SQL注入攻击及其防范检测技术研究(1)

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本文简要介绍了SQL注入攻击的原理,SQL注入攻击实现过程,并在此基础上给出了一种SQL注入攻击的自动防范模型。

1  SQL注入攻击概述

1.1  SQL注入技术定义

SQL注入(SQL Injection)技术在国外最早出现在1999年,我国在2002年后开始大量出现,目前没有对SQL注入技术的标准定义,微软中国技术中心从2个方面进行了描述:

(1)脚本注入式的攻击

(2)恶意用户输入用来影响被执行的SQL脚本

Chris Anley将SQL注入定义为,攻击者通过在查询操作中插入一系列的SQL语句到应用程序中来操作数据。Stephen Kost[3]给出了SQL注入的一个特征,“从一个数据库获得未经授权的访问和直接检索”。利用SQL注入技术来实施网络攻击常称为SQL注入攻击,其本质是利用Web应用程序中所输入的SQL语句的语法处理,针对的是Web应用程序开发者编程过程中未对SQL语句传入的参数做出严格的检查和处理所造成的。习惯上将存在SQL注入点的程序或者网站称为SQL注入漏洞。实际上,SQL注入是存在于有数据库连接的应用程序中的一种漏洞,攻击者通过在应用程序中预先定义好的查询语句结尾加上额外的SQL语句元素,欺骗数据库服务器执行非授权的查询。这类应用程序一般是基于Web的应用程序,它允许用户输入查询条件,并将查询条件嵌入SQL请求语句中,发送到与该应用程序相关联的数据库服务器中去执行。通过构造一些畸形的输入,攻击者能够操作这种请求语句去获取预先未知的结果。

1.2  SQL注入攻击特点

SQL注入攻击是目前网络攻击的主要手段之一,在一定程度上其安全风险高于缓冲区溢出漏洞,目前防火墙不能对SQL注入漏洞进行有效地防范。防火墙为了使合法用户运行网络应用程序访问服务器端数据,必须允许从Internet到Web服务器的正向连接,因此一旦网络应用程序有注入漏洞,攻击者就可以直接访问数据库进而甚至能够获得数据库所在的服务器的访问权,因此在某些情况下,SQL注入攻击的风险要高于所有其他漏洞。SQL注入攻击具有以下特点:

(1)广泛性。SQL注入攻击利用的是SQL语法,因此只要是利用SQL语法的Web应用程序如果未对输入的SQL语句做严格的处理都会存在SQL注入漏洞,目前以Active/Java Server Pages、 Cold Fusion Management、 PHP、Perl等技术与SQL Server、Oracle、DB2、Sybase等数据库相结合的Web应用程序均发现存在SQL注入漏洞。

(2)技术难度不高。SQL注入技术公布后,网络上先后出现了多款SQL注入工具,例如教主的HDSI、NBSI、明小子的Domain等,利用这些工具软件可以轻易地对存在SQL注入的网站或者Web应用程序实施攻击,并最终获取其计算器的控制权。

(3)危害性大,SQL注入攻击成功后,轻者只是更改网站首页等数据,重者通过网络渗透等攻击技术,可以获取公司或者企业机密数据信息,产生重大经济损失。

2  SQL注入攻击的实现原理

2.1  SQL注入攻击实现原理
 
结构化查询语言(SQL)是一种用来和数据库交互的文本语言,SQL Injection就是利用某些数据库的外部接口把用户数据插入到实际的数据库操作语言当中,从而达到入侵数据库乃至操作系统的目的。它的产生主要是由于程序对用户输入的数据没有进行细致的过滤,导致非法数据的导入查询。

SQL注入攻击主要是通过构建特殊的输入,这些输入往往是SQL语法中的一些组合,这些输入将作为参数传入Web应用程序,通过执行SQL语句而执行入侵者的想要的操作,下面以登录验证中的模块为例,说明SQL注入攻击的实现方法。

在Web应用程序的登录验证程序中,一般有用户名(username)和密码(password)两个参数,程序会通过用户所提交输入的用户名和密码来执行授权操作。其原理是通过查找user表中的用户名(username)和密码(password)的结果来进行授权访问,典型的SQL查询语句为:

Select * from users where username="admin" and password="smith’

如果分别给username和password赋值“admin" or 1=1--”和“aaa”。 那么,SQL脚本解释器中的上述语句就会变为:

select * from users where username=’admin’ or 1=1-- and password=’aaa’

该语句中进行了两个判断,只要一个条件成立,则就会执行成功,而1=1在逻辑判断上是恒成立的,后面的“--”表示注释,即后面所有的语句为注释语句。同理通过在输入参数中构建SQL语法还可以删除数据库中的表,查询、插入和更新数据库中的数据等危险操作:

(1)jo"; drop table authors—如果存在authors表则删除。

(2)" union select sum(username) from users—从users表中查询出username的个数

(3)"; insert into users values( 666, "attacker", "foobar", 0xffff )—在user表中插入值

(4)" union select @@version,1,1,1--查询数据库的版本

(5)"exec master..xp_cmdshell "dir" 通过xp_cmdshell来执行dir命令

2.2.  SQL注入攻击实现过程

SQL注入攻击可以手工进行,也可以通过SQL注入攻击辅助软件如HDSI、Domain、NBSI等,其实现过程可以归纳为以下几个阶段:

(1)寻找SQL注入点;寻找SQL注入点的经典查找方法是在有参数传入的地方添加诸如“and  1=1”、“and 1=2”以及“’”等一些特殊字符,通过浏览器所返回的错误信息来判断是否存在SQL注入,如果返回错误,则表明程序未对输入的数据进行处理,绝大部分情况下都能进行注入。

(2)获取和验证SQL注入点;找到SQL注入点以后,需要进行SQL注入点的判断,常常采用2.1中的语句来进行验证。

(3)获取信息;获取信息是SQL注入中一个关键的部分,SQL注入中首先需要判断存在注入点的数据库是否支持多句查询、子查询、数据库用户账号、数据库用户权限。如果用户权限为sa,且数据库中存在xp_cmdshell存储过程,则可以直接转(4)。

(4)实施直接控制;以SQL Server 2000为例,如果实施注入攻击的数据库是SQL Server 2000,且数据库用户为sa,则可以直接添加管理员账号、开放3389远程终端服务、生成文件等命令。

(5)间接进行控制。间接控制主要是指通过SQL注入点不能执行DOS等命令,只能进行数据字段内容的猜测。在Web应用程序中,为了方便用户的维护,一般都提供了后台管理功能,其后台管理验证用户和口令都会保存在数据库中,通过猜测可以获取这些内容,如果获取的是明文的口令,则可以通过后台中的上传等功能上传网页木马实施控制,如果口令是明文的,则可以通过暴力破解其密码。
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