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PHP SQL 注入攻击的技术实现以及预防办法


日期: 2007-03-14 14:00 | 联系我 | 关注我: SteemIT, Twitter, Google+
  最近在折腾 PHP + MYSQL 的编程。了解了一些 PHP SQL 注入攻击的知识,于是写了这篇文章 https://www.xiaohui.com/weekly/20070314.htm,总结一下经验。在我看来,引发 SQL 注入攻击的主要原因,是因为以下两点原因:

  1. php 配置文件 php.ini 中的 magic_quotes_gpc 选项没有打开,被置为 off

  2. 开发者没有对数据类型进行检查和转义

  不过事实上,第二点最为重要。我认为, 对用户输入的数据类型进行检查,向 MYSQL 提交正确的数据类型,这应该是一个 web 程序员最最基本的素质。但现实中,常常有许多小白式的 Web 开发者忘了这点, 从而导致后门大开。

  为什么说第二点最为重要?因为如果没有第二点的保证,magic_quotes_gpc 选项,不论为 on,还是为 off,都有可能引发 SQL 注入攻击。下面来看一下技术实现:

 一. magic_quotes_gpc = Off 时的注入攻击

  magic_quotes_gpc = Off 是 php 中一种非常不安全的选项。新版本的 php 已经将默认的值改为了 On。但仍有相当多的服务器的选项为 off。毕竟,再古董的服务器也是有人用的。

  当magic_quotes_gpc = On 时,它会将提交的变量中所有的 '(单引号)、"(双号号)、\(反斜线)、空白字符,都为在前面自动加上 \。下面是 php 的官方说明:

magic_quotes_gpc boolean

Sets the magic_quotes state for GPC (Get/Post/Cookie) operations. When magic_quotes are on, all ' (single-quote), " (double quote), \ (backslash) and NUL's are escaped with a backslash automatically

  如果没有转义,即 off 情况下,就会让攻击者有机可乘。以下列测试脚本为例:

https://www.xiaohui.com/weekly/20070314.htm

<?
if ( isset($_POST["f_login"] ) )
{
  // 连接数据库...
  // ...代码略...
 
  // 检查用户是否存在
  $t_strUname = $_POST["f_uname"];
  $t_strPwd = $_POST["f_pwd"];
  $t_strSQL = "SELECT * FROM tbl_users WHERE username='$t_strUname' AND password = '$t_strPwd' LIMIT 0,1";

  if ( $t_hRes = mysql_query($t_strSQL) )
  {
    // 成功查询之后的处理. 略...
  } 
}
?>

<html><head><title>sample test</title></head>
<body>
<form method=post action="">
  Username: <input type="text" name="f_uname" size=30><br>
  Password: <input type=text name="f_pwd" size=30><br>

  <input type="submit" name="f_login" value="登录">
</form>
</body>

  在这个脚本中,当用户输入正常的用户名和密码,假设值分别为 zhang3、abc123,则提交的 SQL 语句如下:

SELECT * FROM tbl_users 
WHERE username='zhang3' AND password = 'abc123' LIMIT 0,1 

  如果攻击者在 username 字段中输入:zhang3' OR 1=1 #,在 password 输入 abc123,则提交的 SQL 语句变成如下:

SELECT * FROM tbl_users 
WHERE username='zhang3' OR 1=1 #' AND password = 'abc123' LIMIT 0,1

  由于 # 是 mysql中的注释符, #之后的语句不被执行,实现上这行语句就成了:

SELECT * FROM tbl_users 
WHERE username='zhang3' OR 1=1

  这样攻击者就可以绕过认证了。如果攻击者知道数据库结构,那么它构建一个 UNION SELECT,那就更危险了:

  假设在 username 中输入:zhang3 ' OR 1 =1 UNION select cola, colb,cold FROM tbl_b #

  在password 输入: abc123

  则提交的 SQL 语句变成:

SELECT * FROM tbl_users 
WHERE username='zhang3 ' 
OR 1 =1 UNION select cola, colb,cold FROM tbl_b #' AND password = 'abc123' LIMIT 0,1

  这样就相当危险了。如果agic_quotes_gpc选项为 on,引号被转义,则上面攻击者构建的攻击语句就会变成这样,从而无法达到其目的:

SELECT * FROM tbl_users 
WHERE username='zhang3\' OR 1=1 #' 
AND password = 'abc123' 
LIMIT 0,1 

SELECT * FROM tbl_users 
WHERE username='zhang3 \' OR 1 =1 UNION select cola, colb,cold FROM tbl_b #'
AND password = 'abc123' LIMIT 0,1

 二. magic_quotes_gpc = On 时的注入攻击

  当 magic_quotes_gpc = On 时,攻击者无法对字符型的字段进行 SQL 注入。这并不代表这就安全了。这时,可以通过数值型的字段进行SQL注入。

  在最新版的 MYSQL 5.x 中,已经严格了数据类型的输入,已默认关闭自动类型转换。数值型的字段,不能是引号标记的字符型。也就是说,假设 uid 是数值型的,在以前的 mysql 版本中,这样的语句是合法的:

INSERT INTO tbl_user SET uid="1";
SELECT * FROM tbl_user WHERE uid="1";

  在最新的 MYSQL 5.x 中,上面的语句不是合法的,必须写成这样:

INSERT INTO tbl_user SET uid=1;
SELECT * FROM tbl_user WHERE uid=1;

  这样我认为是正确的。因为作为开发者,向数据库提交正确的符合规则的数据类型,这是最基本的要求。

  那么攻击者在 magic_quotes_gpc = On 时,他们怎么攻击呢?很简单,就是对数值型的字段进行 SQL 注入。以下列的 php 脚本为例:

<?
if ( isset($_POST["f_login"] ) )
{
  // 连接数据库...
  // ...代码略...
 
  // 检查用户是否存在
  $t_strUid = $_POST["f_uid"];
  $t_strPwd = $_POST["f_pwd"];
  $t_strSQL = "SELECT * FROM tbl_users WHERE uid=$t_strUid AND password = '$t_strPwd' LIMIT 0,1";
  if ( $t_hRes = mysql_query($t_strSQL) )
  {
    // 成功查询之后的处理. 略...
  } 

}
?>
<html><head><title>sample test</title></head>
<body>
<form method=post action="">
  User ID: <input type="text" name="f_uid" size=30><br>

  Password: <input type=text name="f_pwd" size=30><br>
  <input type="submit" name="f_login" value="登录">
</form>
</body>

  上面这段脚本要求用户输入 userid 和 password 登入。一个正常的语句,用户输入 1001和abc123,提交的 sql 语句如下:

SELECT * FROM tbl_users WHERE userid=1001 AND password = 'abc123' LIMIT 0,1

  如果攻击者在 userid 处,输入:1001 OR 1 =1 #,则注入的sql语句如下:

SELECT * FROM tbl_users WHERE userid=1001 OR 1 =1 # AND password = 'abc123' LIMIT 0,1

  攻击者达到了目的。

 三. 如何防止 PHP SQL 注入攻击

  如何防止 php sql 注入攻击?我认为最重要的一点,就是要对数据类型进行检查和转义。总结的几点规则如下:

  1. php.ini 中的 display_errors 选项,应该设为 display_errors = off。这样 php 脚本出错之后,不会在 web 页面输出错误,以免让攻击者分析出有作的信息。
  2. 调用 mysql_query 等 mysql 函数时,前面应该加上 @,即 @mysql_query(...),这样 mysql 错误不会被输出。同理以免让攻击者分析出有用的信息。另外,有些程序员在做开发时,当 mysql_query出错时,习惯输出错误以及 sql 语句,例如:
    $t_strSQL = "SELECT a from b....";
    if ( mysql_query($t_strSQL) )
    {
      // 正确的处理
    }
    else
    {
      echo "错误! SQL 语句:$t_strSQL \r\n错误信息".mysql_query();
      exit;
    }
    

      这种做法是相当危险和愚蠢的。如果一定要这么做,最好在网站的配置文件中,设一个全局变量或定义一个宏,设一下 debug 标志:

    全局配置文件中:
    define("DEBUG_MODE",0);	// 1: DEBUG MODE; 0: RELEASE MODE
    
    //调用脚本中:
    $t_strSQL = "SELECT a from b....";
    if ( mysql_query($t_strSQL) )
    {
      // 正确的处理
    }
    else 
    {
      if (DEBUG_MODE)
        echo "错误! SQL 语句:$t_strSQL \r\n错误信息".mysql_query();
      exit;
    }
    
  3. 对提交的 sql 语句,进行转义和类型检查

 四. 我写的一个安全参数获取函数

  为了防止用户的错误数据和 php + mysql 注入 ,我写了一个函数 PAPI_GetSafeParam(),用来获取安全的参数值:

define("XH_PARAM_INT",0);
define("XH_PARAM_TXT",1);
function PAPI_GetSafeParam($pi_strName, $pi_Def = "", $pi_iType = XH_PARAM_TXT)
{
  if ( isset($_GET[$pi_strName]) ) 
    $t_Val = trim($_GET[$pi_strName]);
  else if ( isset($_POST[$pi_strName]))
    $t_Val = trim($_POST[$pi_strName]);
  else 
    return $pi_Def;

  // INT
  if ( XH_PARAM_INT == $pi_iType)
  {
    if (is_numeric($t_Val))
      return $t_Val;
    else
      return $pi_Def;
  }
  
  // String
  $t_Val = str_replace("&", "&amp;",$t_Val); 
  $t_Val = str_replace("<", "&lt;",$t_Val);
  $t_Val = str_replace(">", "&gt;",$t_Val);
  if ( get_magic_quotes_gpc() )
  {
    $t_Val = str_replace("\\\"", "&quot;",$t_Val);
    $t_Val = str_replace("\\''", "&#039;",$t_Val);
  }
  else
  {
    $t_Val = str_replace("\"", "&quot;",$t_Val);
    $t_Val = str_replace("'", "&#039;",$t_Val);
  }
  return $t_Val;
}

  在这个函数中,有三个参数:

$pi_strName: 变量名
$pi_Def: 默认值
$pi_iType: 数据类型。取值为 XH_PARAM_INT, XH_PARAM_TXT, 分别表示数值型和文本型。

  如果请求是数值型,那么调用 is_numeric() 判断是否为数值。如果不是,则返回程序指定的默认值。

  简单起见,对于文本串,我将用户输入的所有危险字符(包括HTML代码),全部转义。由于 php 函数 addslashes()存在漏洞,我用 str_replace()直接替换。get_magic_quotes_gpc() 函数是 php 的函数,用来判断 magic_quotes_gpc 选项是否打开。

  刚才第二节的示例,代码可以这样调用:

<?
if ( isset($_POST["f_login"] ) )
{
  // 连接数据库...
  // ...代码略...
 
  // 检查用户是否存在
  $t_strUid = PAPI_GetSafeParam("f_uid", 0, XH_PARAM_INT);
  $t_strPwd = PAPI_GetSafeParam("f_pwd", "", XH_PARAM_TXT);
  $t_strSQL = "SELECT * FROM tbl_users WHERE uid=$t_strUid AND password = '$t_strPwd' LIMIT 0,1";
  if ( $t_hRes = mysql_query($t_strSQL) )
  {
    // 成功查询之后的处理. 略...
  } 
}
?>

  这样的话,就已经相当安全了。PAPI_GetSafeParam的代码有点长,但牺牲这点效率,对保证安全,是值得的。希望大家多批评指正。:)


 文章评论

第 1 楼  发表于 2007-03-14 15:56 | xjb 的所有评论
呵呵,好,对写php的代码是不错的借鉴

第 2 楼  发表于 2007-03-25 21:54 | Kingwood 的所有评论
以后跟着小辉学PHP+MYSQL.
:)

第 3 楼  发表于 2007-04-13 16:55 | aaa 的所有评论
呵呵,看来楼主还是个小鸟,不知道使用htmlentities()和addslashes函数
回复于 2007-04-14 05:26:
addslashes 函数存在安全漏洞,你用 google 搜索一下就知道了.所以我才没有采用 htmlentities + addslashes来处理.

第 4 楼  发表于 2009-02-09 10:18 | 小强 的所有评论
LZ强啊
以后多多发表点,好让我们学习学习
受教了

第 5 楼  发表于 2009-02-15 19:55 | sdomain 的所有评论
楼主要的代码是有错误的,有些很低级的错误,下次发之前最好在环境下跑一遍再粘上来吧。
回复于 2009-02-16 02:31:
欢迎批评指出。:)

第 6 楼  发表于 2009-05-23 02:55 | aren 的所有评论
謝謝分享

第 7 楼  发表于 2009-05-23 02:58 | aren 的所有评论
关于这句,$t_Val = str_replace(""", "&quot;",$t_Val);
PHP应该是报错的吧!小辉你是怎样处理的呢?
回复于 2009-05-23 09:08:
代码里是 \" 的。网页输出的时候,替换掉了。

第 8 楼  发表于 2009-08-11 13:36 | 98 的所有评论
判断用户名密码的时候,可以先不输入密码,
SELECT * FROM tbl_users WHERE username='$t_strUname' ,找出这个用户来,然后再判断密码是不是对,这样就不会发生利用sql语句的漏洞来进入系统了

第 9 楼  发表于 2009-09-15 17:25 | 路过 的所有评论
楼上 说不好的。你看看是什么时候的文章。。。。

第 10 楼  发表于 2009-12-15 13:07 | robin 的所有评论
提交密码前先把密码加密了
也是一种办法

第 11 楼  发表于 2011-07-16 10:53 | zend wang 的所有评论
很通俗易懂

第 12 楼  发表于 2011-09-16 12:38 | yuol 的所有评论
一个简单有效的方法:
function inject_chek($sql_str){
$check=eregi('select|insert|update|delete|'|/*|*|../|./|union|into|load_file
|outfile',$sql_str );
if($chek){
echo "输入非法字符!";
exit();
else{
return $sql_str;}
}
防止注入时,用正则是一个很不错的选择。

第 13 楼  发表于 2012-09-13 12:55 | yuki 的所有评论
写得很详细,受益了。希望能介绍更多这方面的攻击测试!

第 14 楼  发表于 2013-08-07 16:06 | jach hu 的所有评论
很强。 受益匪浅

共有评论 14 条, 显示 14 条。

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