SQL注入原理、类型、危害与防御

SQL注入的原理概念

SQL注入是一种常见的网络攻击技术，攻击者通过在Web应用程序的输入字段中注入恶意构造的SQL代码，以欺骗后端数据库执行非预期的SQL命令。这种攻击可以导致数据泄露、权限提升、数据篡改甚至系统瘫痪。SQL注入可以分为多种类型，每种类型利用不同的数据库特性和应用程序漏洞。

以下为SQL注入的类型：

数字型注入

攻击者在输入参数中注入数字值，利用这些值来改变原始的SQL查询逻辑。例如，通过在查询参数中添加额外的条件，可以绕过验证逻辑，实现非法的数据访问或操作。

字符串注入

攻击者在输入参数中注入字符串，这些字符串可能包含特殊字符，如单引号、双引号等，用以关闭或修改SQL语句的结构，从而执行攻击者期望的命令。

联合查询注入（UNION注入）

攻击者通过注入UNION语句，将自己构造的SELECT查询与原始查询的结果合并，从而获取额外的数据库信息。这种类型的注入通常需要攻击者猜测或探测原始查询的列数和类型。

布尔盲注

在无法直接观察到数据库返回结果的情况下，攻击者通过构造SQL语句，利用数据库的TRUE或FALSE响应来判断查询条件是否成立，从而间接获取数据库信息。

时间盲注

类似于布尔盲注，攻击者通过构造SQL语句引起数据库的延迟响应，根据响应时间的差异来推断数据库信息。这种方法适用于应用程序不显示数据库错误或直接响应的情况。

堆叠注入

攻击者在一个查询中执行多条SQL语句，通常通过在SQL语句末尾添加分号来分隔多个语句。这种注入方法可以用来执行如删除表、关闭数据库等恶意操作。

SQL注入的危害

SQL注入的危害主要体现在以下几个方面：

数据泄露：攻击者可以通过SQL注入获取数据库中的敏感信息，如用户密码、个人资料、商业机密等。

权限提升：攻击者可能通过执行SQL命令获得数据库的更高权限，甚至完全控制数据库。

数据篡改：攻击者能够修改或删除数据库中的记录，影响业务正常运行，甚至引发法律纠纷。

系统瘫痪：攻击者可能执行大量消耗系统资源的操作，导致数据库乃至整个系统崩溃。

在真实的SQL注入中通常涉及构造特定的输入，以触发数据库的非正常行为。例如，在用户名字段中输入' OR 1=1 --，这样构造的输入会导致SQL查询的WHERE条件始终为真，从而绕过登录验证。另一个例子是使用布尔盲注技术，通过注入的SQL语句导致数据库返回不同的页面加载时间，从而推断出数据库中的信息。

可以怎样进行SQL注入防御：

1、使用参数化查询（PreparedStatements）：这是防止SQL注入的最有效方法之一。通过使用参数化查询，您可以将SQL命令的结构与数据分离，确保用户提供的数据不会被当作SQL代码执行。大多数现代编程语言和数据库连接库都支持参数化查询。
2、输入验证和过滤：对所有用户输入进行严格的验证，拒绝不符合预期格式的数据。使用白名单方法过滤输入，只允许预期的字符和格式通过。
3、使用存储过程：存储过程是预定义的SQL语句集合，可以接受参数，并且可以在数据库中进行重复使用。通过调用存储过程，可以减少直接在应用程序代码中编写SQL语句的需要，从而降低SQL注入的风险。
4、最小权限原则：应用程序连接数据库的账号应仅具有执行必要操作的最小权限，避免使用超级管理员权限运行日常查询。
5、使用ORM框架：对象关系映射（ORM）框架通常提供内建的安全措施来防止SQL注入，因为它们抽象化了数据库交互，减少了直接编写SQL语句的需求。
6、避免动态拼接SQL语句：不要在代码中拼接SQL语句，特别是不要将用户输入直接拼接到SQL命令中，这是SQL注入攻击的常见途径23。
7、使用安全的数据库连接：确保数据库连接使用安全的配置，关闭不必要的功能，限制外部访问。
定期更新和维护数据库软件：保持数据库管理系统和应用程序框架的最新状态，及时打补丁以修复已知的安全漏洞。
8、使用Web应用防火墙（WAF）：WAF可以在Web请求到达应用服务器之前检测并阻止SQL注入攻击。
9、编码输出：对动态内容进行适当的HTML实体编码，可以防止攻击者插入脚本或HTML标签。

以上能防住SQL注入，但是需要注意配置正确，否则仍能被注入，比如PDO：

1、如果PDO配置为使用仿真预处理（emulated prepares），那么实际上仍然是在本地进行数据的转义和拼接，这仍可能会被注入.

2、如果开发者正确使用PDO的预处理语句，而是手动拼接了SQL语句，那么SQL注入的风险依然存在.

3、动态SQL片段：如果需要动态构建SQL语句的某些部分（如表名、列名或复杂的SQL片段），而这些部分又来源于用户输入，那么传统的预处理语句可能无法提供足够的保护.

所以

1、始终使用真实预处理（PDO::ATTR_EMULATE_PREPARES 设置为 false），以便让数据库服务器处理参数的转义.

2、对于所有外部输入，都应该使用预处理语句和参数绑定，而不是手动拼接SQL语句.

3、对于不能通过预处理语句安全处理的动态SQL部分，应当进行严格的验证和清洁，确保它们不会被解释为SQL代码.