SQL注入漏洞及绑定变量浅谈

　　1、一个问题引发的思考

　　大家在群里讨论了一个问题，奉文帅之命写篇作文，且看：

   
   
   
   

    
    
    
    
    String user_web 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    "
    
    
    
    user_web
    
    
    
    "
    
    
    
    
String sql 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    "
    
    
    
    update user set user_web=
    
    
    
    "
    
    
    
    +
    
    
    
    user_web
    
    
    
    +
    
    
    
    "
    
    
    
     where userid=2343
    
    
    
    "
    
    
    
    ; 
   
   
   
   

　　大家看看这条sql有没有问题，会将user_web字段 更新成什么？

　　问题的结论是：执行后的记录结果跟执行前一样,(执行时的sql语句为

   
   
   
   

    
    
    
    
    update
    
    
    
     
    
    
    
    user
    
    
    
     
    
    
    
    set
    
    
    
     user_web
    
    
    
    =
    
    
    
    user_web 
    
    
    
    where
    
    
    
     userid
    
    
    
    =
    
    
    
    2343
    
    
    
    ，
   
   
   
   

　　user_web字段值被update为自己原有的值），这与作者的本意想违背却很难被发现有问题。原来的语句漏掉了一对单引号，正确的写法应该是：

   
   
   
   

    
    
    
    
    String sql 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    "
    
    
    
    update user set user_web='
    
    
    
    "
    
    
    
    +
    
    
    
    user_web
    
    
    
    +
    
    
    
    "
    
    
    
    ' where userid=2343
    
    
    
    "
    
    
    
    ; 
   
   
   
   

　　用这种写法将变量值传递到sql语句中，意图是达到了，但不是好的方式，理由如下：

　　1.可读性差。单引号双引号混杂（试想有多个变量的情况，再想下如果稍一不慎在前面的单引号双引号直间多个空格又会怎样？）

　　2.会造成潜在的性能问题和sql注入漏洞（对测试代码而言，这两点可能要求不高，但养成良好的编码习惯还是很重要的）

　　下面以非专业人员的角度大致分析下 ‘”+变量+”‘（未采用绑定变量方式）这种方式组织sql为什么会造成潜在的性能问题和sql注入漏洞问题

　　2、性能问题

　　Sql代码不采用绑定变量的方式可能会造成性能问题，表现在以下两个方面：

　　1.导致相同的测试计划被重复执行

　　sql语句的执行过程分几个步骤：语法检查、分析、执行、返回结果。当一条sql通过语法检查后，会在共享池里寻找是否有跟其相同的语句，如果有则用已有的执行计划执行sql语句，如果没有找到，则生成执行计划，然后才执行sql语句。可见，后者比前者多了额外的步骤，消耗了额外的CPU，并导致sql总体执行时间延长，而这里的关键就是“共享池中是否有相同的sql语句”。

   
   
   
   

    
    
    
    
    String username
    
    
    
    =
    
    
    
    "
    
    
    
    test_xx
    
    
    
    "
    
    
    
    ;
String sql 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    "
    
    
    
    SELECT id,nick FROM user WHERE username='
    
    
    
    "
    
    
    
    +
    
    
    
    username
    
    
    
    +
    
    
    
    "
    
    
    
    '
    
    
    
    "
    
    
    
    ;
   
   
   
   

　　以这样的方式传递到数据库中的sql为

   
   
   
   

    
    
    
    
    SELECT id,nick FROM user WHERE username
    
    
    
    =
    
    
    
    '
    
    
    
    test_xx
    
    
    
    '
   
   
   
   

　　假定这个语句是第一次执行，会生成执行计划。当变量发生变化时（username=”test_yy”），数据库又接收到这样的语句

   
   
   
   

    
    
    
    
    SELECT id,nick FROM user WHERE username
    
    
    
    =
    
    
    
    '
    
    
    
    test_yy
    
    
    
    '
   
   
   
   

　　Oracle不认为以上两条语句是相同的，因此又会生成执行计划，而这两者的执行计划是一样的（做了重复的工作）

　　2.导致共享池中的sql语句过多，加速SQL老化，造成共享池内部结构频繁维护。
如果一个某段程序未采用绑定变量的方式而又被大量调用，会导致共享池中不同的sql语句增多，而重用性极低，导致共享池内命中率下降。随着sql数量过多，一些语句逐渐老化，最终被清理出共享池。 而维护共享池内部结构要消耗大量的CPU和内存资源。

　　3、Sql注入漏洞

　　不采用绑定变量的方式可能会造成sql注入漏洞，本文仅仅通过示例说明为什么会造成sql注入漏洞，不对攻击方式、攻击类型等展开。以一个用户验证为例。

   
   
   
   

    
    
    
    
    String sql 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    "
    
    
    
    SELECT id,nick FROM user WHERE username='
    
    
    
    "
    
    
    
    +
    
    
    
    username
    
    
    
    +
    
    
    
    "
    
    
    
    ' 
   
   
   
   
   
   
   
   

    
    
    
    AND password='
    
    
    
    "
    
    
    
    +
    
    
    
    password
    
    
    
    +
    
    
    
    "
    
    
    
    '
    
    
    
    "
    
    
    
    ;
   
   
   
   

　　以上代码接收从客户端传来的username和password变量，在数据库中查询验证。假设攻击者从客户端传的username为任意值（如test）password变量为
1′ or ‘1′=’1
此时替换变量后的sql变为

   
   
   
   

    
    
    
    
    SELECT
    
    
    
     id,nick 
    
    
    
    FROM
    
    
    
     
    
    
    
    user
    
    
    
     
    
    
    
    WHERE
    
    
    
     username
    
    
    
    =
    
    
    
    '
    
    
    
    test
    
    
    
    '
    
    
    
     
    
    
    
    AND
    
    
    
     password
    
    
    
    =
    
    
    
    '
    
    
    
    1
    
    
    
    '
    
    
    
     
    
    
    
    or
    
    
    
     
    
    
    
    '
    
    
    
    1
    
    
    
    '
    
    
    
    =
    
    
    
    '
    
    
    
    1
    
    
    
    '
   
   
   
   

　　这样得到的结果就是user表中的所有数据了。

　　4、使用绑定变量

　　以上两种问题的解决方式就是使用绑定变量，就是在sql语句里不直接写变量，而是用占位符，在执行时再把占位符替换为具体的变量值。代码片段如下

   
   
   
   

    
    
    
    
    String sql 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    "
    
    
    
    SELECT id,nick FROM user WHERE username=? AND password=?
    
    
    
    "
    
    
    
    ;
preparedStatement.setString(
    
    
    
    1
    
    
    
    ,username);
preparedStatement.setString(
    
    
    
    2
    
    
    
    ,password);
   
   
   
   

　　一些常用Jdbc工具对此进行了良好的封装，使代码更加简洁。比如Spring的SimpleJdbcTemplate

   
   
   
   

    
    
    
    
    String sql 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    "
    
    
    
    SELECT id,nick FROM user WHERE username=? AND password=?
    
    
    
    "
    
    
    
    ;
jdbcTemplate.queryForList(sql,username,password);
   
   
   
   

　　上面 ？的做占位符的形式被称为顺序占位符，在传参数值时必须注意顺序对应，还有一种是名称占位符。同样以SimpleJdbcTemplate为例说明.

   
   
   
   

    
    
    
    
    String sql 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    "
    
    
    
    SELECT id,nick FROM user WHERE username=:name AND password=:pass
    
    
    
    "
    
    
    
    ;
map.put(
    
    
    
    "
    
    
    
    pass
    
    
    
    "
    
    
    
    ,password);
map.put(
    
    
    
    "
    
    
    
    name
    
    
    
    "
    
    
    
    ,username);
jdbcTemplate.queryForList(sql,map);
   
   
   
   

　　上面的例子中的:name和:pass就是名称占位符,在执行时sql时再绑定变量。
iBatis中有两种占位符，#name# 和$name$两种方式，需要注意的是前者会在执行sql时绑定变量，而后者直接是替换为变量值，所以后者仍然存在sql注入漏洞问题。

　　5、未尽话题

　　接口测试要不要检查sql注入漏洞问题？这个问题值得商榷，个人认为通过常规的用例设计检查sql注入漏洞恐怕不太可行（工作量太大效果不一定好），如果要做的话可借助（或自己开发）一些工具，通过扫描静态代码再人工排查的方式进行。另外如果这项工作进行的太细致，恐怕会跟安全测试的工作重叠太多，当然如果在测试过程中发现开发的代码存在sql注入漏洞（这往往跟开发者编码习惯有关）问题，一定不要放过，进行排查还是很有必要的。