20169202 2016-2017-2《网络攻防》第十一周学习总结

Collabtive 系统 SQL 注入实验

实验介绍

SQL注入技术是利用web应用程序和数据库服务器之间的接口来篡改网站内容的攻击技术。通过把SQL命令插入到Web表单提交框、输入域名框或页面请求框中，最终欺骗服务器执行恶意的SQL命令。

在这个实验中,我们使用的web应用程序称为Collabtive。我们禁用Collabtive的若干防护措施，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,我们就可以通过实验分析许多web开发人员的常见错误与疏忽。在本实验中学生的目标是找到方法来利用SQL注入漏洞实施攻击，并通过掌握的技术来阻止此类攻击的发生。

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

非法读取、篡改、添加、删除数据库中的数据。
盗取用户的各类敏感信息，获取利益。
通过修改数据库来修改网页上的内容。
私自添加或删除账号。
注入木马等等。

4、环境搭建

启动mysql：
sudo mysqld_safe
注意启动后程序不会退出，可以打开新的终端执行后续命令。

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

访问测试：http://www.sqllabcollabtive.com

用户名：admin；密码：admin

关闭php配置策略：

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

把magic_quotes_gpc=On 改为 magic_quotes_gpc = Off

*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。

实验内容

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行

$sel1 = mysql_query ("SELECT ID, name, locale, lastlogin, gender, FROM user WHERE (name = '$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 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

点击登陆以后，我们就可以绕过密码直接登录：

• 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：

其实，我们无法实现更新目标。这是因为在MySQL中实现的特定的防御机制。在报告中，你应该告诉我们你已经尝试了那些方法去修改数据库，并且都是什么原因导致你的攻击失败了，在MySQL中有什么机制阻止了这种攻击。
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

原因解释

MySQL机制：update不支持union语法。

最后记得把我们的 sudo vim /var/www/SQL/Collabtive/include/class.user.php 文件·修改回来，否则后面的实验都没有办法登录啦。

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；

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；

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

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

科普：magic_quotes_gpc防注入方法

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;
        }
    }

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;
    }
}

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);