Web环境下SQL注入攻击的检测与防御
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。
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
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：
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．
3结语
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。