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SQL注入漏洞发现之旅

百家作者：百度安全应急响应中心 2020-04-24 17:20:14

概述

感谢朋友竹子的邀请。

SQLi漏洞是一个老生常谈的话题，这里仅分享一下笔者自己对SQLi漏洞挖掘的一些感悟及总结，送给有需要的人。

本文只讨论如何去发现SQLi漏洞，而不讨论发现漏洞后面的利用。

黑盒测试的角度，笔者觉得：

当你不确定漏洞是否真实存在时，就像大海上的一叶孤舟；

而当确定漏洞真实存在后，则就像大海上的一叶孤舟，多了一个灯塔。

本文主要从两个方面进行讨论，一方面将会介绍易出现SQLi漏洞的场景，另一方面将主要介绍MySQL中不同位置的注入点如何去快速证明漏洞的存在。

本文假设你已经对MySQL数据库和SQLi漏洞有所了解。

易出现问题的场景

排序功能

预编译对ORDER BY子句、表名、列名不生效。

这一点很多研发不清楚，可能会一股脑的使用预编译认为万事大吉。

因此在遇到这类的参数时，一定要格外留意，经常会出现SQLi漏洞。

持久性框架

企业系统的研发中，大部分都是调用现成的持久层框架来对数据库进行操作，但是每个框架都可能因为研发的误使用导致SQLi漏洞的产生。

像现在Java Web中最流行的SSM框架中的MyBatis，

#{param}?表示对param这个参数使用预编译，而${param}则表示对param这个参数不使用预编译，直接拼接。

研发本着省事省力的原则写着代码，写出了MyBatis框架最常见的漏洞点。

模糊查询

错误的写法

正确的写法，可见，确实比错误的写法多写很多个字符。

批量处理

错误的写法，直接传入一个字符串类型的ids，例如ids = 1,2,3,4

正确的写法，传入一个集合类型的ids，可见，这个比错误的写法多写更多的字符。

RPC

在企业中总会出现这种情况：系统A专门写了可被其他系统调用的接口a，这个接口a可能被系统B、C、D调用，但是就是不被系统A直接使用。

因此当这个接口a未作任何防御，存在SQLi漏洞的风险时，较难被公司安全部发现。

当安全部代码审计系统A，发现了接口a未作任何防御，多半是存在SQLi漏洞;

但是安全部没证据啊，没法构造数据包进行证明，鬼知道这个接口a到底被哪个系统调用了。

因此对于系统A提供的这个接口a可能要在安全部黑盒测试系统B的时候，才能证明接口a存在SQLi漏洞；然后通知系统A的研发进行修改。

所以在测试时发现某些功能突然调用了其他系统的接口时，需要格外留意。

仿废弃接口

接口已经废弃了，但是研发人员为了图省事，只在前端限制了接口的使用，通过构造数据包仍旧可以正常使用，因此我称它为伪废弃接口。

以前在挖洞的时候遇到很多次，后来在企业中与研发的同学沟通多了，才真正领悟到一些内涵。

场面一：

系统下线了，直接在登录页面把相关JS注释掉

场面二：

模块下线了，直接把这个模块在HTML删了

场面三：

系统下线了，把首页所有代码全删了

研发本着少做少错，多做多错的原则小心翼翼的下线了。

而且研发还怀着侥幸心理，说不定啥时候这个系统再用或者优化呢，到时候岂不是可以省大把时间。

像下面这个场景，在正常登录时各种参数缺失没法通过点击登录按钮来进行登录

但是却可以通过JS里面的内容来手动构造登录请求

编程语言

从编程语言角度上，不同类型的语言出现的问题侧重点会有些不同。

我理解为主要是因为强类型语言与弱类型语言之间的区别

强类型语言以JAVA为例，声明变量时便确定了数据类型，如果给的类型不一致那么便会导致错误。

因此对于像id、number、pageNo、pageSize等这类数字类型非常明显的参数，存在SQLi漏洞及XSS漏洞（暂不考虑DOM型XSS）的可能性非常小。

例如下面这个，userId参数是Long类型的，act参数是String类型的。

因此这个userId参数通常不会存在SQLi漏洞跟XSS漏洞，而act参数确有测试的必要。

而向PHP、Python这种弱编译型语言，则仍旧需要对数字类型非常明显的参数做测试。

但是也不能一概而论，这类语言的一些开发框架会强制参数的类型。

例如Python里面的Django?框架

在接收参数时限定了参数question_id必须是int类型的，当给出的字符串时，便会异常，无法匹配这个接口。

隐藏参数

ORM框架会为数据库中的字段与实体对象一一映射，即数据库中有哪些字段，那么建立的实体对象中便有那些属性。

例如下面这个SQL模板，接收的是一个User对象，返回的也是一个User对象

必须的参数是startIndex?、limitSize?参数，而username、email、dep?参数都是可有可无的。

当然这三个参数也很可能在你测试的功能点上找不到。

也就是说常见的黑盒测试、扫描器扫描等不容易发现，因此在像这种ORM框架中隐藏参数出现SQLi漏洞的概率会大一些。

例如之前有一次，推漏洞修复，代码审计发现的查询功能的一个隐藏参数；研发的同学说这是他们研发自用的参数，在前台是找不到的，因此不用修。

结合一下上面RPC那个场景所说的问题

在黑盒测试时，较难测试到系统中的隐藏参数；

在白盒测试时，较难证明系统提供的RPC接口的安全性。

前端固定参数

前端中固定的一些参数，例如下拉列表、readonly的参数、disabled的参数等，研发认为只能是这几个值，肯定不会有什么问题，因此认为参数可控，可以不对参数做任何处理。

这种情况在企业中特别常见，因此这类参数出现问题的概率会更大。

例如下面这个真实片段

楼兰：你这个漏洞没修复啊，还是存在啊研发：不会吧，这次我在前端设置了一个下拉框，这个参数只能是固定的几个值楼兰：这不行啊，你这个漏洞在前端做的任何限制都没用啊，攻击者直接在数据包中进行修改，不通过前端的研发：...

HTTP Header头

Header头中最常写入数据库的字段:?Client-ip与X-Forwarded-For?，用来记录客户端IP。

研发认为客户端IP，不都是固定的那个格式么，安全，没问题。

但是研发的同学却不知道获取客户端IP的方式有很多种，很多个字段都可以在客户端进行任意伪造，因此在测试时可以判断一下目标功能点是否可能记录客户端IP，如果可能那么便可以对记录客户端IP的字段进行SQLi漏洞的测试。

例如下面这段PHP代码，研发的先通过Client-ip来获取IP，获取不到时，再尝试通过X-Forwarded-For来获取，最后才通过不可伪造的Remote-Addr来获取。

时间参数

在笔者与研发线沟通漏洞修复的问题时，发现有些研发竟然会对时间型的参数保持怀疑态度，可能是因为时间型的参数在插入时要保持格式的一致的原因，导致有些研发不敢去处理这个时间型的参数。

总觉得使用预编译的话可能会引起异常，因此便直接拼接了。

MySQL中各位置的测试

在具体测试每个参数的时候需要先判断该参数位于SQL语句中的什么位置，然后有针对性的进行测试。

在开始之前，先看一下MySQL中SELECT语句的语法，因为查询功能是最为常见的功能。

表名字段名

这里仅说一下注意点，闭合字符的使用。

像下面这个情况，你在闭合的时候则需要考虑使用反单引号，而不是单引号、或者双引号

SELECT * FROM `bsrc` WHERE `{输入点}` = '';

一般来说表名字段名，要么没有闭合字符，要么便是反单引号。

where子句

普通条件

假设输入点在下面这个位置

SELECT * FROM `bsrc` WHERE `bug_name` = '{输入点}';

因此可以用最简单的代码去发现漏洞

index.php?bug_name=x?与index.php?bug_name=x'-'x

看一下数据库的执行结果

再来一探究竟

而对于数字型的参数则更好证明了

index.php?id=4?与index.php?id=5-1来查看回显的数据是否一致

模糊查询

假设输入点在下面这个位置

SELECT * FROM `bsrc` WHERE `bug_name` like '%输入点%';

再去用刚才这个方法去测试，发现结局却大相径庭

诺，这个时候既不是结果为空，也不是显示全部数据。

此时可以这样来证明

index.php?bug_name=' and '%'='?和?index.php?bug_name=' and 'x'='

数据库查询效果图如下

order by子句

上面已经说过了，order by子句出现SQLi漏洞的概率非常大。

假设输入点在下面这个位置

SELECT * FROM `bsrc` WHERE `bug_name` like '%' ORDER BY {输入点1} {输入点2}

先来看一个正常的使用

先对bug_name字段进行降序，再对bug_rank字段进行升序（默认），再对第3列进行升序（默认）。

因此最快速的测试方法便出来了

页面正常

index.php?order=1,1

页面异常

index.php?order=1,0

MySQL效果图如下

当列数为0或者超出所有列数时便会报错。

limit子句

通过上面所说的MySQL中的SELECT语句的语法规定可以得知Limit子句后面只能跟PROCEDURE子句、INTO子句；

因此当注入点是limit位置的时候，你可以使用INTO子句来写入文件进而证明；

但是在真实情况中，拥有可以通过INTO子句来写入文件的并且读取该文件的条件很少；

因此通过情况下是使用PROCEDURE子句。

关于PROCEDURE子句的详情可以看官方文档中给出的介绍。

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/procedure-analyse.html

PROCEDURE?syntax is deprecated as of MySQL 5.7.18, and is removed in MySQL 8.0.

Payload

SELECT * FROM `bug_name` limit 10 procedure analyse(updatexml(1,concat(0x7e, user()),1), 1);

效果图

当limit子句前面没有使用order by子句时，可以在limit后面直接使用联合查询。

如果limit前面使用了order by子句时，那么便只能考虑前面的Payload了。

其他情况

仅语法错误时

在真实情况中，在测试时发现很多时候只有语法错误时，页面才会跟语法正确时有所区别。

先看一下最简单的证明方法

语法正常，页面正常

index.php?bug_name=1' and if(1=2,(select 1 union select 2),1) and '

语法错误，页面出现差别

index.php?bug_name=1' and if(1=1,(select 1 union select 2),1) and '

语法错误，页面出现差别

index.php?bug_name=1' and if(1=1,(select 1,2),1) and '

再来看一下数据库中的执行效果

在MySQL中，在使用子查询时，子查询的结果必须且只能是一行一列。

时间型盲注

SELECT * FROM `bsrc` WHERE `id` >= 5 AND sleep(1)

此时如果符合条件id>=5?的有2行，那么便会执行2次sleep(1)。

SELECT * FROM `bsrc` WHERE `id` >= 5 OR sleep(1)

此时如果不符合条件id>=5的有4行，便会执行4次sleep(1)

假设符合条件或不符合条件的数据行数过多时，那么便会休眠太久会影响数据库的运行；

因此在进行时间型盲注时，需要注意的时尽量不要直接使用sleep函数。

可以使用子查询的方式来执行睡眠。

SELECT * FROM `bsrc` WHERE `id` >= 5 AND (SELECT 1 FROM (SELECT sleep(1))a);

括号内的语句优先级高，会先执行高优先级的语句然后把这个语句替换会执行后的结果。

因此不管前面的条件有多少符合要求的，该语句只会睡眠1秒。

短路原则

SELECT * FROM `bsrc` WHERE 条件1 and 条件2

当条件1查询出info数据表中的数据是0行时，即没有任何符合条件1的数据时，条件2将不会执行。

SELECT * FROM `bsrc` WHERE 条件1 or 条件2

当条件1能查询出info数据表中的所有数据时，即所有数据均符合条件1时，条件2将不会执行。

假设输入点在下面这个位置

SELECT * FROM `bsrc` WHERE `id` = {插入点};

假设id=1的数据是不存在的，那么当你在页面输入

index.php?id=1 and sleep(1)

或者输入

index.php?id=1 and sleep(0)

这两种输入的现象将会一模一样，因为and后面的语句MySQL将不会再执行。

因此在构造SQLi的Payload时要考虑短路原则，根据情景选择逻辑运算符或者不使用运算符。

结语

遇到一个问题解决一个，好似永远的无底洞，不如去理解它的所有构造；去思考这些东西怎么被创造的，然后再学会创造，破坏、发现Bug就非常容易了。

感谢TEag1e@米斯特的精彩分享，知识因分享而更具价值，欢迎大家惠赐作品~

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百度安全应急响应中心，简称BSRC，是百度致力于维护互联网健康生态环境，保障百度产品和业务线的信息安全，促进安全专家的合作与交流，而建立的漏洞收集以及应急响应平台。地址:https://bsrc.baidu.com

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