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[原创心得] PHP SQL 注入攻击的技术实现以及预防办法

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标题: [原创心得] PHP SQL 注入攻击的技术实现以及预防办法  
 
XiaoHui
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PHP SQL 注入攻击的技术实现以及预防办法

原创。　原文发表在 http://www.xiaohui.com/weekly/20070314.htm

　　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　http://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：


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

飞往猎户星座....
2007-3-28 13:38#1
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XiaoHui
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　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 \。即 ' 变成 \', "变成 \"．下面是 php 的官方说明：

CODE:
agic_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：
http://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：

CODE:
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：

CODE:
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：

CODE:
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：

CODE:
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：

CODE:
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

飞往猎户星座....
2007-3-28 13:39#2
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XiaoHui
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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：

CODE:
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：

CODE:
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：

CODE:
＜?
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：

CODE:
SELECT * FROM tbl_users WHERE username=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：

CODE:
SELECT * FROM tbl_users WHERE username=1001 OR 1 =1 # AND password = 'abc123' LIMIT 0,1
　　攻击者达到了目的。

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2007-3-28 13:40#3
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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：

CODE:
$t_strSQL = "SELECT a from b....";
if ( mysql_query($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：

CODE:
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。

飞往猎户星座....
2007-3-28 13:45#4
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XiaoHui
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　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：

CODE:
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); // 注：实际程序中，应该为 小写的 ＆．
  $t_Val = str_replace("<", "＆lt;",$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：

CODE:
＜?
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。：）

飞往猎户星座....
2007-3-28 13:46#5
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Sundj
小水手
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function filterXSS(&$variable){
   
        static $find = array('\'', '\\', '"', '<', '>', '\\e');
        static $repl = array('', '', '"', '&lt;', '&gt;', '');

        if(is_array($variable)){
        
            foreach($variable as $key => $value){
        
                $variable[$key] = self::filterXSS($value);
            
            }
        
        }else{
        
            $variable = str_replace($find, $repl, $variable);
        
        }
        
        return $variable;
   
    }

这是我用的
2007-10-14 00:01#6
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