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php爱好者> php文档>[转]PHP SQL 注入攻击的技术实现以及预防办法

[转]PHP SQL 注入攻击的技术实现以及预防办法

时间：2011-03-18  来源：RicardY

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：

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

　　2. 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：

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 \。下面是 php 的官方说明： 

magic_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： 

 1<?
 2if ( isset($_POST["f_login"] ) )
 3{
 4  // 连接数据库...
 5  // ...代码略...
 6 
 7  // 检查用户是否存在
 8  $t_strUname = $_POST["f_uname"];
 9  $t_strPwd = $_POST["f_pwd"];
10  $t_strSQL = "SELECT * FROM tbl_users WHERE username='$t_strUname' AND password = '$t_strPwd' LIMIT 0,1";
11
12  if ( $t_hRes = mysql_query($t_strSQL) )
13  {
14    // 成功查询之后的处理. 略...
15  } 
16}
17?>
18
19<html><head><title>sample test</title></head>
20<body>
21<form method=post action="">
22  Username: <input type="text" name="f_uname" size=30><br>
23  Password: <input type=text name="f_pwd" size=30><br>
24
25  <input type="submit" name="f_login" value="登录">
26</form>
27</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： 

1 SELECT * FROM tbl_users 
2 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： 

1 SELECT * FROM tbl_users 
2 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： 

1 SELECT * FROM tbl_users 
2 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： 

1 SELECT * FROM tbl_users 
2 WHERE username='zhang3 ' 
3 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： 

1 SELECT * FROM tbl_users 
2 WHERE username='zhang3\' OR 1=1 #' 
3 AND password = 'abc123' 
4 LIMIT 0,1 
5 
6 SELECT * FROM tbl_users 
7 WHERE username='zhang3 \' OR 1 =1 UNION select cola, colb,cold FROM tbl_b #'
8 AND password = 'abc123' LIMIT 0,1

　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： 

1 INSERT INTO tbl_user SET uid="1";
2 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： 

1 INSERT INTO tbl_user SET uid=1;
2 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： 

 1 <?
 2  if ( isset($_POST["f_login"] ) )
 3 {
 4   // 连接数据库...
 5   // ...代码略...
 6  
 7   // 检查用户是否存在
 8    $t_strUid = $_POST["f_uid"];
 9   $t_strPwd = $_POST["f_pwd"];
10   $t_strSQL = "SELECT * FROM tbl_users WHERE uid=$t_strUid AND password = '$t_strPwd' LIMIT 0,1";
11   if ( $t_hRes = mysql_query($t_strSQL) )
12   {
13     // 成功查询之后的处理. 略...
14   } 
15 
16 }
17 ?>
18 <html><head><title>sample test</title></head>
19 <body>
20 <form method=post action="">
21   User ID: <input type="text" name="f_uid" size=30><br>
22 
23   Password: <input type=text name="f_pwd" size=30><br>
24   <input type="submit" name="f_login" value="登录">
25 </form>
26 </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： 

SELECT * FROM tbl_users WHERE userid=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： 

SELECT * FROM tbl_users WHERE userid=1001 OR 1 =1 # AND password = 'abc123' LIMIT 0,1

　　攻击者达到了目的。

　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： 
     1 $t_strSQL = "SELECT a from b....";
     2 if ( mysql_query($t_strSQL) )
     3 {
     4   // 正确的处理
     5 }
     6 else
     7 {
     8   echo "错误! SQL 语句：$t_strSQL \r\n错误信息".mysql_query();
     9   exit;
    10 }

    　　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： 

     1 //全局配置文件中：
     2 define("DEBUG_MODE",0);    // 1: DEBUG MODE; 0: RELEASE MODE
     3 
     4 //调用脚本中：
     5 $t_strSQL = "SELECT a from b....";
     6 if ( mysql_query($t_strSQL) )
     7 {
     8   // 正确的处理
     9 }
    10 else 
    11 {
    12   if (DEBUG_MODE)
    13     echo "错误! SQL 语句：$t_strSQL \r\n错误信息".mysql_query();
    14   exit;
    15 }
  3. 对提交的 sql 语句，进行转义和类型检查。

　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： 

 1 define("XH_PARAM_INT",0);
 2 define("XH_PARAM_TXT",1);
 3 function PAPI_GetSafeParam($pi_strName, $pi_Def = "", $pi_iType = XH_PARAM_TXT)
 4 {
 5   if ( isset($_GET[$pi_strName]) ) 
 6     $t_Val = trim($_GET[$pi_strName]);
 7   else if ( isset($_POST[$pi_strName]))
 8     $t_Val = trim($_POST[$pi_strName]);
 9   else 
10     return $pi_Def;
11 
12   // INT
13   if ( XH_PARAM_INT == $pi_iType)
14   {
15     if (is_numeric($t_Val))
16       return $t_Val;
17     else
18       return $pi_Def;
19   }
20   
21   // String
22   $t_Val = str_replace("&", "&amp;",$t_Val); 
23   $t_Val = str_replace("<", "&lt;",$t_Val);
24   $t_Val = str_replace(">", "&gt;",$t_Val);
25   if ( get_magic_quotes_gpc() )
26   {
27     $t_Val = str_replace("\\\"", "&quot;",$t_Val);
28     $t_Val = str_replace("\\''", "&#039;",$t_Val);
29   }
30   else
31   {
32     $t_Val = str_replace("\"", "&quot;",$t_Val);
33     $t_Val = str_replace("'", "&#039;",$t_Val);
34   }
35   return $t_Val;
36 }

　　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： 

 1 <?
 2 if ( isset($_POST["f_login"] ) )
 3 {
 4   // 连接数据库...
 5   // ...代码略...
 6  
 7   // 检查用户是否存在
 8   $t_strUid = PAPI_GetSafeParam("f_uid", 0, XH_PARAM_INT);
 9   $t_strPwd = PAPI_GetSafeParam("f_pwd", "", XH_PARAM_TXT);
10   $t_strSQL = "SELECT * FROM tbl_users WHERE uid=$t_strUid AND password = '$t_strPwd' LIMIT 0,1";
11   if ( $t_hRes = mysql_query($t_strSQL) )
12   {
13     // 成功查询之后的处理. 略...
14   } 
15 }
16 ?>

　　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。：）

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