Web下SQL注入攻擊的檢測與防御
此文章主要向大家描述的是在Web下SQL注入攻擊的檢測和防御的實際應(yīng)用在前人提出的“對用戶輸入信息實施過濾”的技術(shù)基礎(chǔ)上，建立了針對SQL注入攻擊的檢測/防御/備案通用模型。該模型在客戶端和服務(wù)器端設(shè)置兩級檢查。
對于一般性用戶誤操作和低等級惡意攻擊，客戶端的檢查將自動做出反應(yīng);考慮到客戶端檢查有可能被有經(jīng)驗的攻擊者繞開，特在服務(wù)器端設(shè)定二級檢查。在文中還提出了對高等級惡意攻擊的自動備案技術(shù)，并給出了相應(yīng)代碼。
互聯(lián)網(wǎng)上的安全問題越來越嚴重，入侵檢測(IDS)也因而顯得尤為必要。MS SQL Server作為數(shù)據(jù)庫市場的主要產(chǎn)品之一，研究針對他的SQL攻擊處理方案，建立一個通用的SQL注入攻擊防御、檢測、備案模型，對于加強安全建設(shè)具有積極的意義。
1、SQL注入攻擊簡介
SQL注入攻擊源于英文“SQL Injection Attack”。目前還沒有看到一種標準的定義，常見的是對這種攻擊形式、特點的描述。微軟技術(shù)中心從2個方面進行了描述:
(1)腳本注入式的攻擊。
(2)惡意用戶輸入用來影響被執(zhí)行的SQL腳本。
Stephen Kost給出了這種攻擊形式的另一個特征，“從一個數(shù)據(jù)庫獲得未經(jīng) 授權(quán)的訪問和直接檢索”。SQL注入攻擊就其本質(zhì)而言，他利用的工具是SQL的語法，針對的是應(yīng)用程序開發(fā)者編程過程中的漏洞。“當攻擊者能夠操作數(shù)據(jù)，往應(yīng)用程序中插入一些SQL語句時，SQL注入攻擊就發(fā)生了”。
由于SQL注入攻擊利用的是SQL語法，使得這種攻擊具有廣泛性。理論上說，對于所有基于SQL語言標準的數(shù)據(jù)庫軟件都是有效的，包括MS SQL Server，Oracle，DB2，Sybase，MySQL等。當然，各種軟件有自身的特點，最終的攻擊代碼可能不盡相同。SQL注入攻擊的原理相對簡單，易于掌握和實施，并且整個Internet上連接有數(shù)目驚人的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(僅在中國，截至2003年3月的統(tǒng)計就有82 900多個)，在過去的幾年里，SQL攻擊的數(shù)量一直在增長。
2、SQL注入式攻擊的檢測及跟蹤
2.1SQL攻擊檢測/防御/跟蹤模型
針對SQL攻擊的防御，前人做過大量的工作，提出的解決方案包括 :
(1)封裝客戶端提交信息。
(2)替換或刪除敏感字符/字符串。
(3)屏蔽出錯信息以及。
(4)在服務(wù)端正式處理之前對提交數(shù)據(jù)的合法性進行檢查等。
方案(1)的做法需要RDBMS的支持，目前只有Oracle采用該技術(shù);
方案(2)是一種不 完全的解決措施，舉例來說明他的弱點，當客戶端的輸入為“…ccmdmcmdd…”時,在對敏感字符串“cmd”替換刪除以后，剩下的字符正好是“…cmd…”;
方案(3)的實質(zhì)是在服務(wù)端處理完畢之后進行補救，攻擊已經(jīng)發(fā)生，只是阻止攻擊者知道攻擊的結(jié)果;
方案(4)被多數(shù)的研究 者認為是最根本的解決手段，在確認客戶端的輸入合法之前，服務(wù)端拒絕進行關(guān)鍵性的處理操作。
方案(4)與(2)的區(qū)別在于，方案(4)一旦檢測到敏感字符/字符串，針對數(shù)據(jù)庫的操作即行中止，而方案(2)是對有問題的客戶端輸入做出補救，不中止程序后續(xù)操作。方案(2)雖然在一定程度上有效，但有“治標不治本”的嫌疑，新的攻擊方式正在被不斷發(fā)現(xiàn)，只要允許服務(wù)端程序使用這些提交信息，就總有受到攻擊的可能。
因此，本文中針對SQL注入攻擊的檢測/防御/備案模型即基于提交信息的合法性檢 查，在客戶端和服務(wù)端進行兩級檢查，只要任一級檢查沒有通過，提交的信息就不會進入query語句，不會構(gòu)成攻擊。在客戶端和服務(wù)端進行合法性檢查的函數(shù)基本相同。客戶端檢查的主要 作用是減少網(wǎng)絡(luò)流量，降低服務(wù)器負荷，將一般誤操作、低等級攻擊與高等級攻擊行為區(qū)分開來。技術(shù)上，客戶端的檢查是有可能被有經(jīng)驗的攻擊者繞開的，在這種情形下，提交的數(shù)據(jù)被直接發(fā)往服務(wù)端，通過在服務(wù)器端設(shè)定二級檢查就顯得十分必要。由于正常提交到服務(wù)端的數(shù)據(jù)已經(jīng)在客戶端檢查過，因此，服務(wù)端檢查到的提交異常基本可以認定為惡意攻擊行為所致，中止提交信息的處理，進行攻擊備案，并對客戶端給出出錯/警告提示。對應(yīng)模型簡圖如(圖1)所示。
#p#
2.2檢 測
對提交信息的檢查，主要包括數(shù)據(jù)類型檢查、數(shù)據(jù)長度檢查和敏感字符過濾。前兩項可利用函數(shù)直接辦到，敏感字符過濾則需要應(yīng)用開發(fā)方做相應(yīng)開發(fā)。經(jīng)過總結(jié)，對語句時必須用到的，因此可以針對這些敏感字符，設(shè)定過濾函數(shù)，在把這些上傳的參數(shù)結(jié)合到查詢語句之前對他們進行過濾。下面的2個函數(shù)即過濾模塊的主要代碼:
提交非法字符的人，都有可能是SQL注入攻擊者。但考慮到用戶在正常使用中的誤操作也有提交非法字符/字符串的可能，因此客戶端的一級檢查無論對用戶誤操作，還是一般性攻擊，所做出處理措施只是中止信息提交，給出友好的出錯提示。在經(jīng)過一級檢查以后提交到服務(wù)器端的信息中仍然包括非法字符/字符串的，惟一的可能是攻擊者繞開了客戶端的一級檢查。對于這種危險的信號，服務(wù)器端將從收到的提交信息數(shù)據(jù)包中提取攻擊源的IP地址，存入數(shù)據(jù)庫備查，同時中止針對數(shù)據(jù)庫的操作.
3、結(jié)語
由于SQL注入攻擊針對的是應(yīng)用開發(fā)過程中的編程不嚴密，因而對于絕大多數(shù)防火墻來說，這種攻擊是“合法”的。問題的解決只有依賴于完善編程。專門針對SQL注入攻擊的工具較少，Wpoison對于用asp，php進行的開發(fā)有一定幫助。本文中的DDL模型作為一個整體解決方案，對代碼稍加變動也可用于SQL Server以外的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。已經(jīng)將該模型應(yīng)用于某單位的Web數(shù)據(jù)庫開發(fā)，取得了良好的效果。本文中給出的代碼在Windows 2000 Server+SQL Server 2000環(huán)境測試通過。
【編輯推薦】
