防 SQL 注入：为数据安全筑牢防线(图文)

SQL 注入攻击的方式多种多样，给数据库带来了极大的危害。如基于错误的注入，攻击者构造恶意 SQL 语句，使服务器返回错误信息，获取敏感信息。例如在登录页面输入 “' or 1=1--”，会让 SQL 语句变为可返回所有用户信息的状态。
基于联合查询的注入，攻击者在注入点构造联合查询语句，如在搜索框输入 “' UNION SELECT username, password FROM users--”，可获取数据库中的敏感信息。
布尔盲注通过构造恶意 SQL 语句，利用应用程序返回的布尔值推断数据库结构和相关信息。时间盲注则使服务器在执行查询时延迟一段时间，通过观察响应时间来推断数据库信息。
堆叠查询注入可构造多个 SQL 查询语句获取敏感信息。报错注入通过构造恶意 SQL 语句使服务器返回错误信息以获取敏感信息。基于注释符号的注入插入注释符号，让恶意 SQL 语句被忽略从而获取敏感信息。
这些攻击方式可能导致严重后果。首先是数据泄露，攻击者可能获取数据库中存储的用户隐私信息，如密码、信用卡信息等。据统计，每年因 SQL 注入导致的数据泄露事件众多，给用户带来极大损失。
其次是网页篡改，攻击者可通过操作数据库对特定网页进行篡改，影响网站的正常运行和用户体验。
还可能进行网站挂马，传播恶意软件，修改数据库字段值嵌入网马链接，进行挂马攻击。数据库被恶意操作后，服务器可能被远程控制，安装后门，严重威胁系统安全。甚至可能破坏硬盘数据，瘫痪全系统。

二、防 SQL 注入方法多样

（一）参数化查询的优势

参数化查询是防止 SQL 注入攻击的有效方法之一。它将用户输入与查询语句分离，用户输入的内容作为参数传递给查询语句，而不是直接嵌入到 SQL 语句中。这样，数据库系统会对参数进行正确的转义和处理，从而防止恶意的 SQL 代码被执行。例如，在 Java 中，可以使用 PreparedStatement 来实现参数化查询。通过设置占位符（?）并使用 setString () 等方法设置参数值，可以避免 SQL 注入攻击。参数化查询不仅提高了代码的安全性，还具有性能优势。因为数据库系统可以对参数化的 SQL 语句进行预编译和缓存，当再次执行相同的语句时，只需要替换参数，而不用再次进行词法和语义分析，从而提高了查询的性能。

（二）输入验证和过滤

对用户输入数据进行验证和过滤至关重要。输入验证可以防止恶意输入和错误数据导致的安全漏洞和应用程序错误。可以使用正则表达式、白名单过滤或黑名单过滤等技术来实现输入验证和过滤。例如，对于数字类型的输入需要确保只接受数字字符，对于字符串类型的输入需要确保只接受合法的字符。通过严格的输入验证和过滤，可以减少 SQL 注入的风险。据统计，实施有效的输入验证和过滤可以降低约 30% 的 SQL 注入攻击可能性。

（三）使用 ORM 框架

ORM 框架（对象关系映射）将数据库操作转换为对象操作，内部会对用户输入的数据进行处理和过滤，从而降低 SQL 注入风险。ORM 框架通常自带防止 SQL 注入的机制，因为它们使用参数化查询或自己的抽象层来处理数据。例如，Hibernate 是一个流行的 Java ORM 框架，它可以自动将用户输入转换为参数化查询，从而防止 SQL 注入攻击。使用 ORM 框架可以提高开发效率，同时也可以增强应用程序的安全性。

（四）最小权限原则

为数据库用户设置最小权限是防止 SQL 注入攻击的重要措施。避免数据库用户具有过高的权限，确保应用程序只能访问其所需的最低权限。将数据库用户的权限限制在最小范围内，可以减少攻击者利用 SQL 注入漏洞获取敏感数据或对数据库进行恶意操作的可能性。例如，可以为普通用户只授予查询和插入数据的权限，而不授予删除和修改数据库结构的权限。

（五）日志记录和监控

记录用户操作日志及定期监控具有重要意义。通过记录用户的操作日志，可以追踪用户的行为，及时发现异常操作。定期检查和监控日志可以帮助发现 SQL 注入攻击的迹象。例如，如果发现大量异常的查询语句或者频繁的错误日志，可能是 SQL 注入攻击的信号。及时采取措施可以减少损失，保护数据库的安全。

（六）定期更新和维护

及时更新数据库和相关软件补丁及安全更新是保持系统安全性的关键。数据库供应商和开发框架通常会发布安全更新，修复已知的安全漏洞。定期查看安全公告，并及时应用补丁和更新，可以防止攻击者利用已知的漏洞进行 SQL 注入攻击。同时，定期维护数据库和应用程序，确保其正常运行，也可以提高系统的安全性。

（七）加密敏感数据

对敏感数据加密处理非常必要。对于敏感数据，如用户密码、信用卡信息等，应该进行加密处理，避免泄露和被攻击者利用。加密可以防止即使数据库被攻击，敏感数据也不会轻易被获取。例如，可以使用哈希算法对密码进行加密存储，这样即使数据库被泄露，攻击者也无法直接获取用户的密码。同时，加密敏感数据也可以减少 SQL 注入攻击的影响。

三、不同平台的防 SQL 注入实践

（一）公众号平台

在 PHP 开发公众号时，防止 SQL 注入至关重要。可以采用以下方法：

1. 使用参数化查询，如在 PHP 中利用 PDO（PHP Data Objects）扩展提供的预处理语句来实现参数化查询。创建 PDO 对象后，通过占位符和绑定参数，可以避免 SQL 注入攻击带来的安全问题。

2. 过滤和转义输入数据，在处理用户从公众号提交的数据时，使用内置函数进行数据过滤和转义。例如，使用 FILTER_SANITIZE_STRING 函数过滤字符串中的标签和特殊字符，使用 mysqli_real_escape_string 函数将输入数据中的特殊字符转义。

3. 验证输入数据，针对公众号用户提交的数据进行具体的验证，保证数据的合法性。比如，通过正则表达式和过滤函数验证邮箱地址和手机号等信息。

4. 最小化数据库权限，根据公众号的实际需求授予最小的数据库权限，避免对数据进行删除或者修改表结构等操作，降低 SQL 注入攻击的威胁。

（二）知乎平台

在知乎平台，MyBatis 的应用较为广泛。MyBatis 中使用 #{id} 可以防止 SQL 注入，它的写法如下：SELECT * FROM user where id = #{id}。在 MyBatis 中查询还有一个写法是使用 ${id}，它的写法如下：select * from user where id = ${id}。当传入安全的参数时，两者结果并无不同，但传入不安全的参数时，第一种使用 # 的方法查询不到结果，而这个参数在第二种也就是 $ 下会得到全部的结果。这是因为 MyBatis 中使用 # 时，底层实现了预编译，通过 prepareStatement 预编译实现类对当前传入的 SQL 进行了预编译，就像在 JDBC 中使用 PreparedStatement 来进行预处理一样，会在参数外再加一层引号，从而防止 SQL 注入。而使用 $ 时，是先进行字符串拼接，然后进行预编译，容易导致 SQL 注入生效。因此，在知乎平台的开发中，应尽量采用 #{xxx} 的格式，若不得不使用 ${xxx}，要手工做好过滤工作，来防止 SQL 注入攻击。

（三）头条平台

以字节跳动相关产品为例，在头条平台防止 SQL 注入可以采取以下措施和安全策略：

1. 参数化查询，与其他平台类似，将用户输入与查询语句分离，通过占位符和绑定参数的方式防止 SQL 注入。

2. 输入验证和过滤，对用户从头条平台提交的数据进行严格的验证和过滤，确保数据的合法性和安全性。可以使用正则表达式、白名单过滤或黑名单过滤等技术。

3. 采用安全的开发框架，如使用具有防止 SQL 注入机制的框架，内部对用户输入的数据进行处理和过滤。

4. 遵循最小权限原则，为数据库用户设置最小权限，避免过高的权限导致安全风险。

5. 加强日志记录和监控，及时发现异常操作，追踪用户行为，一旦发现 SQL 注入攻击的迹象，立即采取措施。

6. 定期更新和维护，及时应用数据库和相关软件的补丁及安全更新，确保系统的安全性。

7. 加密敏感数据，对头条平台上的用户敏感信息进行加密处理，防止即使数据库被攻击，敏感数据也不会轻易被获取。

四、总结与展望

SQL 注入攻击是一种严重的网络安全威胁，可能导致数据泄露、网页篡改、恶意软件传播、数据库被恶意操作甚至系统瘫痪等严重后果。为了保护数据库和应用程序的安全，我们采取了多种防 SQL 注入的方法，包括参数化查询、输入验证和过滤、使用 ORM 框架、最小权限原则、日志记录和监控、定期更新和维护以及加密敏感数据等。
这些方法在不同的平台上也有具体的实践，如在公众号平台可以使用 PDO 扩展实现参数化查询、过滤和转义输入数据、验证输入数据以及最小化数据库权限；在知乎平台，MyBatis 中应尽量采用 #{id} 的格式防止 SQL 注入，若不得不使用 ${id}，要手工做好过滤工作；在头条平台，可以采取参数化查询、输入验证和过滤、采用安全的开发框架、遵循最小权限原则、加强日志记录和监控以及定期更新和维护和加密敏感数据等措施。
然而，尽管我们有多种防 SQL 注入的方法，但网络安全形势不断变化，攻击者的手段也在不断升级。因此，我们仍需持续关注和改进防 SQL 注入的措施。未来，我们可以期待更加智能化的防 SQL 注入技术的出现，例如利用人工智能和机器学习技术来检测和预防 SQL 注入攻击。同时，开发人员也需要不断提高安全意识，加强安全编码实践，以更好地应对不断变化的安全挑战。
总之，防 SQL 注入是一项长期而艰巨的任务，需要我们共同努力，不断探索和创新，以确保数据库和应用程序的安全。
 

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