• SEED实验系列:Collabtive系统SQL注入实验


      本课程原文链接为:https://www.shiyanlou.com/courses/291实验楼已经为此课程的实践提供了在线实验环境,想要尝试体验的,可以直接前往实验楼进行实践操作。

       你能够喜欢我们的课程,让我们感到异常高兴,我们也非常欢迎你将本课程分享给更多的人,我们唯一的要求就是请保留我们的课程原文链接。

    一、实验描述

    SQL注入漏洞的代码注入技术,利用web应用程序和数据库服务器之间的接口。通过把SQL命令插入到Web表单提交或输入域名或页面请求的查询字符串,最终达到欺骗服务器执行恶意的SQL命令。

    二、实验背景

    在这个实验中,我们利用的web应用程序称为Collabtive,禁用Collabtive的若干对策。这样我们就创建了一个容易受到SQL注入攻击的Collabtive版本。经过我们的人工修改,可以捕捉许多web开发人员的常见错误。在本实验室学生的目标是找到方法来利用SQL注入漏洞,证明可以通过攻击的伤害,和掌握的技术,可以帮助抵御这类攻击。

    三、预备知识

    1、SQL语言

    结构化查询语言(Structured Query Language)简称SQL:是一种特殊目的的编程语言,是一种数据库查询和程序设计语言,用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统;同时也是数据库脚本文件的扩展名

    常见SQL语句

    2、SQL注入

    SQL注入:SQL注入能使攻击者绕过认证机制,完全控制远程服务器上的数据库。SQL是结构化查询语言的简称,它是访问数据库的事实标准。目前,大多数Web应用都使用SQL数据库来存放应用程序的数据。几乎所有的Web应用在后台都使用某种SQL数据库。跟大多数语言一样,SQL语法允许数据库命令和用户数据混杂在一起的。如果开发人员不细心的话,用户数据就有可能被解释成命令,这样的话,远程用户就不仅能向Web应用输入数据,而且还可以在数据库上执行任意命令了。

    sql注入原理讲解

    3、SQL注入危害

    1. 非法读取、篡改、添加、删除数据库中的数据。

    2. 盗取用户的各类敏感信息,获取利益。

    3. 通过修改数据库来修改网页上的内容。

    4. 私自添加或删除账号。

    5. 注入木马等等。

    4、环境搭建

    启动mysql:

    sudo mysqld_safe

    启动Apache:

    sudo service apache2 start
    
    密码:dees

    配置DNS:

        sudo vim /etc/hosts

    按i进入编辑模式,编辑文件

    编辑完成后按Esc退出编辑

    完成后使用 :wq 保存并退出


    配置网站文件:

        sudo vim /etc/apache2/conf.d/lab.conf
        sudo service apache2 restart  重启服务
    图片描述信息

    访问测试:http://www.sqllabcollabtive.com

    图片描述信息

    用户名:admin;密码:admin

    关闭php配置策略:

        sudo vim /etc/php5/apache2/php.ini

    magic_quotes_gpc=On 改为 magic_quotes_gpc = Off

    图片描述信息

    关于magic_quotes_off函数:

    对于magic_quotes_gpc=on的情况, 我们可以不对输入和输出数据库的字符串数据作addslashes()和stripslashes()的操作,数据也会正常显示;

    如果此时你对输入的数据作了addslashes()处理,那么在输出的时候就必须使用stripslashes()去掉多余的反斜杠。

    对于PHP magic_quotes_gpc=off 的情况

    必须使用addslashes()对输入数据进行处理,但并不需要使用stripslashes()格式化输出,因为addslashes()并未将反斜杠一起写入数据库,只是帮助mysql完成了sql语句的执行。

    科普

    四、实验内容

    1、lab1 select语句的sql注入

    访问:www.sqllabcollabtive.com;当我们知道用户而不知道到密码的时候,我们可以怎么登陆?

    查看登陆验证文件:

    sudo vim /var/www/SQL/Collabtive/include/class.user.php

    设置行号 :set number

    查找 :/keyword

    找到其中第375

    $sel1 = mysql_query ("SELECT ID, name, locale, lastlogin, gender, FROM user WHERE (name = '$user' OR email = '$user') AND pass = '$pass'");

    这一句就是我们登录时,后台的sql语句;我们可以构造一个语句,在不知道密码的情况下登陆;

     $sel1 = mysql_query ("SELECT ID, name, locale, lastlogin, gender, FROM user WHERE (name = '$user ') #' OR email = '$user') AND pass = '$pass'");

    修改完后重启一下服务器:

    sudo sudo service apache2 restart

    我们在$user后面加上) # 这样就会只验证用户名,后面的会被#注释

    图片描述信息

    点击登陆以后,我们就可以绕过密码直接登录:

    图片描述信息

    思考:

    你是否可以找到一个方法来修改数据库(仍然使用上述SQL查询)?

    例如,你能添加一个新的登陆用户,或删除现有的用户?显然,上述的SQL语句是一个查询只陈述,并且不能更新数据库。但是,使用SQL注入,你可以把上面的语句分割为两个语句,后面是更新语句。

    请试试这个方法,看看是否可以成功地更新数据库?

    答案:

    说实话,我们都无法达到更新的目标。这是因为在MySQL中实现的特定的防御机制。在报告中,你应该告诉我们你有什么企图以修改数据库。你应该找出原因的攻击失败,是什么机制在MySQL中阻止这种攻击。

    登陆用户名:

    admin') union update user set name='test' #

    登陆密码:随意的字符

    登陆失败


    2、原因解释

    MySQL机制:update不支持union语法。

    3、lab2 update语句的sql注入

    Collabtive平台中可以更新用户信息,我们要实现通过自己的用户去修改别人的用户信息;

    访问用户编辑链接:http://www.sqllabcollabtive.com/manageuser.php?action=editform&id=1

    在Collabtive web应用程序中,如果用户想更新他们的个人资料,他们可以去我的帐户,单击编辑链接,然后填写表格以更新资料信息。在用户发送更新请求到服务器,一个UPDATE SQL语句将建造在include/class.user.php。这句话的目的是修改用户表中的当前用户的配置信息。 有一个在这个SQL语句中的SQL注入漏洞;

     sudo vim /var/www/SQL/Collabtive/include/class.user.php

    我们可以找到如下的代码

    function edit($id, $name, $realname, $email, $tel1, $tel2, $company,
                  $zip, $gender, $url, $address1, $address2, $state,
                  $country, $tags, $locale, $avatar = "", $rate = 0.0)
        {
        $name = mysql_real_escape_string($name);
        $realname = mysql_real_escape_string($realname);
    
        //modified for SQL Lab
        //$company = mysql_real_escape_string($company);
        $email = mysql_real_escape_string($email);
    
        // further escaped parameters removed for brevity...
    
        $rate = (float) $rate;
        $id = (int) $id;
    
        if ($avatar != "")
            {
                $upd = mysql_query("UPDATE user SET name='$name', email='$email',
                                    tel1='$tel1', tel2='$tel2', company='$company',
                                    zip='$zip', gender='$gender', url='$url',
                                    adress='$address1', adress2='$address2',
                                    state='$state', country='$country',
                                    tags='$tags', locale='$locale',
                                    avatar='$avatar', rate='$rate' WHERE ID = $id");
            }
        else
            {
                // same query as above minus setting avatar; removed for
                // brevity
            }
        if ($upd)
            {
                $this->mylog->add($name, 'user', 2, 0);
                return true;
            }
        else
            {
                return false;
            }
        }


    我们会发现sql语句为:SELECT ID WHERE name='$user',并且company的位置是存在注入漏洞,原理同lab1。

    这样我们就可以越权来修改其他用户的信息及密码;我们使用任意用户,如: bob bob 进行登录;

    在编辑用户的位置:user 填 ted 用户; Company 处填:

     ', `pass` = '9d4e1e23bd5b727046a9e3b4b7db57bd8d6ee684' WHERE ID = 4 # '
        注:这里的 9d4e1e23bd5b727046a9e3b4b7db57bd8d6ee684 就是pass的md5值;

    图片描述信息

    点击修改,然后我们退出当前用户,使用ted用户登录,这个时候ted用户的密码应该是pass;

    图片描述信息

    图片描述信息

    五、防御策略

    SQL注入漏洞的根本问题是数据与代码的分离失败,因此我们可以针对这个原因进行防御

    1、防御策略1

    防御转义特殊字符使用,默认开启magic_quotes_gpc,将magic_quotes_gpc值设为On。

      sudo vim /etc/php5/apache2/php.ini
        sudo service apache2 restart

    图片描述信息

    科普:magic_quotes_gpc防注入方法

    2、防御策略2--避免使用特殊字符

    MySQL提供一个函数 mysql_real_escape_string(),这个函数可以用来过滤一些特殊字符;如x00, , , \, ', " and x1a;

    科普:mysql_real_escape_string()

    代码防御示例:

        sudo vim /var/www/SQL/Collabtive/include/class.user.php

    修改为如下:

    // This code was provided by the lab's author Wenliang Du, of Syracuse
        // University under the GNU Free Documentation License
    
        function login($user, $pass)
        {
            if (!$user)
                {
                    return false;
                }
    
            // modification fixed
            $user = mysql_real_escape_string($user);
            $pass = mysql_real_escape_string($pass);
            $pass = sha1($pass);
    
            $sel1 = mysql_query("SELECT ID, name, locale, lastlogin, gender
                             FROM user WHERE (name =  '$user' OR
                             email = '$user') AND pass = '$pass'");
            $chk = mysql_fetch_array($sel1);
            if ($chk["ID"] != "")
                {
                    // New user session object and cookie creation code
                    // removed for brevity
                    return true;
                }
            else
            {
                return false;
            }
        }


    以及编辑用户代码:

    function edit($id, $name, $realname, $email, $tel1, $tel2, $company,
                  $zip, $gender, $url, $address1, $address2, $state,
                  $country, $tags, $locale, $avatar = "", $rate = 0.0)
        {
        $name = mysql_real_escape_string($name);
        $realname = mysql_real_escape_string($realname);
    
        // modification fixed
        $company = mysql_real_escape_string($company);
        $email = mysql_real_escape_string($email);
    
        // further escaped parameters removed for brevity...
    
        $rate = (float) $rate;
        $id = (int) $id;
    
        if ($avatar != "")
            {
                $upd = mysql_query("UPDATE user SET name='$name', email='$email',
                                    tel1='$tel1', tel2='$tel2', company='$company',
                                    zip='$zip', gender='$gender', url='$url',
                                    adress='$address1', adress2='$address2',
                                    state='$state', country='$country',
                                    tags='$tags', locale='$locale',
                                    avatar='$avatar', rate='$rate' WHERE ID = $id");
            }
        else
            {
                // same query as above minus setting avatar; removed for
                // brevity
            }
        if ($upd)
            {
                $this->mylog->add($name, 'user', 2, 0);
                return true;
            }
        else
            {
                return false;
            }
        }


    3、防御策略3--数据与sql语句的分离

    通过SQL逻辑分离来告诉数据库到底是哪部分是数据部分,哪一部分是SQL语句部分;

    提供以新的new mysqli()函数, 将这个函数写入config/standary/config.php文件:

        sudo vim /var/www/SQL/Collabtive/include/class.user.php

    修改代码如下:

    // This code was provided by the lab's author Wenliang Du, of Syracuse
        // University under the GNU Free Documentation License
    
        function login($user, $pass)
        {
        if (!$user)
            {
                return false;
            }
    
        // using prepared statements
    
        // note that $conn is instantiated in the datenbank class found in
        // ./class.datenbank.php. this may need to be passed in, but we
        // will assume we have access to it for the sake of brevity
    
        $stmt = $conn->prepare("SELECT ID,name,locale,lastlogin,gender FROM user
                                WHERE (name=? OR email=?) AND pass=?");
        $stmt->bind_param("sss", $user, $user, sha1($pass));
        $stmt->execute();
        $stmt->bind_result($bind_ID, $bind_name, $bind_locale, $bind_lastlogin,
                           $bind_gender);
        $chk = $stmt->fetch();
        if ($bind_ID != "")
            {
                // New user session object and cookie creation code
                // removed for brevity
                return true;
            }
        else
            {
                return false;
            }
        }

    以及编辑用户处的代码:

    // This code was provided by the lab's author Wenliang Du, of Syracuse
        // University under the GNU Free Documentation License
    
        function edit($id, $name, $realname, $email, $tel1, $tel2, $company, $zip,
                  $gender, $url, $address1, $address2, $state, $country, $tags,
                  $locale, $avatar = "", $rate = 0.0)
        {
        // the bind_param() function wants a double, not float, though
        // they are the same internally
        $rate = (double) $rate;
        $id = (int) $id;
    
        if ($avatar != "")
            {
                // again, $conn is instantiated in the datenbank class, and
                // may need to be passed, but we are assuming we have
                // access to it for the sake of brevity
    
                // note that the app uses zip as a string, does not use
                // realname although it is passed, and the columns adress
                // and adress2 are misspelled
    
                $stmt = $conn->prepare("UPDATE user SET name=?, email=?, tel1=?,
                                        tel2=?, company=?, zip=?, gender=?, url=?,
                                        adress=?, adress2=?, state=?, country=?,
                                        tags=?, locale=?, avatar=? rate=?
                                        WHERE ID = ?");
                $stmt->bind_param("sssssssssssssssdi", $name, $email, $tel1, $tel2,
                                   $company, $zip, $gender, $url, $address1,
                                   $address2, $state, $country, $tags, $locale,
                                   $avatar, $rate, $id);
                $upd = $stmt->execute();
            }
        else
            {
                $stmt = $conn->prepare("UPDATE user SET name=?, email=?, tel1=?,
                                        tel2=?, company=?, zip=?, gender=?, url=?,
                                        adress=?, adress2=?, state=?, country=?,
                                        tags=?, locale=?, rate=? WHERE ID = ?");
                $stmt->bind_param("ssssssssssssssdi", $name, $email, $tel1, $tel2,
                                   $company, $zip, $gender, $url, $address1,
                                   $address2, $state, $country, $tags, $locale,
                                   $rate, $id);
                $upd = $stmt->execute();
            }
        if ($upd)
            {
                $this->mylog->add($name, 'user', 2, 0);
                return true;
            }
        else
            {
                return false;
            }
        }


    4、调试

    下面的代码可以让服务器端php程序变量输出到一个文件中,以此来对php代码进行调试

    $myFile = "/tmp/mylog.txt";
        $fh = fopen($myFile, ’a’) or die("can’t open file");
        $Data = "a string";
        fwrite($fh, $Data . "
    ");
        fclose($fh);

    5、火狐插件Tamper Data

    TamperData使用

    六、作业

    你需要提交一份详细的实验报告,描述你所做的和你所观察到的。

    请提供使用的LiveHTTPHeaders的截图,并且提供详细的操作过程资料。

    您还可以提供有趣或者令人惊讶的发现。

    license

    本实验所涉及的实验环境来自Syracuse SEED labs,并在此基础上为适配实验室我那工作环境进行修改,修改后的实验文档仍然遵循GUN Free Documentation License 附Syracuse SEED labs版权说明:

    Copyright c 2006 - 2011 Wenliang Du, Syracuse University. The development of this document is/was funded by three grants from the US National Science Foundation: Awards No. 0231122 and 0618680 from TUES/CCLI and Award No. 1017771 from Trustworthy Computing. Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or any later version published by the Free Software Foundation. A copy of the license can be found athttp://www.gnu.org/licenses/fdl.html.

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