コードインジェクション攻撃は、現代のデジタルインフラにおいて組織が直面する最も顕著なサイバーセキュリティ脅威の一つです。このような高度な攻撃はソフトウェアの脆弱性を悪用し、データ漏洩、システム乗っ取り、重大な金銭的損失につながる可能性のあるコードを実行します。この脅威は業界のあらゆる分野に広がり、政府機関だけでなく電子商取引にも打撃を与えています。
コードインジェクションのセキュリティ脆弱性は、攻撃者が任意のコマンドを実行し、システムを操作し、機密データを侵害する可能性を許すため、特に重大です。このセキュリティ課題を防ぐには、攻撃の仕組み、影響評価の方法、そして根本的な防止策について深く理解する必要があります。
本技術ブログでは、コードインジェクション攻撃の手法と、組織が防御するためにできる対策について詳しく解説します。
コードインジェクションとは？
コードインジェクションとは、攻撃者がアプリケーションの脆弱性を悪用し、標的システムに任意のコードを注入・実行するタイプのサイバー攻撃です。この攻撃は基本的に、不十分な入力検証や安全でないコーディング慣行を悪用し、アプリケーションの意図された機能を超えて拡張することで、機密情報へのアクセス、操作、または外部への流出を可能にします。
攻撃対象領域 は、一般的に、ユーザーが提供したデータがバックエンドと接触するいくつかのポイントで構成されています。これには、フォーム入力フィールド、URLパラメータ、HTTPヘッダー、さらにはAPIエンドポイントまで、あらゆるものが含まれます。攻撃が成功した場合、攻撃者はこれらの相互作用ポイントを利用して、SQLクエリからシステムレベルのコマンドに至るまで、アプリケーションがネイティブの権限と許可で実行するコマンドを挿入します。
コードインジェクションが組織に与える影響とは？
コードインジェクション攻撃は組織にとって壊滅的な結果をもたらす可能性があり、巨額の財務的・業務的損失や評判の毀損を招きかねません。悪用されると、データ侵害、サービス停止、コンプライアンス違反などの問題が発生するリスクがあります。
最も直接的な影響はデータ窃取であり、顧客や企業の機密データが危険に晒されます。攻撃者はログイン認証情報、支払い詳細、専有データを盗み出し、ダークウェブで販売したり、さらなる攻撃に利用したりすることが可能です。
データ損失に加え、コードインジェクション攻撃は業務に深刻な混乱をもたらします。サーバーやシステムが侵害された場合、機能不全に陥り、ダウンタイムや事業継続性の問題を引き起こす可能性があります。ECや医療など稼働時間に依存する業界では、こうした中断は収益の損失や顧客信頼の低下に直結します。
コードインジェクションの種類
コードインジェクションには複数の種類があり、それぞれ実装上の固有の弱点を悪用します。効果的な予防と対策にはこの点を理解することが重要です。
1.SQLインジェクション
SQLインジェクション は、リレーショナルデータベースと通信するアプリケーションに対する攻撃です。SQL インジェクション攻撃では、攻撃者はフォーム、URL、またはヘッダーに悪意のあるデータを入力して SQL クエリを変更し、アプリケーションが実行するクエリを形成することで、望ましくないコマンドを実行させます。これにより、データへの不正アクセス、データベースの破壊、あるいはバックエンドの完全な制御が可能となります。
SQLインジェクションは長年存在する攻撃ベクトルですが、不適切な入力検証やレガシーなコーディングスタイルが主な原因で、現在も確実に存在し活動しています。
レガシーシステムへの依存度が高い組織や、ユーザー入力のサニタイズを行っていない組織は、悪用されるリスクが高くなります。
2.コマンドインジェクション
この脆弱性により、攻撃者は悪意のある入力を注入することでホストサーバー上で任意のコマンドを実行でき、システムを完全に乗っ取る可能性もあります。細工された入力の例としては、サーバー上の重要なファイルを削除する「rm -rf /」が挙げられます。コマンドインジェクションは、アプリケーションがオペレーティングシステムのプロセスを直接呼び出す環境では特に有害です。その影響は、軽微な不便からシステム全体の乗っ取りまで様々であり、通常、大幅なダウンタイムや収益の損失を伴います。クロスサイトスクリプティング（XSS）
XSSはクロスサイトスクリプティングの略称です。この手法では、攻撃者が悪意のあるスクリプトをウェブページに注入し、他のユーザーがそのスクリプトを閲覧します。これらのスクリプトは被害者のブラウザ内で実行され、攻撃者がセッションクッキーを盗み出したり、ウェブサイトを改ざんしたり、マルウェアを配布したりすることを可能にします。
XSSの一般的な例は、コメント欄、チャットアプリケーション、検索バーなどで見られます。
XSS攻撃には主に3種類あります：保存型（Stored）、反射型（Reflected）、DOMベース型（DOM-based）です。それぞれ、悪意のあるスクリプトをサーバーに保存する、URLの一部としてスクリプトを送信する、ブラウザ内のDOM（Document Object Model）を操作する攻撃手法です。XSSは攻撃対象領域が広いため、ウェブアプリケーションにとって深刻な脅威であり続けています。
4.LDAP インジェクション
LDAP インジェクションは、Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) クエリに対する攻撃です（LDAP は認証やディレクトリ検索によく使用されます）。攻撃者は入力フィールドを操作し、任意のLDAPステートメントを実行することで認証をバイパスしたり権限を昇格させたりできます。例えば、侵入者がLDAPクエリを改変して自身に管理者レベルの権限を与えることが可能です。
LDAPインジェクションは、機密性の高いユーザーアカウントや権限の管理にLDAPが広く利用される企業環境において特に危険です。
5. XMLインジェクション
もう一つの一般的なインジェクション攻撃がXMLインジェクションです。これはXMLデータやクエリを改ざんしてアプリケーションロジックを変更するものです。攻撃者は悪意のあるXMLペイロードを注入し、機密情報の取得、認証の回避、さらにはサービス拒否攻撃を引き起こすことが可能です。
この種の攻撃ベクトルは、SOAPベースのAPIや旧式システムなど、通信や設定にXMLを利用するアプリケーションに特に関連性が高いです。XML構造はしばしば非常に複雑であるため、この種の攻撃を検出することは困難な対策課題となります。
コードインジェクションの仕組みとは？
コードインジェクション攻撃は、ユーザー入力が想定されるアプリケーションの脆弱性を悪用します。攻撃者は入力フィールドやクエリに悪意のあるコードを追加することで、不正なコマンドを実行しアプリケーションの動作を侵害します。SQLインジェクション攻撃は、入力検証の不備、誤ったエンコーディング、または安全でないコーディング慣行によって成功することが多い。
例えば、ユーザーがアプリケーションに入力（フォームへのデータ入力やURL経由のパラメータ渡し）を行うと、アプリケーションはその入力を処理して特定のアクションを実行する。ログインフォームは、データベースへのクエリによって認証情報を検証する。入力が適切にサニタイズされていない場合、攻撃者は悪意のあるコードを注入し、意図されたクエリを変更することが可能になります。
コードインジェクション攻撃の一般的なワークフローは以下の通りです：
- 偵察:攻撃者はアプリケーションを調査し、脆弱性の侵入経路を探ります。これには入力フィールド、アプリケーションプログラミングインターフェース（API）、バックエンドシステムのクエリパラメータの分析が含まれます。
- 注入: 攻撃者はこれらの入力ポイントに悪意のあるコードを作成し注入します。このコードは、SQL クエリ、システムコマンド、スクリプトなどである。
- 実行: アプリケーションは、悪意のある入力と通常の入力を区別できないため、注入されたコードが実行される。その結果、機密データの読み取り、システムファイルの変更、権限昇格などが発生する可能性があります。
- 攻撃後の動作: 攻撃が成功した場合、攻撃者はデータを抽出したり、マルウェアを仕込んだり、後で戻ってくるためのバックドアを作成したりすることができます。
例えば、SQLインジェクションでは、攻撃者がusernameフィールドに' OR '1'='1 (例示ペイロード)と入力するような形になります。この入力が適切なサニタイズなしにデータベースクエリの一部として実行されると、結果として生成される SQL コマンドによって認証が破られ、制限されたコンテンツへのアクセスが可能になります。
コードインジェクション攻撃の検出メカニズム
コードインジェクション攻撃の影響を軽減するには、その検出が不可欠です。コードインジェクションの脆弱性を見つけるには、組織は多層的なアプローチを取る必要があり、その基本は自動化ツールと手動レビューの組み合わせです。
1. 静的解析
静的解析ツールは、アプリケーションのデプロイ前にソースコードを解析し、安全でないコーディング手法や潜在的なインジェクションポイントを特定します。これらのツールは、ハードコードされた秘密情報や、検証されていないユーザー入力やデータベースクエリの誤った処理など、様々な脆弱性の侵入ポイントについてコードをチェックします。静的解析は開発サイクルの早い段階で問題を特定するため、攻撃対象領域を縮小します。
静的解析は開発中の脆弱性を検出するのに有効な手法ですが、最新の脆弱性を検知するためには脆弱性データベース/クエリの頻繁な更新が必要です。継続的なスキャンを可能にする CI/CD パイプラインへの統合も、その利点のひとつです。
2. 動的解析
動的解析ツールは、アプリケーションに対してリアルタイムでテストを実行し、現実世界の攻撃を再現して脆弱性を見つけ出します。静的解析は既知のパターンを探すことに限定されており、設定ミスのあるサーバーなど、アプリケーションの徹底的なテストによってのみ発見されるアプリケーション固有の脆弱性を見逃すことが多い。ある程度アプリケーションと関わるため、コードインジェクションの脆弱性を発見するのに有用である。
動的解析は静的解析を補完するものであり、実行時の動作に焦点を当てる。一方、現実世界の条件をあらゆる側面からより現実的にカバーするには、リソースと専門知識が必要であり、考えられるすべてのエッジケースを考慮するには時間と労力がかかります。
3. ランタイム保護
ランタイムアプリケーション自己保護（RASP） ソリューションは、アプリケーションの動作をリアルタイムで監視し、不審な活動を識別して阻止します。これらのシステムは、クエリの見慣れない構造や不審なシステムコマンドといったパターンを分析することで、コード違反をリアルタイムに検知します。RASPはアプリケーション内部にセキュリティ層を導入するため、外部監視システムへの依存を排除します。
RASP は、ライブの脅威に即座に対応する必要がある本番環境において特に有用です。変化する脅威への適応性により、現代の防御戦略の要となっています。
4. 入力検証
これを検出するための最も基本的かつ効果的なメカニズムの 1 つは、厳格な入力検証です。入力の適切な形式（例：16進数や長めの入力）を規定することで、悪意のあるペイロードが処理される可能性を制限します。これはセキュリティ対策強化のため、自動化ツールと組み合わせて使用されることが一般的です。
入力検証は、隠しフィールド、クエリパラメータ化、APIリクエストなどで指定されるような抜け穴を塞ぐため、全てのユーザー入力に対して実装すべきです。堅牢な入力検証は、追加のセキュリティ層の負荷も軽減します。
コードインジェクション攻撃を防ぐ方法とは？
コードインジェクション攻撃を回避するには、安全なコーディング手法を採用し、入力のサニタイズを行い、多層防御を実装する必要があります。インジェクション脆弱性のリスクを軽減するには、組織はソフトウェア開発ライフサイクル全体を通じてベストプラクティスを実装すべきです。
入力のサニタイズ
この手法は、処理前にすべてのユーザー入力から危険な文字をフィルタリングすることで悪意のある入力を防止します。開発者は、不要な文字やパターンを削除するだけで、SQL コマンドやスクリプトの注入などの潜在的な攻撃ベクトルを無力化できます。この手順により、安全で期待される値だけがバックエンドシステムに到達することが保証されます。
入力のサニタイズを適切に実装するには、開発者は、すべての潜在的な入力、クエリパラメータ、クッキー、HTTP ヘッダーを確実に識別し、それらをその都度サニタイズする必要があります。他のセキュリティ対策と組み合わせることで、強力な第一防衛線となります。
パラメータ化クエリ
準備ステートメント（パラメータ化クエリとも呼ばれる）は、ユーザー入力とクエリロジックを区別することで、データベースとのやり取りを保護するために使用されます。パラメータ化されたクエリは、入力と生のクエリを直接連結する従来のクエリ手法とは異なります。パラメータ化クエリでは、入力は実行可能ではなくデータとして扱われるため、SQL インジェクション攻撃を回避できます。
たとえば、パラメータ化クエリでは、次のようなクエリを記述する際に、実際のデータの代わりに「?」などのプレースホルダーを使用します。SELECT * FROM users WHERE name = 'input'のように記述し、データベースがユーザー入力をこれらのプレースホルダーに安全にバインドします。動的クエリを使用することでインジェクションを回避できます。
出力エンコーディング
出力エンコーディングは文脈依存のエンコーディングであり、悪意のあるコードがブラウザ内で実行される小さなスクリプトとして動作しないようユーザーコンテンツをエンコードします。例えば、< や > などの特殊文字は < や > といったエンコード済み相当物に変換され、実行可能コードではなくテキストとして扱われることを保証します。
この手法はクロスサイトスクリプティング（XSS）攻撃の防止に非常に有効です。OWASPのESAPIなどの出力エンコーディングフレームワーク、あるいは現代のプログラミング言語に組み込まれたライブラリを利用することで、このリスクを大幅に軽減できます。
コンテンツセキュリティポリシー（CSP）
コンテンツセキュリティポリシー（CSP）は、ブラウザに実装されるセキュリティメカニズムであり、ウェブページ上で不正なスクリプトの実行を防止します。CSPは、信頼できないソースからのスクリプトの読み込み可否など、ウェブサイトの動作に関する厳格なルールを指定することで、XSS攻撃の軽減に役立ちます。
CSPは、適切な入力サニタイズと出力エンコーディングと組み合わせて使用することで最も効果を発揮します。その後、新しい依存関係やアプリケーション構造の変更を反映させるため、ポリシーの詳細は定期的に更新され、その有効性が維持されます。
結論
コードインジェクション攻撃は、サイバーセキュリティの世界において最も蔓延し、危険な脅威の一つです。攻撃者はアプリケーションの脆弱性を悪用し、不正アクセス、機密データの窃取、業務妨害を行う可能性があります。SQLインジェクションやコマンドインジェクション攻撃は、潜在的な脆弱性を防ぐための厳格な入力検証の重要性を浮き彫りにしています。
これらの脅威から防御するためには、組織は多層的なセキュリティ対策を採用する必要があります。これらの手法には、入力のサニタイズ（ユーザー入力のクリーンアップ/検証）、パラメータ化クエリ、出力エンコーディング、最小権限の原則などが含まれます。
コードインジェクションに関するよくある質問
コードインジェクション攻撃とは、アプリケーションに悪意のあるコードを挿入してその動作を変更するサイバー攻撃の一種です。入力検証の不備による脆弱性を悪用することが多く、攻撃者がデータを盗み出したり、不正なコマンドを実行したり、システムを妨害したりすることを可能にします。
コードインジェクションは、アプリケーション内で悪意のあるコードが実行されるあらゆる攻撃を包括する広義の用語です。一方、SQLインジェクションは、SQLクエリを操作してデータにアクセスまたは変更を行うことで、特にデータベースを標的とします。
コードインジェクション攻撃は、静的解析・動的解析ツール、実行時監視、行動分析などの手法で検出可能です。これらの手法は、悪意のある活動を示す不審なパターンや行動を特定します。
開発者は、入力のサニタイズ、パラメータ化されたクエリ、出力エンコーディングといったセキュアコーディングの実践や、コンテンツセキュリティポリシー（CSP）を用いた不正な動作の制限を実施することで、コードインジェクションを防止できます。
はい、WAF は、悪意のあるトラフィックがアプリケーションに到達する前にフィルタリングおよびブロックすることで、コードインジェクション攻撃の阻止に役立ちます。ただし、包括的な保護のためには他のセキュリティ対策と併用する必要があります。
クラウド環境におけるコードインジェクションの軽減には、適切な入力検証、安全なAPI設定、最小権限アクセス、および脆弱性を特定・対処するための定期的なセキュリティ評価が含まれます。
対応手順には、影響を受けたシステムの隔離、攻撃経路を特定するためのログ分析、脆弱性のパッチ適用、安全なバックアップからの復元、防御体制強化のための事後検証の実施が含まれます。