很多人都知道SQL注入，也知道SQL參數(shù)化查詢可以防止SQL注入，可為什么能防止注入卻并不是很多人都知道的。本文主要講述的是這個(gè)問題，也許你在部分文章中看到過這塊內(nèi)容，當(dāng)然了看看也無妨。
首先：我們要了解SQL收到一個(gè)指令后所做的事情：
具體細(xì)節(jié)可以查看文章：sql server 編譯、重編譯與執(zhí)行計(jì)劃重用原理，在這里，我簡單的表示為： 收到指令 -> 編譯SQL生成執(zhí)行計(jì)劃 ->選擇執(zhí)行計(jì)劃 ->執(zhí)行執(zhí)行計(jì)劃。
具體可能有點(diǎn)不一樣，但大致的步驟如上所示。接著我們來分析為什么拼接SQL 字符串會(huì)導(dǎo)致SQL注入的風(fēng)險(xiǎn)呢？
首先創(chuàng)建一張表Users:
CREATE TABLE [dbo].[Users]( [Id] [uniqueidentifier] NOT NULL, [UserId] [int] NOT NULL, [UserName] [varchar](50) NULL, [Password] [varchar](50) NOT NULL, CONSTRAINT [PK_Users] PRIMARY KEY CLUSTERED ( [Id] ASC )WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY] ) ON [PRIMARY]
插入一些數(shù)據(jù)：
INSERT INTO [test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),1,'name1','pwd1'); INSERT INTO [Test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),2,'name2','pwd2'); INSERT INTO [Test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),3,'name3','pwd3'); INSERT INTO [Test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),4,'name4','pwd4'); INSERT INTO [Test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),5,'name5','pwd5');
假設(shè)我們有個(gè)用戶登錄的頁面，代碼如下：
驗(yàn)證用戶登錄的sql 如下：
select COUNT(*) from Users where Password = 'a' and UserName = 'b'
這段代碼返回Password 和UserName都匹配的用戶數(shù)量，如果大于1的話，那么就代表用戶存在。
本文不討論SQL 中的密碼策略，也不討論代碼規(guī)范，主要是講為什么能夠防止SQL注入，請一些同學(xué)不要糾結(jié)與某些代碼，或者和SQL注入無關(guān)的主題。
可以看到執(zhí)行結(jié)果：
這個(gè)是SQL profile 跟蹤的SQL 語句。
注入的代碼如下：
select COUNT(*) from Users where Password = 'a' and UserName = 'b' or 1=1—'
這里有人將UserName設(shè)置為了 “b' or 1=1 –”.
實(shí)際執(zhí)行的SQL就變成了如下：
可以很明顯的看到SQL注入成功了。
很多人都知道參數(shù)化查詢可以避免上面出現(xiàn)的注入問題，比如下面的代碼：
class Program
{
private static string connectionString = "Data Source=.;Initial Catalog=Test;Integrated Security=True";
static void Main(string[] args)
{
Login("b", "a");
Login("b' or 1=1--", "a");
}
private static void Login(string userName, string password)
{
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connectionString))
{
conn.Open();
SqlCommand comm = new SqlCommand();
comm.Connection = conn;
//為每一條數(shù)據(jù)添加一個(gè)參數(shù)
comm.CommandText = "select COUNT(*) from Users where Password = @Password and UserName = @UserName";
comm.Parameters.AddRange(
new SqlParameter[]{
new SqlParameter("@Password", SqlDbType.VarChar) { Value = password},
new SqlParameter("@UserName", SqlDbType.VarChar) { Value = userName},
});
comm.ExecuteNonQuery();
}
}
}實(shí)際執(zhí)行的SQL 如下所示：
exec sp_executesql N'select COUNT(*) from Users where Password = @Password and UserName = @UserName',N'@Password varchar(1),@UserName varchar(1)',@Password='a',@UserName='b'
exec sp_executesql N'select COUNT(*) from Users where Password = @Password and UserName = @UserName',N'@Password varchar(1),@UserName varchar(11)',@Password='a',@UserName='b'' or 1=1—'
可以看到參數(shù)化查詢主要做了這些事情：
1：參數(shù)過濾，可以看到 @UserName='b'' or 1=1—'
2：執(zhí)行計(jì)劃重用
因?yàn)閳?zhí)行計(jì)劃被重用，所以可以防止SQL注入。
首先分析SQL注入的本質(zhì)，用戶寫了一段SQL 用來表示查找密碼是a的，用戶名是b的所有用戶的數(shù)量。通過注入SQL，這段SQL現(xiàn)在表示的含義是查找(密碼是a的，并且用戶名是b的，) 或者1=1 的所有用戶的數(shù)量。
可以看到SQL的語意發(fā)生了改變，為什么發(fā)生了改變呢？，因?yàn)闆]有重用以前的執(zhí)行計(jì)劃，因?yàn)閷?duì)注入后的SQL語句重新進(jìn)行了編譯，因?yàn)橹匦聢?zhí)行了語法解析。所以要保證SQL語義不變，即我想要表達(dá)SQL就是我想表達(dá)的意思，不是別的注入后的意思，就應(yīng)該重用執(zhí)行計(jì)劃。
如果不能夠重用執(zhí)行計(jì)劃，那么就有SQL注入的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)镾QL的語意有可能會(huì)變化，所表達(dá)的查詢就可能變化。
在SQL Server 中查詢執(zhí)行計(jì)劃可以使用下面的腳本：
DBCC FreeProccache select total_elaPSed_time / execution_count 平均時(shí)間,total_logical_reads/execution_count 邏輯讀, usecounts 重用次數(shù),SUBSTRING(d.text, (statement_start_offset/2) + 1, ((CASE statement_end_offset WHEN -1 THEN DATALENGTH(text) ELSE statement_end_offset END - statement_start_offset)/2) + 1) 語句執(zhí)行 from sys.dm_exec_cached_plans a cross apply sys.dm_exec_query_plan(a.plan_handle) c ,sys.dm_exec_query_stats b cross apply sys.dm_exec_sql_text(b.sql_handle) d --where a.plan_handle=b.plan_handle and total_logical_reads/execution_count>4000 ORDER BY total_elapsed_time / execution_count DESC;
在這篇文章中有這么一段：
這里作者有一句話：”不過這種寫法和直接拼SQL執(zhí)行沒啥實(shí)質(zhì)性的區(qū)別”，任何拼接SQL的方式都有SQL注入的風(fēng)險(xiǎn)，所以如果沒有實(shí)質(zhì)性的區(qū)別的話，那么使用exec 動(dòng)態(tài)執(zhí)行SQL是不能防止SQL注入的。
比如下面的代碼：
private static void TestMethod()
{
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connectionString))
{
conn.Open();
SqlCommand comm = new SqlCommand();
comm.Connection = conn;
//使用exec動(dòng)態(tài)執(zhí)行SQL
//實(shí)際執(zhí)行的查詢計(jì)劃為(@UserID varchar(max))select * from Users(nolock) where UserID in (1,2,3,4)
//不是預(yù)期的(@UserID varchar(max))exec('select * from Users(nolock) where UserID in ('+@UserID+')')
comm.CommandText = "exec('select * from Users(nolock) where UserID in ('+@UserID+')')";
comm.Parameters.Add(new SqlParameter("@UserID", SqlDbType.VarChar, -1) { Value = "1,2,3,4" });
//comm.Parameters.Add(new SqlParameter("@UserID", SqlDbType.VarChar, -1) { Value = "1,2,3,4); delete from Users;--" });
comm.ExecuteNonQuery();
}
}執(zhí)行的SQL 如下：
exec sp_executesql N'exec(''select * from Users(nolock) where UserID in (''+@UserID+'')'')',N'@UserID varchar(max) ',@UserID='1,2,3,4'
可以看到SQL語句并沒有參數(shù)化查詢。
如果你將UserID設(shè)置為”
1,2,3,4); delete from Users;—-
”,那么執(zhí)行的SQL就是下面這樣：
exec sp_executesql N'exec(''select * from Users(nolock) where UserID in (''+@UserID+'')'')',N'@UserID varchar(max) ',@UserID='1,2,3,4); delete from Users;--'不要以為加了個(gè)@UserID 就代表能夠防止SQL注入，實(shí)際執(zhí)行的SQL 如下：
任何動(dòng)態(tài)的執(zhí)行SQL 都有注入的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)閯?dòng)態(tài)意味著不重用執(zhí)行計(jì)劃，而如果不重用執(zhí)行計(jì)劃的話，那么就基本上無法保證你寫的SQL所表示的意思就是你要表達(dá)的意思。這就好像小時(shí)候的填空題，查找密碼是(____) 并且用戶名是(____)的用戶。不管你填的是什么值，我所表達(dá)的就是這個(gè)意思。
最后再總結(jié)一句：因?yàn)閰?shù)化查詢可以重用執(zhí)行計(jì)劃，并且如果重用執(zhí)行計(jì)劃的話，SQL所要表達(dá)的語義就不會(huì)變化，所以就可以防止SQL注入,如果不能重用執(zhí)行計(jì)劃，就有可能出現(xiàn)SQL注入， 存儲(chǔ)過程也是一樣的道理，因?yàn)榭梢灾赜脠?zhí)行計(jì)劃。
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