如何有效防止sql注入

SQL注入攻击是黑客对数据库进行攻击常用的手段之一,随着B/S模式应用开发的发展,使用这种模式编写应用程序的程序员也越来越多。但是由于程序员的水平及经验参差不齐,相当大一部分程序员在编写代码的时候,没有对用户输入数据的合法性进行判断,使应用程序存在安全隐患。用户可以提交一段数据库查询代码,根据程序返回的结果,获得某些他想获取的数据,这就是所谓的SQL Injection,即SQL注入。

一 背景

假如某高校开发了一个网课系统,要求学生选课后完成学习,数据库中有一张表course,这张表存放着每个学生的选课信息及完成情况,具体设计如下:

数据如下:

本系统采用mysql做为数据库,使用Jdbc来进行数据库的相关操作。系统提供了一个功能查询该学生的课程完成情况,代码如下。

@RestController
public class Controller {
    
    @Autowired
    SqlInject sqlInject;
    
    @GetMapping("list")
    public List<Course> courseList(@RequestParam("studentId") String studentId){
        List<Course> orders = sqlInject.orderList(studentId);
        return orders;
    }
}
@Service
public class SqlInject {

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    
    public List<Course> orderList(String studentId){
        String sql = "select id,course_id,student_id,status from course where student_id = "+ studentId;
        return jdbcTemplate.query(sql,new BeanPropertyRowMapper(Course.class));
    }
}

二 注入攻击演示

1. 正常情况下查询一个学生所选课程及完成情况只需要传入student_id,便可以查到相关数据。

根据响应结果,我们很快便能写出对应的sql,如下:

select id,course_id,student_id,status 
from course 
where student_id = 4

2. 如果我们想要获取这张表的所有数据,只需要保证上面这个sql的where条件恒真就可以了。

select id,course_id,student_id,status 
from course 
where student_id = 4 or 1 = 1 

请求接口的时候将studendId 设置为4 or 1 = 1,这样这条sql的where条件就恒真了。sql也就等同于下面这样

select id,course_id,student_id,status 
from course 

请求结果如下,我们拿到了这张表的所有数据

3. 查询mysql版本号,使用union拼接sql

union select 1,1,version(),1

4. 查询数据库名

union select 1,1,database(),1

5. 查询mysql当前用户的所有库

union select 1,1, (SELECT GROUP_CONCAT(schema_name) FROM information_schema.schemata) schemaName,1

看完上面这些演示后,你害怕了吗?你所有的数据配置都完全暴露出来了,除此之外,还可以完成很多操作,更新数据、删库、删表等等。

三 如何防止sql注入

1. 代码层防止sql注入攻击的最佳方案就是sql预编译

public List<Course> orderList(String studentId){
    String sql = "select id,course_id,student_id,status from course where student_id = ?";
    return jdbcTemplate.query(sql,new Object[]{studentId},new BeanPropertyRowMapper(Course.class));
}

这样我们传进来的参数 4 or 1 = 1就会被当作是一个student_id,所以就不会出现sql注入了。

2. 确认每种数据的类型,比如是数字,数据库则必须使用int类型来存储

3. 规定数据长度,能在一定程度上防止sql注入

4. 严格限制数据库权限,能最大程度减少sql注入的危害

5. 避免直接响应一些sql异常信息,sql发生异常后,自定义异常进行响应

6. 过滤参数中含有的一些数据库关键词

@Component
public class SqlInjectionFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest req=(HttpServletRequest)servletRequest;
        HttpServletRequest res=(HttpServletRequest)servletResponse;
        //获得所有请求参数名
        Enumeration params = req.getParameterNames();
        String sql = "";
        while (params.hasMoreElements()) {
            // 得到参数名
            String name = params.nextElement().toString();
            // 得到参数对应值
            String[] value = req.getParameterValues(name);
            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                sql = sql + value[i];
            }
        }
        if (sqlValidate(sql)) {
            throw new IOException("您发送请求中的参数中含有非法字符");
        } else {
            chain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
        }
    }

    /**
     * 关键词校验
     * @param str
     * @return
     */
    protected static boolean sqlValidate(String str) {
        // 统一转为小写
        str = str.toLowerCase();
        // 过滤掉的sql关键字,可以手动添加
        String badStr = "'|and|exec|execute|insert|select|delete|update|count|drop|*|%|chr|mid|master|truncate|" +
                "char|declare|sitename|net user|xp_cmdshell|;|or|-|+|,|like'|and|exec|execute|insert|create|drop|" +
                "table|from|grant|use|group_concat|column_name|" +
                "information_schema.columns|table_schema|union|where|select|delete|update|order|by|count|*|" +
                "chr|mid|master|truncate|char|declare|or|;|-|--|+|,|like|//|/|%|#";
        String[] badStrs = badStr.split("\\|");
        for (int i = 0; i < badStrs.length; i++) {
            if (str.indexOf(badStrs[i]) >= 0) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}
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