SQL注入原理及产生过程

最近在学习关于SQL注入方面的知识，想将一些相关的知识点做个汇总和笔记，方便日后的查阅也方便现在的学习。因为刚开始学习，涉猎还没有很深入，本章将简单的讲讲关于SQL注入的原理及其产生的过程和基本的一些加固方法。

1.理解SQL注入

SQL注入是一种将SQL代码插入或添加到应用（用户）的输入参数中的攻击，之后再将这些参数传递给后台的sql服务器加以解析和执行。由于sql语句本身的多样性，以及可用于构造sql语句的编程方法很多，因此凡是构造sql语句的步骤均存在被攻击的潜在风险。Sql注入的方式主要是直接将代码插入参数中，这些参数会被置入sql命令中加以执行。间接的攻击方式是将恶意代码插入字符串中，之后将这些字符串保存到数据库的数据表中或将其当成元数据。当将存储的字符串置入动态sql命令中时，恶意代码就将被执行。

如果web应用未对动态构造的sql语句使用的参数进行正确性审查（即便使用了参数化技术），攻击者就很可能会修改后台sql语句的构造。如果攻击者能够修改sql语句，那么该语句将与应用的用户具有相同的权限。当使用sql服务器执行与操作系统交互命令时，该进程将与执行命令的组件（如数据库服务器、应用服务器或web服务器）拥有相同的权限，这种权限的级别通常很高。如果攻击者执行以上恶意代码的插入操作成功，那么用户数据库服务器或者整个应用会遭到破坏，甚至被控制。
2.sql注入的产生过程及常见原因
2.1产生过程
大多数的web应用都需要与数据库进行交互，并且大多数web应用编程语言（如ASP、C##、.NET、Java和PHP）均提供了可编程的方法来与数据库连接并进行交互。如果web应用开发人员无法确保在将从web表单，cookie及输入参数等收到的值传递给sql查询（该查询在数据库服务器上执行）之前已经对其进行过验证，那么通常会出现sql注入漏洞，如果攻击者能够控制发送给sql查询的输入，并且能够操纵该输入将其解析为代码而非数据，那么攻击者就很有可能有能力在后台数据库执行该代码。

2.2常见的sql注入产生原因
基于此，SQL注入的产生原因通常表现在以下几方面：①转义字符处理不合适；②不安全的数据库配置；③不合理的查询集处理；④不当的错误处理；⑤多个提交处理不当。

2.2.1不当的处理类型
Sql数据库将单引号字符（’）解析成代码与数据间的分界线：单引号外面的内容军事需要运行的代码，而用单引号引起来的内容均是数据。因为只需要简单的在URL或WEB页面的字段中输入一个单引号，就能很快速的识别出web站点是否会受到sql注入攻击。

2.2.2不安全的数据库配置

数据库带有很多默认的用户预安装内容。SQL Server使用声名狼藉的“sa”作为数据库系统管理员账户，MySQL使用“root”和“anonymous”用户账户，Oracle则在创建数据库时通常会创建SYS、SYSTEM、DBSNMP和OUTLN账户。这些并非是全部的账号，知识比较出名的账户中的一部分，还有很多其他的账户。其他账户同样按默认方式进行预设，口令总所周知。

这就带来了很大的安全风险，攻击者利用sql注入漏洞时，通常会常识访问数据库的元数据，比如内部的数据库和表的名称、列的数据类型和访问权限，例如MySQL服务器的元数据位于information_schema虚拟数据库中，可通过show databases；和show tables；命令访问。所有的MySQL用户均有权限访问该数据库中的表，但只能查看表中那些与该用户访问权限相对应的对象的行。

2.2.3不合理的查询集处理

有时需要使用动态的sql语句对某些复杂的应用进行编码，因为程序开发阶段可能还不知道要查询的表或字段（或者不存在）。比如与大型数据库交互的应用，这些数据库在定期创建的表中的数据由于应用已经产生了输入，因而开发人员会信任该数据，攻击者可以使用自己的表和字段数据来替换应用产生的值，从而影响系统的返回值。 

2.2.4不当的错误处理

错误处理不当会为web站点带来很多安全方面的问题。最常见的问题是将详细的内部错误消息（如错误代码，数据库转存储）显示给用户或攻击。这些错误消息会泄露实现细节，为攻击者提供与网站潜在缺陷相关的重要线索。 

2.2.5多个提交处理不当

大型的web开发项目会出现这样的问题：有些开发人员会对输入进行验证，而一些开发人员则不以为然。对于开发人员，团队，甚至公司来说，彼此独立工作的情形并不少见，很难保证项目中每个人都遵循相同的标准。
应用打开发人员还倾向于围绕用户来设计应用，他们尽可能的使用预期的处理流程来引导用户，认为用户将遵循他们已经设计好的逻辑顺序。
例如：当用户已到达一系列表单中的第三个表单时，他们会期望用户肯定已经完成第一个和第二个表达。但实际上，借助URL乱序来请求资源，能够非常容易的避开预期的数据流程。 

3.加固方法
最近学习的东西还不是很深入，以下归纳的一些关于针对sql注入的加固方法，是本人在学习中领悟和查阅资料总结的几点，如果有一些不正确或者更好的建议，欢迎大家补充。 

1.（简单又有效的方法）PreparedStatement
采用预编译语句集，它内置了处理SQL注入的能力，只要使用它的setXXX方法传值即可。
使用好处：
(1).代码的可读性和可维护性.
(2).PreparedStatement尽最大可能提高性能.
(3).最重要的一点是极大地提高了安全性.
原理：
sql注入只对sql语句的准备(编译)过程有破坏作用
而PreparedStatement已经准备好了,执行阶段只是把输入串作为数据处理,
而不再对sql语句进行解析,准备,因此也就避免了sql注入问题.

2.使用正则表达式过滤传入的参数
要引入的包：
import java.util.regex.*;
正则表达式：
private String CHECKSQL = “^(.+)\sand\s(.+)|(.+)\sor(.+)\s$”;
判断是否匹配：
Pattern.matches(CHECKSQL,targerStr);
下面是具体的正则表达式：
检测SQL meta-characters的正则表达式 ：
/(%27)|(’)|(--)|(%23)|(#)/ix
修正检测SQL meta-characters的正则表达式 ：/((%3D)|(=))*((%27)|(’)|(--)|(%3B)|(:))/i
典型的SQL 注入攻击的正则表达式 ：/w*((%27)|(’))((%6F)|o|(%4F))((%72)|r|(%52))/ix
检测SQL注入，UNION查询关键字的正则表达式 ：/((%27)|(’))union/ix(%27)|(’)
检测MS SQL Server SQL注入攻击的正则表达式：
/exec(s|+)+(s|x)pw+/ix
等等…..

3.字符串过滤
比较通用的一个方法：
（||之间的参数可以根据自己程序的需要添加）
public static boolean sql_inj(String str)
{
String inj_str = "'|and|exec|insert|select|delete|update|
count|*|%|chr|mid|master|truncate|char|declare|;|or|-|+|,";
String inj_stra[] = split(inj_str,"|");
for (int i=0 ; i < inj_stra.length ; i++ )
{
if (str.indexOf(inj_stra[i])>=0)
{
return true;
}
}
return false;
}

4.jsp中调用该函数检查是否包函非法字符

防止SQL从URL注入：
sql_inj.java代码：

package sql_inj;
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.sql.*;
import java.text.*;
import java.lang.String;
public class sql_inj{
public static boolean sql_inj(String str)
{
String inj_str = "'|and|exec|insert|select|delete|update|
count|*|%|chr|mid|master|truncate|char|declare|;|or|-|+|,";