【Mysql优化安全】防止sql注入

（1）什么是sql注入

（1）概念
“SQL注入”是一种利用未过滤/未审核用户输入的攻击方法（“缓存溢出”和这个不同），意思就是让应用运行本不应该运行的SQL代码。就是通过sql命令插入到web表单提交或者输入域名或者页面请求的查询字符串，最终达到欺骗服务器执行恶意的sql命令。

在一些安全性要求很高的应用中（比如银行软件），经常使用将SQL语句全部替换为存储过程这样的方式，来防止SQL注入。这当然是一种很安全的方式，但我们平时开发中，可能不需要这种死板的方式。

（2）案例

1. 正常登陆：用户名：admin 密码：admin
2. 在正常用户名admin后增加一个单引号，单击"登录"。或在URL地址栏直接输入http://172.18.3.13:81/login.asp?name=admin’&pass=admin，若出错，证明没有对’进行过滤，存在SQL注入漏洞
3. 开始sql注入攻击，输入http://172.18.3.13:81/login.asp?pass=admin&name=admin’ and 1=1 and ‘a’='a，原SQL语句为SELECT * FROM data Where uname=‘admin’ and 1=1 and ‘a’=‘a’，登录成功
4. 猜解数据库表名，http://172.18.3.13:81/login.asp?pass=admin&name=admin’ and (select count(*) from data)>0 and ‘a’='a，成功，说明数据表名确为data；若不成功，则可反复测试，直至成功猜出表名
5. 猜解数据库字段名，http://172.18.3.13:81/login.asp?pass=admin&name=admin’and (select count(uname) from data)>0 and ‘a’='a，若用户名字段确为uname，则提示登录成功，同理可猜出密码字段为upass
6. 猜解密码长度
7. 猜解密码

（2）寻找sql注入的方法

（1）通过get请求
（2）通过post请求
（3）其他http请求，如cookie

（3）mybatis是如何做到防止sql注入的

（3.1）sql对比

<select id="selectByNameAndPassword" parameterType="java.util.Map" resultMap="BaseResultMap">
select id, username, password, role
from user
where username = #{username,jdbcType=VARCHAR}
and password = #{password,jdbcType=VARCHAR}
</select>

<select id="selectByNameAndPassword" parameterType="java.util.Map" resultMap="BaseResultMap">
select id, username, password, role
from user
where username = #{username,jdbcType=VARCHAR}
and password = #{password,jdbcType=VARCHAR}
</select>

（3.2）简单分析

MyBatis的SQL是一个具有“输入+输出”的功能，类似于函数的结构，参考上面的两个例子。其中，parameterType表示了输入的参数类型，resultType表示了输出的参数类型。如果我们想防止SQL注入，理所当然地要在输入参数上下功夫。上面代码中使用#的即输入参数在SQL中拼接的部分，传入参数后，打印出执行的SQL语句，会看到SQL是这样的：

select id, username, password, role from user where username=? and password=?

因为MyBatis启用了预编译功能，在SQL执行前，会先将上面的SQL发送给数据库进行编译；等到执行时，直接使用编译好的SQL，#{username}直接替换成占位符“?”就可以了。因为SQL注入只能对编译过程起作用，所以这种“预编译”+“占位符替换”的方式就很好地避免了SQL注入的问题。

（3.3）底层实现原理

MyBatis是如何做到SQL预编译的呢？其实在框架底层，是JDBC中的PreparedStatement类在起作用，PreparedStatement是我们很熟悉的Statement的子类，它的对象包含了编译好的SQL语句。这种“准备好”的方式不仅能提高安全性，而且在多次执行同一个SQL时，能够提高效率。原因是SQL已编译好，再次执行时无需再编译。

（3.4）总结#{}和${}的区别

（1）# 将传入的数据都当成一个字符串，会对自动传入的数据加一个双引号。如：where username=#{username}，如果传入的值是111,那么解析成sql时的值为where username=“111”, 如果传入的值是id，则解析成的sql为where username=“id”.

（2）$ 将传入的数据直接显示生成在sql中。
如：where username=${username}，如果传入的值是111,那么解析成sql时的值为where username=111；
如果传入的值是;drop table user;，则解析成的sql为：select id, username, password, role from user where username=;drop table user;

（3）#方式能够很大程度防止sql注入，$方式无法防止Sql注入。

（4）$方式一般用于传入数据库对象，例如传入表名.

（5）一般能用#的就别用$，若不得不使用“${xxx}”这样的参数，要手工地做好过滤工作，来防止sql注入攻击。

（6）在MyBatis中，“$xxx”这样格式的参数会直接参与SQL编译，从而不能避免注入攻击。但涉及到动态表名和列名时，只能使用“${xxx}”这样的参数格式。所以，这样的参数需要我们在代码中手工进行处理来防止注入。

（3.5）总结

#{}：相当于JDBC中的PreparedStatement，会先进行预处理，然后使用占位符?替换，是安全的，避免sql注入问题
${}：是输出变量的值，就像取配置文件里的值一样。不做任何处理，就可能存在sql注入的危险。

在编写MyBatis的映射语句时，尽量采用“#{xxx}”这样的格式。若不得不使用“${xxx}”这样的参数，要手工地做好过滤工作，来防止SQL注入攻击。

（3.6）如果手工处理“${xxx}”

如判断一下输入的参数的长度是否正常（注入语句一般很长），更精确的过滤则可以查询一下输入的参数是否在预期的参数集合中。

（3）常见的sql注入问题：数据库查询参数的类型转换处理

（4）防范sql注入的思路

（1）普通用户与系统管理员用户的权限要有严格的区分
在权限设计中，对于终端用户，即应用软件的使用者，没有必要给他们数据库对象的建立、删除等权限。那么即使在他们使用SQL语句中带有嵌入式的恶意代码，由于其用户权限的限制，这些代码也将无法被执行。故应用程序在设计的时候，最好把系统管理员的用户与普通用户区分开来。如此可以最大限度的减少注入式攻击对数据库带来的危害。

（2）强迫使用参数化语句
如果在编写SQL语句的时候，用户输入的变量不是直接嵌入到SQL语句。而是通过参数来传递这个变量的话，那么就可以有效的防治SQL注入式攻击。也就是说，用户的输入绝对不能够直接被嵌入到SQL语句中。与此相反，用户的输入的内容必须进行过滤，或者使用参数化的语句来传递用户输入的变量。参数化的语句使用参数而不是将用户输入变量嵌入到SQL语句中。采用这种措施，可以杜绝大部分的SQL注入式攻击。不过可惜的是，现在支持参数化语句的数据库引擎并不多。不过数据库工程师在开发产品的时候要尽量采用参数化语句。

（3）加强对用户输入的验证
总体来说，防治SQL注入式攻击可以采用两种方法，一是加强对用户输入内容的检查与验证;二是强迫使用参数化语句来传递用户输入的内容。在SQLServer数据库中，有比较多的用户输入内容验证工具，可以帮助管理员来对付SQL注入式攻击。测试字符串变量的内容，只接受所需的值。拒绝包含二进制数据、转义序列和注释字符的输入内容。这有助于防止脚本注入，防止某些缓冲区溢出攻击。测试用户输入内容的大小和数据类型，强制执行适当的限制与转换。这即有助于防止有意造成的缓冲区溢出，对于防治注入式攻击有比较明显的效果。
　　如可以使用存储过程来验证用户的输入。利用存储过程可以实现对用户输入变量的过滤，如拒绝一些特殊的符号。如以上那个恶意代码中，只要存储过程把那个分号过滤掉，那么这个恶意代码也就没有用武之地了。在执行SQL语句之前，可以通过数据库的存储过程，来拒绝接纳一些特殊的符号。在不影响数据库应用的前提下，应该让数据库拒绝包含以下字符的输入。如分号分隔符，它是SQL注入式攻击的主要帮凶。如注释分隔符。注释只有在数据设计的时候用的到。一般用户的查询语句中没有必要注释的内容，故可以直接把他拒绝掉，通常情况下这么做不会发生意外损失。把以上这些特殊符号拒绝掉，那么即使在SQL语句中嵌入了恶意代码，他们也将毫无作为。
　　故始终通过测试类型、长度、格式和范围来验证用户输入，过滤用户输入的内容。这是防止SQL注入式攻击的常见并且行之有效的措施。

（4）多多使用SQL Server数据库自带的安全参数
　　为了减少注入式攻击对于SQL Server数据库的不良影响，在SQLServer数据库专门设计了相对安全的SQL参数。在数据库设计过程中，工程师要尽量采用这些参数来杜绝恶意的SQL注入式攻击。
　　如在SQL Server数据库中提供了Parameters集合。这个集合提供了类型检查和长度验证的功能。如果管理员采用了Parameters这个集合的话，则用户输入的内容将被视为字符值而不是可执行代码。即使用户输入的内容中含有可执行代码，则数据库也会过滤掉。因为此时数据库只把它当作普通的字符来处理。使用Parameters集合的另外一个优点是可以强制执行类型和长度检查，范围以外的值将触发异常。如果用户输入的值不符合指定的类型与长度约束，就会发生异常，并报告给管理员。如上面这个案例中，如果员工编号定义的数据类型为字符串型，长度为10个字符。而用户输入的内容虽然也是字符类型的数据，但是其长度达到了20个字符。则此时就会引发异常，因为用户输入的内容长度超过了数据库字段长度的限制。

（5）多层环境如何防治SQL注入式攻击
在多层应用环境中，用户输入的所有数据都应该在验证之后才能被允许进入到可信区域。未通过验证过程的数据应被数据库拒绝，并向上一层返回一个错误信息。实现多层验证。对无目的的恶意用户采取的预防措施，对坚定的攻击者可能无效。更好的做法是在用户界面和所有跨信任边界的后续点上验证输入。如在客户端应用程序中验证数据可以防止简单的脚本注入。但是，如果下一层认为其输入已通过验证，则任何可以绕过客户端的恶意用户就可以不受限制地访问系统。故对于多层应用环境，在防止注入式攻击的时候，需要各层一起努力，在客户端与数据库端都要采用相应的措施来防治SQL语句的注入式攻击。

（6）必要的情况下使用专业的漏洞扫描工具来寻找可能被攻击的点
使用专业的漏洞扫描工具，可以帮助管理员来寻找可能被SQL注入式攻击的点。不过漏洞扫描工具只能发现攻击点，而不能够主动起到防御SQL注入攻击的作用。当然这个工具也经常被攻击者拿来使用。如攻击者可以利用这个工具自动搜索攻击目标并实施攻击。为此在必要的情况下，企业应当投资于一些专业的漏洞扫描工具。一个完善的漏洞扫描程序不同于网络扫描程序，它专门查找数据库中的SQL注入式漏洞。最新的漏洞扫描程序可以查找最新发现的漏洞。所以凭借专业的工具，可以帮助管理员发现SQL注入式漏洞，并提醒管理员采取积极的措施来预防SQL注入式攻击。如果攻击者能够发现的SQL注入式漏洞数据库管理员都发现了并采取了积极的措施堵住漏洞，那么攻击者也就无从下手了。

（7）设置陷阱账号
设置两个帐号，一个是普通管理员帐号，一个是防注入的帐号。将防注入的账号设置的很象管理员，如 admin，以制造假象吸引软件的检测，而密码是大于千字以上的中文字符，迫使软件分析账号的时候进入全负荷状态甚至资源耗尽而死机。

（5）放置sql注入的方法

我们永远不要信任用户的输入，我们必须认定用户输入的数据都是不安全的，我们都需要对用户输入的数据进行过滤处理。

（1）检查变量数据类型和格式（不灵活，要写死多个检测方法）

1. 使用正则表达式过滤传入的参数
2. PHP函数检查变量
3. 前端js检查是否包函非法字符

（2）过滤特殊符号

（3）绑定变量，使用预编译语句（最优解）
MySQL的mysqli驱动提供了预编译语句的支持，不同的程序语言，都分别有使用预编译语句的方法。

实际上，绑定变量使用预编译语句是预防SQL注入的最佳方式，使用预编译的SQL语句语义不会发生改变，在SQL语句中，变量用问号?表示，黑客即使本事再大，也无法改变SQL语句的结构，像上面例子中，username变量传递的plhwin’ AND 1=1-- hack参数，也只会当作username字符串来解释查询，从根本上杜绝了SQL注入攻击的发生。