意SQL程式碼傳遞過來,而且被拼接到SQL語句中就會被資料庫執行,那麼我們是否可以在拼接之前進行判斷呢?——命名SQL引數。

 

string sql1 = string.Format("SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM jobs WHERE job_id = @jobId");
using (var con = new SqlConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["SQLCONN1"].ToString()))
using (var com = new SqlCommand(sql1, con))
{
    // Pass jobId to sql statement.
    com.Parameters.Add("@jobId", SqlDbType.Int).Value = jobId;
    com.Connection.Open();
    gdvData.DataSource = com.ExecuteReader();
    gdvData.DataBind(); 
}

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圖8 引數化SQL查詢結果

      這樣我們就可以避免每個資料庫操作(尤其一些簡單資料庫操作)都編寫儲存過程了,而且當用戶具有資料庫中jobs表的讀許可權才可以執行該SQL語句。

 

新增新架構

      資料庫架構是一個獨立於資料庫使用者的非重複名稱空間,您可以將架構視為物件的容器(類似於.NET中的名稱空間)。

      首先我們右擊架構資料夾,然後新建架構。

 

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圖9 新增HumanResource架構

 

    上面我們完成了在pubs資料庫中新增HumanResource架構,接著把jobs表放到HumanResource架構中。

 

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圖 10 修改jobs表所屬的架構

 

      當我們再次執行以下SQL語句時,SQL Server提示jobs無效,這是究竟什麼原因呢?之前還執行的好好的。

 

SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM jobs

 

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圖 11 查詢輸出

 

    當我們輸入完整的表名“架構名.物件名”(HumanResource.jobs)時,SQL語句執行成功。

SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM HumanResource.jobs

 

sqlinjection16

 

      為什麼之前我們執行SQL語句時不用輸入完整表名dbo.jobs也可以執行呢?

      這是因為預設的架構(default schema)是dbo,當只輸入表名時,Sql Server會自動加上當前登入使用者的預設的架構(default schema)——dbo。

      由於我們使用自定義架構,這也降低了資料庫表名被猜測出來的可能性。

 

LINQ to SQL

      前面使用了儲存過程和引數化查詢,這兩種方法都是非常常用的,而針對於.NET Framework的ORM框架也有很多,如:NHibernate,Castle和Entity Framework,這裡我們使用比較簡單LINQ to SQL。

 

 sqlinjection17

圖 12 新增jobs.dbml檔案

 

var dc = new pubsDataContext();
int result;

// Validates jobId is int or not.
if (int.TryParse(jobId, out result))
{
    gdvData.DataSource = dc.jobs.Where(p => p.job_id == result);
    gdvData.DataBind();
}

 

     相比儲存過程和引數化查詢,LINQ to SQL我們只需新增jobs.dbml,然後使用LINQ對錶進行查詢就OK了。

 

1.1.3 總結

      我們在本文中介紹了SQL Injection的基本原理,通過介紹什麼是SQL Injection,怎樣進行SQL Injection和如何防範SQL Injection。通過一些程式原始碼對SQL的攻擊進行了細緻的分析,使我們對SQL Injection機理有了一個深入的認識,作為一名Web應用開發人員,一定不要盲目相信使用者的輸入,而要對使用者輸入的資料進行嚴格的校驗處理,否則的話,SQL Injection將會不期而至。

     最後,祝大家新年快樂,身體健康,Code with pleasure。

 

參考

http://en.wikipedia.org/wiki/SQL_injection

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb153640%28v=SQL.90%29.aspx

 

1.1.1 摘要

      日前,國內最大的程式設計師社群CSDN網站的使用者資料庫被黑客公開發布,600萬用戶的登入名及密碼被公開洩露,隨後又有多家網站的使用者密碼被流傳於網路,連日來引發眾多網民對自己賬號、密碼等網際網路資訊被盜取的普遍擔憂。

     網路安全成為了現在網際網路的焦點,這也恰恰觸動了每一位使用者的神經,由於設計的漏洞導致了不可收拾的惡果,驗證了一句話“出來混的,遲早是要還的”,所以我想通過專題博文介紹一些常用的攻擊技術和防範策略。

     SQL Injection也許很多人都知道或者使用過,如果沒有了解或完全沒有聽過也沒有關係,因為接下來我們將介紹SQL Injection。

 

1.1.2 正文

      SQL Injection:就是通過把SQL命令插入到Web表單遞交或輸入域名或頁面請求的查詢字串,最終達到欺騙伺服器執行惡意的SQL命令。

      具體來說,它是利用現有應用程式,將(惡意)的SQL命令注入到後臺資料庫引擎執行的能力,它可以通過在Web表單中輸入(惡意)SQL語句得到一個存在安全漏洞的網站上的資料庫,而不是按照設計者意圖去執行SQL語句。

      首先讓我們瞭解什麼時候可能發生SQL Injection。

      假設我們在瀏覽器中輸入URL www.sample.com,由於它只是對頁面的簡單請求無需對資料庫動進行動態請求,所以它不存在SQL Injection,當我們輸入www.sample.com?testid=23時,我們在URL中傳遞變數testid,並且提供值為23,由於它是對資料庫進行動態查詢的請求(其中?testid=23表示資料庫查詢變數),所以我們可以該URL中嵌入惡意SQL語句。

     現在我們知道SQL Injection適用場合,接下來我們將通過具體的例子來說明SQL Injection的應用,這裡我們以pubs資料庫作為例子。

     我們通過Web頁面查詢job表中的招聘資訊,job表的設計如下:

 

sqlinjection5

圖1 jobs表

 

     接著讓我們實現Web程式,它根據工作Id(job_id)來查詢相應的招聘資訊,示意程式碼如下:

 

/// <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();
        }
    }
}

 

      現在我們已經完成了Web程式,接下來讓我們查詢相應招聘資訊吧。

 

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圖2 job表查詢結果

 

      如圖所示,我們要查詢資料庫中工作Id值為1的工作資訊,而且在頁面顯示了該工作的Id,Description,Min Lvl和Max Lvl等資訊。

      現在要求我們實現根據工作Id查詢相應工作資訊的功能,想必大家很快可以給出解決方案,SQL示意程式碼如下:

 

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs
WHERE     (job_id = 1)

 

      假設現在要求我們獲取Department表中的所有資料,而且必須保留WHERE語句,那我們只要確保WHERE恆真就OK了,SQL示意程式碼如下:

 

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs
WHERE     (job_id = 1) OR 1 = 1

 

    上面我們使得WHERE恆真,所以該查詢中WHERE已經不起作用了,其查詢結果等同於以下SQL語句。

 

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs

 

   SQL查詢程式碼實現如下:

 

string sql1 = string.Format(
    "SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM jobs WHERE job_id='{0}'", jobId);

 

    現在我們要通過頁面請求的方式,讓資料庫執行我們的SQL語句,我們要在URL中嵌入惡意表示式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語句如下:

 

SELECT     job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
FROM         jobs
WHERE     job_id = '1' OR '1' = 1'

 

sqlinjection7

圖3 job表查詢結果

 

      現在我們把job表中的所有資料都查詢出來了,僅僅通過一個簡單的恆真表示式就可以進行了一次簡單的攻擊。

      雖然我們把job表的資料都查詢出來了,但資料並沒有太大的價值,由於我們把該表臨時命名為job表,所以接著我們要找出該表真正表名。

      首先我們假設表名就是job,然後輸入以下URL:

      http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or 1=(select count(*) from job)--

 

      等效SQL語句如下:

 

SELECT       job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl 
FROM         jobs 
WHERE      job_id='1'or 1=(select count(*) from job) --'

 

 

sqlinjection8

圖4 job表查詢結果

 

      當我們輸入了以上URL後,結果伺服器返回我們錯誤資訊,這證明了我們的假設是錯誤的,那我們該感覺到挫敗嗎?不,其實這裡返回了很多資訊,首先它證明了該表名不是job,而且它還告訴我們後臺資料庫是SQL Server,不是MySQL或Oracle,這也設計一個漏洞把錯誤資訊直接返回給了使用者。

     接下假定表名是jobs,然後輸入以下URL:

    http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or1=(select count(*) from jobs) --

 

    等效SQL語句如下:

 

SELECT       job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl 
FROM         jobs 
WHERE      job_id='1'or 1=(select count(*) from jobs) --'

 

sqlinjection

圖5 job表查詢結果

 

     現在證明了該表名是jobs,這可以邁向成功的一大步,由於我們知道了表名就可以對該表進行增刪改操作了,而且我們還可以猜測出更多的表對它們作出修改,一旦修改成功那麼這將是一場災難。

     現在大家已經對SQL Injection的攻擊有了初步的瞭解了,接下讓我們學習如何防止SQL Injection。

     總的來說有以下幾點:

1.永遠不要信任使用者的輸入,要對使用者的輸入進行校驗,可以通過正則表示式,或限制長度,對單引號和雙"-"進行轉換等。

2.永遠不要使用動態拼裝SQL,可以使用引數化的SQL或者直接使用儲存過程進行資料查詢存取。

3.永遠不要使用管理員許可權的資料庫連線,為每個應用使用單獨的許可權有限的資料庫連線。

4.不要把機密資訊明文存放,請加密或者hash掉密碼和敏感的資訊。

5.應用的異常資訊應該給出儘可能少的提示,最好使用自定義的錯誤資訊對原始錯誤資訊進行包裝,把異常資訊存放在獨立的表中。

 

通過正則表達校驗使用者輸入

      首先我們可以通過正則表示式校驗使用者輸入資料中是包含:對單引號和雙"-"進行轉換等字元。

      然後繼續校驗輸入資料中是否包含SQL語句的保留字,如:WHERE,EXEC,DROP等。

      現在讓我們編寫正則表示式來校驗使用者的輸入吧,正則表示式定義如下:

 

private static readonly Regex RegSystemThreats =
        new Regex(@"\s?or\s*|\s?;\s?|\s?drop\s|\s?grant\s|^'|\s?--|\s?union\s|\s?delete\s|\s?truncate\s|" +
            @"\s?sysobjects\s?|\s?xp_.*?|\s?syslogins\s?|\s?sysremote\s?|\s?sysusers\s?|\s?sysxlogins\s?|\s?sysdatabases\s?|\s?aspnet_.*?|\s?exec\s?",
            RegexOptions.Compiled | RegexOptions.IgnoreCase);

      上面我們定義了一個正則表示式物件RegSystemThreats,並且給它傳遞了校驗使用者輸入的正則表示式。

      由於我們已經完成了對使用者輸入校驗的正則表示式了,接下來就是通過該正則表示式來校驗使用者輸入是否合法了,由於.NET已經幫我們實現了判斷字串是否匹配正則表示式的方法——IsMatch(),所以我們這裡只需給傳遞要匹配的字串就OK了。

      示意程式碼如下:

 

/// <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);
}

 

     現在我們完成了校驗用的正則表示式,接下來讓我們需要在頁面中新增校驗功能。

/// <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");
            }
        }
    }
}

 

     當我們再次執行以下URL時,被嵌入的惡意語句被校驗出來了,從而在一定程度上防止了SQL Injection。

     http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or'1'='1

 

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圖6 新增校驗查詢結果

 

      但使用正則表示式只能防範一些常見或已知SQL Injection方式,而且每當發現有新的攻擊方式時,都要對正則表示式進行修改,這可是吃力不討好的工作。

 

通過引數化儲存過程進行資料查詢存取

      首先我們定義一個儲存過程根據jobId來查詢jobs表中的資料。

 

-- =============================================
-- Author:        JKhuang
-- Create date: 12/31/2011
-- Description:    Get data from jobs table by specified jobId.
-- =============================================
ALTER PROCEDURE [dbo].[GetJobs]
    -- ensure that the id type is int
    @jobId INT
AS
BEGIN
--    SET NOCOUNT ON;
    SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
    FROM dbo.jobs
    WHERE job_id = @jobId
    GRANT EXECUTE ON GetJobs TO pubs 
END

 

    接著修改我們的Web程式使用引數化的儲存過程進行資料查詢。

 

using (var com = new SqlCommand("GetJobs", con))
{
    // Uses store procedure.
    com.CommandType = CommandType.StoredProcedure;

    // Pass jobId to store procedure.
    com.Parameters.Add("@jobId", SqlDbType.Int).Value = jobId;
    com.Connection.Open();
    gdvData.DataSource = com.ExecuteScalar();
    gdvData.DataBind(); 
}

 

    現在我們通過引數化儲存過程進行資料庫查詢,這裡我們把之前新增的正則表示式校驗註釋掉。

 

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圖7 儲存過程查詢結果

 

      大家看到當我們試圖在URL中嵌入惡意的SQL語句時,引數化儲存過程已經幫我們校驗出傳遞給資料庫的變數不是整形,而且使用儲存過程的好處是我們還可以很方便地控制使用者許可權,我們可以給使用者分配只讀或可讀寫許可權。

     但我們想想真的有必要每個資料庫操作都定義成儲存過程嗎?而且那麼多的儲存過程也不利於日常的維護。

 

引數化SQL語句

     還是回到之前動態拼接SQL基礎上,我們知道一旦有惡意SQL程式碼傳遞過來,而且被拼接到SQL語句中就會被資料庫執行,那麼我們是否可以在拼接之前進行判斷呢?——命名SQL引數。

 

string sql1 = string.Format("SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM jobs WHERE job_id = @jobId");
using (var con = new SqlConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["SQLCONN1"].ToString()))
using (var com = new SqlCommand(sql1, con))
{
    // Pass jobId to sql statement.
    com.Parameters.Add("@jobId", SqlDbType.Int).Value = jobId;
    com.Connection.Open();
    gdvData.DataSource = com.ExecuteReader();
    gdvData.DataBind(); 
}

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圖8 引數化SQL查詢結果

      這樣我們就可以避免每個資料庫操作(尤其一些簡單資料庫操作)都編寫儲存過程了,而且當用戶具有資料庫中jobs表的讀許可權才可以執行該SQL語句。

 

新增新架構

      資料庫架構是一個獨立於資料庫使用者的非重複名稱空間,您可以將架構視為物件的容器(類似於.NET中的名稱空間)。

      首先我們右擊架構資料夾,然後新建架構。

 

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圖9 新增HumanResource架構

 

    上面我們完成了在pubs資料庫中新增HumanResource架構,接著把jobs表放到HumanResource架構中。

 

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圖 10 修改jobs表所屬的架構

 

      當我們再次執行以下SQL語句時,SQL Server提示jobs無效,這是究竟什麼原因呢?之前還執行的好好的。

 

SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM jobs

 

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圖 11 查詢輸出

 

    當我們輸入完整的表名“架構名.物件名”(HumanResource.jobs)時,SQL語句執行成功。

SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM HumanResource.jobs

 

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      為什麼之前我們執行SQL語句時不用輸入完整表名dbo.jobs也可以執行呢?

      這是因為預設的架構(default schema)是dbo,當只輸入表名時,Sql Server會自動加上當前登入使用者的預設的架構(default schema)——dbo。

      由於我們使用自定義架構,這也降低了資料庫表名被猜測出來的可能性。

 

LINQ to SQL

      前面使用了儲存過程和引數化查詢,這兩種方法都是非常常用的,而針對於.NET Framework的ORM框架也有很多,如:NHibernate,Castle和Entity Framework,這裡我們使用比較簡單LINQ to SQL。

 

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圖 12 新增jobs.dbml檔案

 

var dc = new pubsDataContext();
int result;

// Validates jobId is int or not.
if (int.TryParse(jobId, out result))
{
    gdvData.DataSource = dc.jobs.Where(p => p.job_id == result);
    gdvData.DataBind();
}

 

     相比儲存過程和引數化查詢,LINQ to SQL我們只需新增jobs.dbml,然後使用LINQ對錶進行查詢就OK了。

 

1.1.3 總結

      我們在本文中介紹了SQL Injection的基本原理,通過介紹什麼是SQL Injection,怎樣進行SQL Injection和如何防範SQL Injection。通過一些程式原始碼對SQL的攻擊進行了細緻的分析,使我們對SQL Injection機理有了一個深入的認識,作為一名Web應用開發人員,一定不要盲目相信使用者的輸入,而要對使用者輸入的資料進行嚴格的校驗處理,否則的話,SQL Injection將會不期而至。

     最後,祝大家新年快樂,身體健康,Code with pleasure。

 

參考

http://en.wikipedia.org/wiki/SQL_injection

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb153640%28v=SQL.90%29.aspx