【网络安全 | SQL注入】一文讲清预编译防御SQL注入原理

2023-12-27 06:05:29

在防止SQL注入的方法中，预编译是十分有效的，它在很大程度上解决了SQL注入问题。

SQL注入简析

数据库查询语句未对SQL注入做任何防护时，语句基本如下：

$name=$_POST['name'];  
$pass=$_POST['pass']; 
$sql="SELECT * FROM user WHERE name='$name' AND pass='$pass'";

当我们提交name=-1' union select 1,user()# ，pass=12时，后端查询语句变为：

$sql="SELECT * FROM user WHERE name='-1' union select 1,user()#' AND pass='12'";

等价于

$sql="SELECT * FROM user WHERE name='-1' union select 1,user()

由于数据库中没有id='-1’的数据项，此半句运行结果为FALSE，页面不会显示任何内容；后半句union select 1, 2, user()，表示联合查询当前的用户名，此半句运行结果为True，此时页面显示当前登录数据库的用户名（此为敏感信息）

也就是说，这导致了SQL的语法结构被更改，从而实现了命令执行：
在这里插入图片描述

而预编译能防止SQL语法结构被更改，它是怎么实现的呢？

在此之前，我们需要了解什么是预编译。

预编译

预编译又称为预处理，顾名思义，就是为代码编译做的预备工作。预编译指令指示了在程序正式编译前就由编译器进行的操作，可以放在程序中的任何位置。

举个例子，很多情况下，一条SQL语句可能会反复执行，或者每次执行的时候只有个别的参数值不同，如：

SELECT username, password FROM users WHERE id=121;
SELECT username, password FROM users WHERE id=1532;
SELECT username, password FROM users WHERE id=1123;
SELECT username, password FROM users WHERE id=121;
SELECT username, password FROM users WHERE id=121;
...

这些语句的语法树相同，但每次都要进行重复的编译，导致数据库运行效率低下。

预编译语句将以上语句中的值用占位符?替代，即将SQL语句模板化或者参数化，SQL语句先交由数据库预处理，构建语法树，再传入真正的字段值多次执行，省却了重复解析和优化相同语法树的时间，提升了SQL执行的效率。

简要来说就是：一次编译多次运行

预编译如何防止SQL注入

那么这和预防SQL注入有何联系？

在预编译的机制下，用户在向原有SQL语句传入值之前，原有SQL语句的语法树就已经构建完成，因此无论用户输入什么样的内容，都无法再更改语法树的结构。至此，任何输入的内容都只会被当做值来看待，不会再出现非预期的查询，这便是预编译能够防御SQL注入的根本原因。

预编译代码如下：

$name = $_POST['name'];
$pass = $_POST['pass'];

$stmt = $conn->prepare("SELECT * FROM user WHERE name=? AND pass=?");// 准备 SQL 查询语句，用于验证用户名和密码
$stmt->bind_param("ss", $name, $pass);// 绑定参数，防止 SQL 注入攻击

$stmt->execute();// 执行查询
$result = $stmt->get_result();// 获取查询结果集

if ($result->num_rows > 0) {
    // 用户验证成功

当我们提交name=1' union select 1,user()# ，pass=12时，由于预编译的存在，后端查询语句变为：

SELECT * FROM user WHERE name='1' union select 1,user()#' AND pass='12'

由于输入的内容都只会被当做值来看待，所以并不会导致恶意查询。

读者可以将sqli-labs的第一关（Less-1）的index.php修改为：

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

<head>

<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />

<title>Less-1 **Error Based- String**</title>

</head>

<body bgcolor="#000000">

<div style=" margin-top:70px;color:#FFF; font-size:23px; text-align:center">Welcome <font color="#FF0000"> Dhakkan </font><br>

<font size="3" color="#FFFF00">

<?php

//including the Mysql connect parameters.

$sql_server = "localhost";

$sql_username = "root";

$sql_password = "root";

$sql_database = "security";

$mysqli = new mysqli($sql_server, $sql_username, $sql_password, $sql_database);

error_reporting(0);

// take the variables

if(isset($_GET['id']))

{

$id=$_GET['id'];

//logging the connection parameters to a file for analysis.

$fp=fopen('result.txt','a');

fwrite($fp,'ID:'.$id."\n");

fclose($fp);

$sql="SELECT * FROM security.users WHERE id= ? LIMIT 0,1";

$mysqli_stmt = $mysqli->prepare($sql); //创建预处理对象

$mysqli_stmt->bind_param('i',$id); //绑定参数

$mysqli_stmt->bind_result($id,$username,$password); //绑定结果集

$mysqli_stmt->execute(); //执行

while($mysqli_stmt->fetch())

{

echo "<font size='5' color= '#99FF00'>";

echo 'Your Login name:' . $username;

echo "<br>";

echo 'Your Password:' . $password;

echo "</font>";

}

}

else { echo "Please input the ID as parameter with numeric value";}

?>

</font> </div></br></br></br><center>

<img src="../images/Less-1.jpg" /></center>

</body>

</html>

尝试注入，可以发现并不能成功。

然而，预编译语句并不适用于所有参数。在某些特定的场景下，如动态表名、动态列名或排序方式等，无法使用占位符进行替代，因为它们不属于参数值。一种常见的做法是执行输入验证和过滤，确保用户提供的数据符合预期的格式和规范。例如，可以使用白名单机制来限制可接受的表名和列名，或者通过预定义的选项来控制排序方式。

文章来源:https://blog.csdn.net/2301_77485708/article/details/135217582
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