10 Сен 2021

SQL-инъекция

10 Сен 2021

Пример уязвимости
Поиск потенциальных уязвимостей
Борьба с SQL-инъекциями
Дополнительные ссылки

SQL-инъекциями называют атаки, позволяющие злоумышленнику производить различные несанкционированные действия над базой данных. Они могут затрагивать как сами данные, так и структуру базы. Для этого в качестве входных данных передаются специальные строки, содержащие вредоносные команды. Приложение, уязвимое к SQL-инъекциям, производит вставку этих строк в шаблон запроса без проведения необходимых проверок. В результате формируется запрос, выполняющий действия, определённые злоумышленником. При этом запрос будет являться корректным с точки зрения синтаксиса SQL.

Уязвимости данного типа представляют серьёзную угрозу. В OWASP ASVS они принадлежат категориям 5.3.4 и 5.3.5, а в списке OWASP Top Ten 2017 их можно отнести к категории A1 (Injection). Также в Common Weakness Enumeration SQL-инъекциям соответствует позиция CWE-89.

Пример уязвимости

Для наглядной демонстрации возможностей SQLI рассмотрим следующий пример:

void ProcessRequest(HttpRequest request) 
{ 
  string name = request.Form["name"];

  string sql = $"SELECT * FROM Users WHERE name='{name}'";
  ExecuteReaderCommand(sql);

  .... 
}

void ExecuteReaderCommand(string sql) 
{
  using (var command = new SqlCommand(sql, _connection))
  { 
    using (var reader = command.ExecuteReader()) { .... } 
  } 
  .... 
}

Предполагается, что в параметре 'name' будет записано имя пользователя, данные которого будут получены из базы и в последствии обработаны. При этом модификация значений в базе не производится – приведённый фрагмент должен лишь считывать их.

Данный код уязвим к SQL-инъекциям, так как в нём непроверенные внешние данные используются для формирования запроса к базе. Вследствие этого злоумышленник имеет возможность передать в приложение строку, которая приведёт к выполнению различных несанкционированных операций.

К примеру, в параметре 'name' может быть записано следующее значение:

'; DELETE FROM Users WHERE name != '

При подстановке этой строки в шаблон запроса получится следующая SQL-команда:

SELECT * FROM Users WHERE name='';
DELETE FROM Users WHERE name != ''

Выполнение такого запроса приведёт к удалению всех записей из таблицы 'Users' (при условии, что для каждого пользователя задано значение столбца 'name').

Поиск потенциальных уязвимостей

Одной из важнейших задач при обеспечении устойчивости приложения к SQL-инъекциям является поиск фрагментов кода, которые могут быть уязвимы к данному виду атак. Для этого необходимо найти и изучить все места, в которых производится формирование и выполнение запросов к базе данных. Многие разработчики используют для этих целей различные инструменты, производящие taint-анализ. Одним из таких инструментов является статический анализатор PVS-Studio.

Вернёмся к ранее приведённому примеру:

void ProcessRequest(HttpRequest request) 
{ 
  string name = request.Form["name"];

  string sql = $"SELECT * FROM Users WHERE name='{name}'";
  ExecuteReaderCommand(sql);

  .... 
}

void ExecuteReaderCommand(string sql) 
{
  using (var command = new SqlCommand(sql, _connection))
  { 
    using (var reader = command.ExecuteReader()) { .... } 
  } 
  .... 
}

Производя taint-анализ, PVS-Studio обнаружит здесь потенциальную уязвимость и сформирует следующее сообщение: V5608 Possible SQL injection inside method. Potentially tainted data in the first argument 'sql' is used to create SQL command.

Таким образом, статический анализатор позволяет автоматически определять наличие в коде потенциальных уязвимостей.

Борьба с SQL-инъекциями

Рекомендуемым способом борьбы с SQL-инъекциями считаются параметризованные запросы. Суть их использования состоит в том, что подстановка внешних данных в шаблон запроса производится не напрямую, а через специализированное API. Сформированный таким образом запрос будет безопасным, так как внешние данные перед фактической подстановкой будут преобразованы.

Способы работы с параметризованными запросами в различных языках программирования могут отличаться, однако основная идея остаётся неизменной. К примеру, в C# формирование запроса с параметрами может производиться следующим образом:

String userName = Request.Form["name"];

using (var command = new SqlCommand()
{
  Connection = _connection,
  CommandText = "SELECT * FROM Users WHERE UserName = @userName",
  CommandType = System.Data.CommandType.Text
})
{
  var userNameParam = new SqlParameter("@userName", userName);
  command.Parameters.Add(userNameParam);
            
  using (var reader = command.ExecuteReader()) { .... }
}

Такой подход обеспечивает безопасность использования внешних данных при формировании запросов к базе. Тем не менее, существуют и другие методы борьбы с SQL-инъекциями. К примеру, можно использовать специальную систему валидации внешних данных, которая позволит обнаруживать в них фрагменты SQL-команд, либо преобразовывать данные в безопасный вид с помощью различных функций. В отдельных случаях могут подойти и более простые подходы, такие как проверка типов переданных значений.