数据库防火墙如何防范SQL注入行为

一、SQL注入简介

什么是SQL注入

SQL注入是当前针对数据库安全进行外部攻击的一种常见手段。现有主流应用大多基于B/S架构开发，SQL注入的攻击方式正是利用web层和通讯层的缺陷对数据库进行外部恶意攻击。将SQL命令巧妙的插入通讯的交互过程中，如：Web表单的递交、域名输入、页面请求等。通过硬性植入的查询语句攻击数据库，以期利用服务器自身缺陷执行恶意的SQL命令，从而入侵数据库。因此通过SQL注入攻击方式产生的安全事件也在增多，对系统的危害性极大。

通过SQL注入可以远程获取并利用应用里的数据，并且获取未经hashed加密的用户秘钥以及信用卡信息，甚至有以管理员身份登陆进这些应用的可能。下面通过一组常见的SQL注入攻击方式，进行说明：

首先，我们假设数据库中有JOB表，模拟进行攻击，查询表中数据量。

然后，应用中调用恶意的攻击性url向JOB表植入SQL语句：

http://localhost:port/webapp/Default.aspx?jobid=1'or 1=(select count(*) from job)—

那么，攻击时等效的SQL语句如下：

 
 
 
 
  
  
  
  
SELECT       job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl   
  
  
  
  
FROM         jobs   
  
  
  
  
WHERE      job_id='1'or 1=(select count(*) from jobs) --'  
 
 
 

如果SQL注入的假设错误，web页面如图一：

图一

如果SQL注入的假设成功，web界面如图二：

图二

攻击说明：如果SQL注入的假设成功，即证明了数据库中该表的表名是jobs，从而我们也就可以对该表进行增删改操作，从而对数据库安全造成极其严重的危害。

SQL注入的8种攻击行为

安全界有句名言“未知攻，焉知防”，想要预防SQL注入，需要进一步剖析SQL注入都有哪些常见攻击方式。

1. 猜测数据库名，备份数据库

2. 猜解字段名称

3. 遍历系统的目录结构，分析结构并发现WEB虚拟目录，植入木马

4. 查询当前用户的数据库权限

5. 设置新的数据库帐户提权得到数据库管理员账户权限

6. 利用存储过程获取操作系统管理员账户

7. 客户端脚本攻击：通过正常的输入提交方式将恶意脚本提交到数据库中，当其他用户浏览此内容时就会受到恶意脚本的攻击。

8. 客户端脚本攻击：通过SQL注入方式将恶意脚本提交到数据库中，直接使用SQL语法UPDATE数据库，并将注入SQL经过“HEX编码”，然后通过exec执行“动态”SQL的特性运行脚本。

综上可知，SQL注入对数据库的攻击方式日趋繁多,危害也日益严重，因此如何做好SQL注入的防护工作也就变成考量数据库安全产品的一道标杆。

SQL注入的5种防护方式

常规的SQL注入防护方式，包括以下几个方面

1. 通过正则表达校验用户输入

2. 通过参数化存储过程进行数据查询存取

3. 参数化SQL语句

4. 为数据库添加新架构

5. 利用LINQ to SQL查询

针对以上SQL 5种注入防护方式，可以在一定程度上避免SQL注入对数据库所带来的入侵危害，但这些操作同步会使数据库操作复杂化，在一定程度上提高了企业运维成本，同时降低数据库操作性能。因此，一种专门针对数据库防护类产品——数据库防火墙诞生，可以针对SQL注入攻击行为进行主动有效的防护。

二、数据库防火墙如何防御SQL注入

数据库防火墙作为专业的数据库安全防护工具，而针对SQL注入等数据库攻击行为的防护能力如何，是衡量一款数据库防火墙产品优略的关键要素。

目前国内数据库安全的专业厂商安华金和，自主研发推出数据库防火墙(DBFirewall)产品基于对数据库协议的精准解析，对SQL注入行为的分析更加精确，极大程度上避免了对SQL注入攻击行为的漏防与误防。

SQL注入的概念来自于Web系统，数据库防火墙在防止SQL注入时，针对已经形成且即将到达数据库的完整SQL，监测是否有非法的操作，并有效阻止针对于数据库的非法入侵行为。

图三：DBFirewall SQL注入攻击防护引擎

DBFirewall对于SQL注入行为的识别，可以分为以下三种：

1. 通过发送意外数据来触发异常，利用获取数据的GET操作，变更信息的POST操作，结合数据库异常信息，从而判断注入是否发生。

例如：

www.abc/show.php?category=bikes
www.abc/show.php?category=bik’ ’es

如果以上两句的执行结果相同，则可能存在SQL注入。

2. 利用应用程序试探。

如果应用程序没有对数据库服务器返回的错误信息进行处理，那么数据库的错误信息将直接反馈到前台，通过这些错误信息，不但可以识别出SQL注入的漏洞所在，甚至可能逐步探测出数据库表信息。

3. 根据应用响应时间判断

通过上述几种方式可以初步判断SQL注入行为的产生，但是为了提高准确性，安华金和数据库防火墙具有独特的设计流程，通过构建一条有效的SQL语句，帮助用户确认SQL注入行为：

1) SQL语句中区分数值类型和字符串类型

2) 验证注入SQL代码时，是否是通过注释剩下的查询来成功结束该语句。

3) 当web应用程序未显示任何错误时，数据库注入时间延迟。

可以检测服务器响应来确定注入

安华金和数据库防火墙基于对SQL注入的各种攻击行为，进行有针对性的数据库防护，从而形成更加完备的防护体系。下面列举几种常见的SQL注入攻击行为做分析说明，并具体描述一下DBFirewall是如何进行防护的。

1) SQL注入识别数据库

攻击方法一：通过获取数据库异常信息，数据库版本信息的方式进行SQL注入攻击

防御方法：利用DBFW的配置错误替换规则，对常见的错误信息进行替换

攻击方法二：获取版本信息

SELECT banner FROM v$version或

SELECT banner FROM v$version WHERE rownum=1

防控方法：采用风险评估中的系统表控制规则，或者通过访问控制权限中，对不同的用户控制对系统表的访问权限。

2) 利用UNION语句提取数据

如果应用返回第一个(原始)查询得到的数据，那么通过在第一个查询后面注入一个UNION运算符，并添加另外艺哥任意查询，便可以读取到数据库用户访问过的任何一张表。

攻击方法：多次使用各种数据类型替换null，直到系统不再报错为止，例如

 
 
 
 
  
  
  
  
select username,password from admin union select ‘test’,’test’ from dual  
  
  
  
  
 
 
 
 

如果测试成功，可以替换为：

 
 
 
 
  
  
  
  
select username,password from admin union select user, ’test’ from dual 
 
 
 

获得系统信息

防控方法：开启DBFW的风险评估union评测，以及系统表的评测

3) 利用条件语句

攻击方法一：基于时间

对于oracle来说，可以使用sleep，或者UTL_HTTP、HTTPURITYPE向一个死的IP地址发送一个HTTP请求来实现相同的效果。如果指定一个不存在监听者的IP地址，那么下列查询将一直等待连接知道超时：

 
 
 
 
  
  
  
  
select utl_http.request(‘http://10.0.0.1’) from dual  
  
  
  
  
select HTTPURITYPE(‘http://10.0.0.1’).getclob() from dual 
 
 
 

防控方法：开启风险评估里的暴力破解函数。

攻击方法二：基于字符串转换

对于传入参数是字符串的，可以用char函数转化其中一个字符，根基返回的结果可以实现SQL注入。

例如：

 
 
 
 
  
  
  
  
select * from products where brand=’ac’+char(108+(case when system_user=’sa’ then else 0 end))+’e’ 
 
 
 

防控方法：将char作为暴力破解函数。

4) 提权行为

在Oracle中，通过Web应用的SQL注入来提升权限非常困难。大多数权限提升方法均需要PL/SQL注入，而这种注入很少见。如果找到一种PL/SQL注入漏洞，可以通过注入PL/SQL代码来提升权限或在数据库服务器上启动操作。

不需要PL/SQL注入的例子是：使用在Oracle的mod_plSQL组件中发现的一个漏洞。

防控方法：使用访问控制或者风险评估，加入用户权限控制或高危操作

除了上述几种常见的SQL注入行为之外，DBFW内置可防护的SQL注入攻击行为还包括：窃取hash口令、利用操作系统攻击等。并且可以根据：风险级别、告警通知、SQL命令、命令特征、风险函数、表达式、类型、操作人、操作等几项元素自定义SQL注入防护规则。

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