Web安全之SQL注入：明明设置了强密码，为什么还会被别人登录？

一、背景

让我们先来看一个案例。某天，当你在查看应用的管理后台时，发现有很多异常的操作。接着，你很快反应过来了，这应该是黑客成功登录了管理员账户。于是，你立刻找到管理员，问他是不是设置了弱密码。管理员很无辜地表示，自己的密码非常复杂，不可能泄露，但是为了安全起见，他还是立即修改了当前的密码。奇怪的是，第二天，黑客还是能够继续登录管理员账号。问题来了，黑客究竟是怎么做到的呢？你觉得这里面的问题究竟出在哪里呢？你可以先自己思考一下。

二、SQL 注入攻击是如何产生的？

通常来说，我们会将应用的用户信息存储在数据库中。每次用户登录时，都会执行一个相应的 SQL 语句。这时，黑客会通过构造一些恶意的输入参数，在应用拼接 SQL 语句的时候，去篡改正常的 SQL 语意，从而执行黑客所控制的 SQL 查询功能。这个过程，就相当于黑客“注入”了一段 SQL 代码到应用中。这就是我们常说的 SQL 注入。
这么说可能还是有点理论，不够具体。接下来，我就以几个简单而又经典的示例，来给你介绍两种主要的 SQL 注入方式。
1. 修改 WHERE 语句
我们先来看一个例子。现在有一个简单的登录页面，需要用户输入 Username 和 Password 这两个变量来完成登录。具体的 Web 后台代码如下所示：

uName = getRequestString("username");
uPass = getRequestString("password");

sql = 'SELECT * FROM Users WHERE Username ="' + uName + '" AND Password ="' + uPass + '"'

当用户提交一个表单（假设 Username 为 admin，Password 为 123456）时，Web 将执行下面这行代码：

SELECT * FROM Users WHERE Username ="admin" AND Password ="123456"

用户名密码如果正确的话，这句 SQL 就能够返回对应的用户信息；如果错误的话，不会返回任何信息。因此，只要返回的行数≥1，就说明验证通过，用户可以成功登录。所以，当用户正常地输入自己的用户名和密码时，自然就可以成功登录应用。那黑客想要在不知道密码的情况下登录应用，他又会输入什么呢？他会输入 " or “”="。这时，应用的数据库就会执行下面这行代码：

SELECT * FROM Users WHERE Username ="" AND Password ="" or ""=""

我们可以看到，WHERE 语句后面的判断是通过 or 进行拼接的，其中"“=”“的结果是 true。那么，当有一个 or 是 true 的时候，最终结果就一定是 true 了。因此，这个 WHERE 语句是恒为真的，所以，数据库将返回全部的数据。这样一来，我们就能解答文章开头的问题了，也就是说，黑客只需要在登录页面中输入 " or “”=”，就可以在不知道密码的情况下，成功登录后台了。而这，也就是所谓的“万能密码”。而这个“万能密码”，其实就是通过修改 WHERE 语句，改变数据库的返回结果，实现无密码登录。
2. 执行任意语句
除此之外，大部分的数据库都支持多语句执行。因此，黑客除了修改原本的 WHERE 语句之外，也可以在原语句的后面，插入额外的 SQL 语句，来实现任意的增删改查操作。在实际工作中，MySQL 是最常用的数据库，我们就以它为例，来介绍一下，任意语句是如何执行的。在 MySQL 中，实现任意语句执行最简单的方法，就是利用分号将原本的 SQL 语句进行分割。这样，我们就可以一次执行多个语句了。比如，下面这个语句在执行的时候会先插入一个行，然后再返回 Users 表中全部的数据。

INSERT INTO Users (Username, Password) VALUES("test","000000"); SELECT * FROM Users;

接下来，我们来看一个具体的例子。在用户完成登录后，应用通常会通过 userId 来获取对应的用户信息。其 Web 后台的代码如下所示：

uid = getRequestString("userId");
sql = "SELECT * FROM Users WHERE UserId = " + uid;

在这种情况下，黑客只要在传入的 userId 参数中加入一个分号，就可以执行任意的 SQL 语句了。比如，黑客想“删库跑路”的话，就令 userId 为 1;DROP TABLE Users，那么，后台实际执行的 SQL 就会变成下面这行代码，而数据库中所有的用户信息就都会被删除。

SELECT * FROM Users WHERE UserId = 1；DROP TABLE Users

SQL 注入的“姿势”还有很多（比如：没有回显的盲注、基于 INSERT 语句的注入等等），它们的原理都是一样的，都是通过更改 SQL 的语义来执行黑客设定的 SQL 语句。如果你有兴趣，可以通过我前面给出的链接去进一步了解。

三、通过 SQL 注入攻击，黑客能做什么？

通过上面对 SQL 注入的简单介绍，我们已经知道，SQL 注入会令 Web 后台执行非常规的 SQL 语句，从而导致各种各样的问题。那么通过 SQL 注入攻击，黑客究竟能够干些什么呢？下面我们就一一来看。
1. 绕过验证
在上面的内容中，我们已经介绍过，" or “”=" 作为万能密码，可以让黑客在不知道密码的情况下，通过登录认证。因此，SQL 注入最直接的利用方式，就是绕过验证，也就相当于身份认证被破解了。

2. 任意篡改数据
除了绕过验证，我们在任意语句执行的部分中讲到，SQL 注入漏洞导致黑客可以执行任意的 SQL 语句。因此，通过插入 DML 类的 SQL 语句（INSERT、UPDATE、DELETE、TRUNCATE、DROP 等），黑客就可以对表数据甚至表结构进行更改，这样数据的完整性就会受到损害。比如上面例子中，黑客通过插入 DROP TABLE Users，删除数据库中全部的用户。

3. 窃取数据
在 XSS 漏洞中，黑客可以通过窃取 Cookie 和“钓鱼”获得用户的隐私数据。那么，在 SQL 注入中，黑客会怎么来获取这些隐私数据呢？在各类安全事件中，我们经常听到“拖库”这个词。所谓“拖库”，就是指黑客通过类似 SQL 注入的手段，获取到数据库中的全部数据（如用户名、密码、手机号等隐私数据）。最简单的，黑客利用 UNION 关键词，将 SQL 语句拼接成下面这行代码之后，就可以直接获取全部的用户信息了。
4. 消耗资源
SQL 注入破坏可用性十分简单，可以通过完全消耗服务器的资源来实现。比如，在 Web 后台中，黑客可以利用 WHILE 打造死循环操作，或者定义存储过程，触发一个无限迭代等等。在这些情况下，数据库服务器因为 CPU 被迅速打满，持续 100%，而无法及时响应其他请求。总结来说，通过 SQL 注入攻击，黑客可以绕过验证登录后台，非法篡改数据库中的数据；还能执行任意的 SQL 语句，盗取用户的隐私数据影响公司业务等等。所以，我认为，SQL 注入相当于让黑客直接和服务端的数据库进行了交互。正如我们一直所说的，应用的本质是数据，黑客控制了数据库，也就相当于控制了整个应用。

四、如何进行 SQL 注入防护 ？

1. 使用 PreparedStatement
2. 使用存储过程
3. 验证输入

五、总结

总结回顾一下，SQL 注入就是黑客通过相关漏洞，篡改 SQL 语句的攻击。通过 SQL 注入，黑客既可以影响正常的 SQL 执行结果，从而绕过验证，也可以执行额外的 SQL 语句，对数据的机密性、完整性和可用性都产生影响。为了避免 SQL 注入的出现，我们需要正确地使用 PreparedStatement 方法或者存储过程，尽量避免在 SQL 语句中出现字符串拼接的操作。除此之外，SQL 注入的防护也可以和 XSS 一样，对用户的输入进行验证、检测并过滤 SQL 中的关键词，从而避免原有语句被篡改分享，一张思维导图。