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Web环境下SQL注入攻击的检测与防御


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摘 要:简要介绍了SQL注入式攻击的原理。在前人提出的“对用户输入信息实施过滤”的技术基础上,建立了一个针对SQL注入攻击的检测/防御/备案通用模型。该模型在客户端和服务器端设置两级检查。对于一般性用户误操作和低等级恶意攻击,客户端的检查将自动做出反应;考虑到客户端检查有可能被有经验的攻击者绕开,特在服务器端设定二级检查。在文中还提出了对高等级恶意攻击的自动备案技术,并给出了相应代码。

关键词:系统安全;SQL Server;SQL注入攻击;IDS检测;DDL模型

互联网上的安全问题越来越严重,入侵检测(IDS)也因而显得尤为必要。MS SQL Server作为数据库市场的主要产品之一,研究针对他的SQL攻击处理方案,建立一个通用的SQL注入攻击防御、检测、备案模型,对于加强安全建设具有积极的意义。

  1 SQL注入攻击简介

  SQL注入攻击源于英文“SQL Injection Attack”。目前还没有看到一种标准的定义,常见的是对这种攻击形式、特点的描述。微软技术中心从2个方面进行了描述:

  (1)脚本注入式的攻击。

  (2)恶意用户输入用来影响被执行的SQL脚本。

  Stephen Kost给出了这种攻击形式的另一个特征,“从一个数据库获得未经 授权的访问和直接检索”。SQL注入攻击就其本质而言,他利用的工具是SQL的语法,针对的是应用程序开发者编程过程中的漏洞。“当攻击者能够操作数据,往应用程序中插入一些SQL语句时,SQL注入攻击就发生了”。

  由于SQL注入攻击利用的是SQL语法,使得这种攻击具有广泛性。理论上说,对于所有基于SQL语言标准的数据库软件都是有效的,包括MS SQL Server,Oracle,DB2,Sybase,MySQL等。当然,各种软件有自身的特点,最终的攻击代码可能不尽相同。SQL注入攻击的原理相对简单,易于掌握和实施,并且整个Internet上连接有数目惊人的数据库系统(仅在中国,截至2003年3月的统计就有82 900多个),在过去的几年里,SQL攻击的数量一直在增长。



  2SQL注入式攻击的检测及跟踪

  2.1SQL攻击检测/防御/跟踪模型

  针对SQL攻击的防御,前人做过大量的工作,提出的解决方案包括 :

  (1)封装客户端提交信息。

  (2)替换或删除敏感字符/字符串。

  (3)屏蔽出错信息以及。

  (4)在服务端正式处理之前对提交数据的合法性进行检查等。



 方案(1)的做法需要RDBMS的支持,目前只有Oracle采用该技术;方案(2)是一种不 完全的解决措施,举例来说明他的弱点,当客户端的输入为“…ccmdmcmdd…”时,在对敏感字符串“cmd”替换删除以后,剩下的字符正好是“…cmd…”;方案(3)的实质是在服务端处理完毕之后进行补救,攻击已经发生,只是阻止攻击者知道攻击的结果;方案(4)被多数的研究 者认为是最根本的解决手段,在确认客户端的输入合法之前,服务端拒绝进行关键性的处理操作。方案(4)与(2)的区别在于,方案(4)一旦检测到敏感字符/字符串,针对数据库的操作即行中止,而方案(2)是对有问题的客户端输入做出补救,不中止程序后续操作。方案(2)虽然在一定程度上有效,但有“治标不治本”的嫌疑,新的攻击方式正在被不断发现,只要允许服务端程序使用这些提交信息,就总有受到攻击的可能。



  因此,本文中针对SQL注入攻击的检测/防御/备案模型即基于提交信息的合法性检 查,在客户端和服务端进行两级检查,只要任一级检查没有通过,提交的信息就不会进入query语句,不会构成攻击。在客户端和服务端进行合法性检查的函数基本相同。客户端检查的主要 作用是减少网络流量,降低服务器负荷,将一般误操作、低等级攻击与高等级攻击行为区分开来。技术上,客户端的检查是有可能被有经验的攻击者绕开的,在这种情形下,提交的数据被直接发往服务端,通过在服务器端设定二级检查就显得十分必要。由于正常提交到服务端的数据已经在客户端检查过,因此,服务端检查到的提交异常基本可以认定为恶意攻击行为所致,中止提交信息的处理,进行攻击备案,并对客户端给出出错/警告提示。对应模型简图如图1所示。





<CENTER></CENTER>





  2.2检 测



  对提交信息的检查,主要包括数据类型检查、数据长度检查和敏感字符过滤。前两项可利用函数直接办到,敏感字符过滤则需要应用开发方做相应开发。经过总结,对





<CENTER></CENTER>





语句时必须用到的,因此可以针对这些敏感字符,设定过滤函数,在把这些上传的参数结合到查询语句之前对他们进行过滤。下面的2个函数即过滤模块的主要代码: <CCID_NOBR>

<CENTER></CENTER>

<CENTER></CENTER></CCID_NOBR>

  2.3跟 踪

  提交非法字符的人,都有可能是SQL注入攻击者。但考虑到用户在正常使用中的误操作也有提交非法字符/字符串的可能,因此客户端的一级检查无论对用户误操作,还是一般性攻击,所做出处理措施只是中止信息提交,给出友好的出错提示。在经过一级检查以后提交到服务器端的信息中仍然包括非法字符/字符串的,惟一的可能是攻击者绕开了客户端的一级检查。对于这种危险的信号,服务器端将从收到的提交信息数据包中提取攻击源的IP地址,存入数据库备查,同时中止针对数据库的操作.



<CENTER></CENTER>

<CENTER></CENTER>

<CENTER></CENTER>

<CENTER></CENTER>

<CENTER></CENTER>

</CCID_NOBR>







  <B>3结语 </B>



  由于SQL注入攻击针对的是应用开发过程中的编程不严密,因而对于绝大多数防火墙来说,这种攻击是“合法”的。问题的解决只有依赖于完善编程。专门针对SQL注入攻击的工具较少,Wpoison对于用asp,php进行的开发有一定帮助。本文中的DDL模型作为一个整体解决方案,对代码稍加变动也可用于SQL Server以外的关系数据库。已经将该模型应用于某单位的Web数据库开发,取得了良好的效果。本文中给出的代码在Windows 2000 Server SQL Server 2000环境测试通过。
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