注入攻擊：類型、技術與預防

隨著 2025 年即將到來，注入攻擊已成為全球各地組織所面臨最普遍且最危險的網路安全威脅之一。這些攻擊會積極利用應用程式中的弱點來注入惡意程式碼、存取未經授權的資料，或誘使系統行為朝有利於攻擊者的方向運作。根據 Gartner 的預測，到 2025 年，全球終端使用者在資訊安全與風險管理上的支出可能達到 2,120 億美元。

這項統計顯示，隨著越來越多企業依賴 Web 應用程式，以 Web 為基礎的應用程式與數位服務的攻擊面正在擴大。此外，注入攻擊不僅威脅敏感資料，還可能導致企業聲譽受損，因此更需要深入理解注入攻擊的相關概念。

在本文中，我們將探討不同類型的注入攻擊，包括惡名昭彰的 SQL 注入攻擊，說明攻擊者如何利用弱點，討論一些近期的注入攻擊案例，並提供一些有效的注入攻擊預防策略。

什麼是注入攻擊？

注入攻擊是一種網路攻擊，攻擊者將惡意資料作為輸入提供給程式，導致程式執行特定命令或洩露受限制的資料。這類攻擊會利用應用程式資料處理中的弱點，使攻擊者能夠改變應用程式的邏輯行為。在這方面，攻擊者可能會注入惡意程式碼或命令，以入侵資料庫、竊取敏感資訊、中斷服務，或取得未經授權的系統存取權。

注入攻擊的核心概念

注入攻擊會利用應用程式未能對使用者提供的輸入進行清理或驗證的缺失。當使用者輸入在未經適當驗證的情況下直接納入程式碼、查詢或命令時，攻擊者便可藉此注入惡意可執行程式碼或操控應用程式。以下是注入攻擊的一些核心組成要素：

1. SQL 注入： SQL injection 是一種以惡意 SQL 陳述式為手段、針對資料庫的注入攻擊。攻擊者可以持續操控查詢以洩露敏感資料或編輯記錄，甚至可能執行管理員層級的操作。涉及 SQLi 的資料外洩事件，會對資料完整性與業務持續性帶來嚴重影響。
2. 命令注入： 這是一種攻擊技術，網路犯罪分子可將惡意輸入注入會與系統命令互動的應用程式中，從而在主機作業系統上執行任意命令。這類攻擊經常導致系統遭到完全入侵，攻擊者可能刪除檔案、安裝惡意軟體，或取得提升後的權限。其影響將同時波及應用程式與基礎架構。
3. XML 注入： 這是一種將惡意 XML 內容注入傳送至應用程式的請求中的攻擊，而應用程式會將該輸入視為有效內容進行處理。這些操控可能影響應用程式處理 XML 文件的方式，並可能導致未經授權的資料存取，甚至在系統依賴 XML 進行資料表示時造成命令執行。
4. NoSQL 注入： NoSQL 注入攻擊會透過注入惡意查詢來鎖定 NoSQL 資料庫，利用應用程式未能驗證使用者輸入的缺失。這會提供對資料庫的非法存取，讓攻擊者可用來讀取、修改，甚至刪除資訊。對於現今依賴非關聯式資料庫的現代日常應用程式而言，NoSQL 注入已成為相當嚴重的問題。

注入攻擊的影響

了解注入攻擊可能伴隨的損害，凸顯了這類網路安全威脅所帶來的急迫性。其影響不僅僅是技術層面，還可能造成廣泛的業務後果，包括法律責任與客戶信任流失。以下是注入攻擊最嚴重的一些影響：

1. 資料竊取： 攻擊者會未經授權存取敏感資料，包括但不限於個人資訊、財務記錄與企業專有資料。SQL 注入攻擊就是為了從資料庫擷取此類資料而設計，進而造成嚴重的隱私外洩。除了破壞客戶信任之外，這也可能導致監管處罰。
2. 資料遺失或毀損：網路犯罪分子可能刪除或竄改資料，導致完整性喪失。這類受損資料可能造成企業營運中斷，並導致倉促的商業決策。從這類損失中復原通常需要更多費用與時間。
3. DoS（阻斷服務）： 注入攻擊可被用來使應用程式當機或讓資料庫過載，進而提高系統停機與業務損失的可能性。除了影響客戶滿意度之外，公司的品牌聲譽也會受損。停機時間越長，對業務持續性造成的長期負面影響就可能越大。
4. 權限提升：攻擊者可利用弱點提升權限，進而取得對系統的完全控制。之後還可能以其他方式進一步利用，例如在該階段部署惡意軟體或存取其他網路資源。這種控制將使攻擊者能在系統內執行其他類型的注入攻擊。
5. 財務損失：資訊遭竊或服務中斷會帶來財務損失，包括詐欺交易造成的損失，以及系統停機與復原成本所帶來的間接損失。修復注入攻擊的成本相當高，而在重大外洩事件後，保險費也可能上升。
6. 聲譽損害： 客戶期望其資料受到保密，而由注入攻擊造成的此類外洩可能導致信心喪失。在注入攻擊發生後，要重新贏回客戶信任將變得困難。負面宣傳可能對客戶留存與獲取帶來長期影響。
7. 法律影響： 未遵守與資料保護相關的法規可能導致罰款。若發生資料外洩，GDPR 與 CCPA 等法規都可能祭出高額罰款。受影響的客戶以及商業合作夥伴也可能提起訴訟，因此企業必須實施強而有力的措施來避免注入攻擊，並確保符合法律規範。

透過了解這些影響，組織可以更清楚理解實施注入攻擊預防策略的重要性。

網路安全中的注入攻擊類型

注入攻擊有多種類型，每一種都會利用應用程式中不同類型的弱點。了解各種類型將有助於企業為其準備特定的防禦措施。現在，讓我們來檢視網路安全中最常見的注入攻擊類型：

1. SQL 注入攻擊： 這些是一些最常見的注入攻擊類型。SQL 注入攻擊涉及操縱 SQL 查詢，以取得或修改資料庫中的資料。攻擊者可以繞過驗證並擷取或變更資料。應用程式通常將資料庫作為關鍵層，而這類注入攻擊正是以其為目標。因此，針對此類攻擊部署特定防護措施至關重要。防止 SQL 注入攻擊對於維護資料完整性與機密性扮演重要角色。
2. 跨網站指令碼（XSS）： 這類攻擊涉及將惡意指令碼注入通常受信任的網站中，接著影響依賴該網站的使用者。這通常會促成工作階段劫持以及將使用者重新導向至惡意網站。一般而言，XSS 攻擊會鎖定那些容易透過使用者輸入欄位遭受程式碼注入的 Web 應用程式。若未被察覺且未加以緩解，這類攻擊將迅速蔓延。
3. 命令注入： 它使攻擊者能夠在主機作業系統上的弱點應用程式中注入並執行任意命令。這可能使攻擊者取得對伺服器的控制權，進而存取敏感資訊。命令注入尤其具有破壞性，因為它允許攻擊者完全控制系統資源，可能導致嚴重的資料外洩與系統遭入侵。這種程度的控制接著可被用來執行進一步的各類注入攻擊或任何其他惡意活動。
4. LDAP（輕量型目錄存取通訊協定）注入： 這種注入攻擊包含操控 LDAP 陳述式，以改變原本預期的 LDAP 查詢，進而可能提供對目錄服務的未經授權存取。攻擊者會鎖定那些在建立 LDAP 陳述式時，未對使用者提供的輸入進行驗證或清理的應用程式。目錄服務一旦遭到入侵，將導致整個網路中出現非預期且廣泛的未經授權存取。
5. XPATH 注入： XPATH 注入涉及操控 XML 資料的查詢以存取未經授權的資料；發動攻擊的 駭客 會操控 XML 查詢以取得敏感資訊。這類注入攻擊會鎖定使用 XML 儲存與傳輸資料的應用程式。為避免此類利用行為，保護 XML 剖析器變得非常重要。
6. 程式碼注入： 包含任何攻擊者透過注入攻擊程式碼來破壞應用程式並執行惡意行為的攻擊。這會危及應用程式邏輯，甚至可能導致系統層級的入侵。攻擊者會利用程式碼注入攻擊在系統中安裝惡意軟體或後門。透過程式碼注入引入的持續性威脅難以偵測，因此也難以根除。

注入攻擊如何運作？

了解注入攻擊如何運作，對於主動防禦至關重要。大多數注入攻擊都建立在應用程式與其資料庫或其他服務之間通訊中的弱點之上。攻擊者會利用應用程式薄弱的輸入處理機制。大多數注入攻擊的一般流程如下：

1. 識別易受攻擊的輸入點: 攻擊者會找出未經適當清理的輸入欄位。這些可能是登入表單、搜尋列，或任何接受使用者輸入的欄位。透過分析應用程式，他們會尋找可注入惡意程式碼的區域。很多時候，會使用自動化工具來掃描 Web 應用程式中的此類弱點。
2. 製作惡意輸入: 網路犯罪分子會設計會影響應用程式執行或處理方式的輸入。在大多數情況下，這涉及特殊字元，甚至是程式碼片段，試圖變更查詢或命令。例如，在 SQL injection 攻擊中，攻擊者可能會輸入 SQL 程式碼來操控資料庫查詢。精通應用程式邏輯有助於攻擊者製作適當的輸入。
3. 執行惡意命令: 應用程式會處理輸入並執行非預期的命令。輸入驗證不足會讓惡意程式碼得以執行。這可能導致未經授權存取資料或系統遭到入侵。這些命令可在使用者或管理員沒有任何可見跡象的情況下執行。
4. 資料外洩: 攻擊者會竊取資料或劫持系統。他們也可能擷取有價值的資訊，或操控系統以進一步發動攻擊，而這通常是執行 injection 攻擊的最終動機。 資料外洩 可能會持續較長時間，因此變得難以偵測。
5. 掩蓋蹤跡: 很多時候，攻擊者會清除日誌或採取其他規避行動，以避免未經授權存取被偵測到。這最終會使組織難以及早偵測並回應入侵事件。進階攻擊者也會對其活動進行加密或建立通道，這同樣會限制回應時間。

常見目標與弱點

某些系統與作法會使應用程式容易受到 injection 攻擊。能夠識別常見目標與弱點，有助於在必要之處強化防禦。以下是一些最常遭到利用、用於執行 injection 攻擊的領域：

1. Web 應用程式: Web 應用程式可能相當複雜，尤其是在涉及動態內容與資料庫互動時，這使其成為各類特定攻擊的理想目標。由於 Web 應用程式普遍存在且暴露於網際網路，injection 已成為越來越常見、以其為目標的攻擊類型之一。定期更新與安全評估對這類應用程式非常重要。
2. 使用者輸入欄位: 這些包括表單、搜尋框與接受使用者輸入的 URL 參數。若沒有適當驗證，這些就會成為攻擊的入口點。很多時候，攻擊者會利用這些將惡意輸入注入系統，例如在 SQL injection 攻擊中。執行嚴格的輸入驗證有助於降低此風險。
3. 未修補的系統: 過時軟體中的已知弱點也會成為 injection 攻擊的容易目標。更新在修補安全缺口方面扮演重要角色，使這類系統在發生 injection 攻擊時仍能保持安全。修補程式管理應成為建立安全協定時的優先事項之一。
4. 不良的輸入驗證: 某些系統允許使用者在未經適當清理的情況下提供輸入，這是非常基本的安全失敗，也被視為 injection 攻擊最主要的弱點之一。為了提升穩健性，必須在用戶端與伺服器端兩側都進行驗證。
5. 舊版系統: 這些是具有過時安全機制的舊系統。舊版系統可能不具備支援現代安全實務與協定的功能或能力。因此，這些系統相當容易受到多種類型的 injection 攻擊。不過，升級或隔離這些舊版系統，可能成為組織的緩解因素。
6. 第三方外掛程式: 某些第三方外掛程式可能會將弱點引入原本安全的應用程式中，若未經適當審查，還可能成為後門。組織必須確保外掛程式安全且保持最新狀態，尤其是在風險因素非常高時。因此，定期檢視與更新第三方元件對於避免成為 injection 攻擊受害者至關重要。

Injection 攻擊中的攻擊者技術

攻擊者會使用各種攻擊技術來利用弱點。在許多情況下，他們會將多種攻擊技術串聯起來以突破防禦。了解這些攻擊者技術後，組織便能更妥善地準備並制定防止 injection 攻擊的策略。以下是一些常見 SQL injection 攻擊技術的範例：

1. Union-Based SQL Injection: 使用 UNION SQL 運算子是 SQL injection 中用於合併結果與擷取資料的標準技術之一。此外，它還能幫助攻擊者從不同的資料庫資料表擷取資料。他們甚至可以存取在正常條件下本不應查看的某些資訊。了解 SQL 語法有助於追蹤這類可能的攻擊，並進而加以阻止。
2. Error-Based Injection: 此技術會迫使資料庫產生錯誤，從而提供資訊。攻擊者會故意造成錯誤，以蒐集有關底層資料庫結構的資訊。這些資訊將有助於製作進階攻擊。適當的錯誤處理可防止敏感資訊外洩。
3. Blind SQL Injection: 此攻擊技術包含一個推斷資料的過程，攻擊者可傳送這些酬載並觀察回應。即使沒有錯誤訊息，攻擊者仍可根據應用程式的行為推斷資訊。當無法取得錯誤訊息時，就會使用此技術。時間延遲與基於內容的回應將可避免 blind injection。
4. Second-Order Injection: 在這種 injection 攻擊技術中，惡意輸入會被儲存並在稍後階段執行。通常，此技術會繞過初始安全檢查，之後攻擊者輸入看似無害的資料，但在脫離原本情境使用時最終會變成惡意內容。要緩解此技術，必須在所有資料處理階段全面執行輸入驗證。
5. 操控參數化查詢: 這涉及變更參數以繞過安全控制。攻擊者會操控參數，使資料庫查詢的邏輯發生變化。這可能導致未經授權的資料存取或修改。可能的對策包括嚴格的參數化以及避免使用動態查詢。
6. 混淆技術: 一般而言，惡意輸入可經過編碼或混淆來掩飾自身並避免偵測。如此一來，它可能不會被安全篩選器封鎖，因為這些篩選器通常會監看特定攻擊模式。攻擊者可能會使用 Unicode 編碼或註解來隱藏其攻擊酬載。透過可將輸入正規化的進階輸入驗證，可輕鬆緩解混淆攻擊。

近期 SQL Injection 攻擊

近期的 injection 攻擊顯示威脅態勢持續演變，突顯出採用最新安全實務的重要性。這些攻擊強調，隨著攻擊者不斷調整其手法，組織需要保持警覺。以下是一些值得注意的事件：

1. GambleForce: 在 2023 年 12 月，GambleForce威脅行為者組織對亞太地區內的組織發動了 SQL 注入攻擊。僅使用 SQL map 和 Cobalt Strike 等開源工具，GambleForce 持續鎖定包括政府、零售，甚至博弈在內的產業，從變得脆弱的資料庫中擷取使用者憑證等敏感資料。該組織使用開源工具，這凸顯出資料庫安全防護與頻繁輸入驗證的必要性，作為防範此類 SQL 注入漏洞利用的措施。
2. 醫療保健系統中的資料外洩事件-Advocate Health: 在 2024 年 5 月，位於 Wisconsin 與 Illinois 的醫療保健系統 Advocate Aurora Health 通報了一起資料外洩，導致 300 萬名病患的個人資訊曝光。此次外洩事件歸因於該醫療提供者網站上不當使用 Meta Pixel。事件發生後，Advocate Health 因受保護健康資訊(PHI)曝光而面臨高額罰款與法律訴訟。此事件凸顯了醫療資料系統中的弱點，顯示必須採取嚴格的安全協定來加以保護。
3. Boolka Threat Actor: Boolka是一個威脅行為者組織，曾對不同網站發動 SQL 注入攻擊，以安裝一種稱為 BMANAGER 的木馬程式。在這類注入攻擊中，Boolka 會以惡意 JavaScript 感染存在弱點的網站，擷取使用者輸入內容，然後將受害者重新導向至惡意軟體下載。進一步的資料外洩與持續存取則由已安裝的 BMANAGER 木馬程式實現。對於組織而言，務必確保其資料庫安全，並防範注入弱點。
4. Nokia 資料外洩事件： Nokia Corporation於 2024 年 7 月通報了一起重大資料外洩事件，由於第三方存取中的漏洞缺陷，導致超過 7,622 筆員工紀錄遭到曝光。外洩資訊包含與員工姓名、職稱及聯絡方式相關的個人可識別資訊。Nokia 目前正在調查此事件，但表示強化第三方整合將是未來的關鍵。此案例顯示，漏洞不僅可能從內部產生，也可能來自外部合作夥伴。
5. ResumeLooters 活動： 一個駭客組織，ResumeLooters，於 2023 年對多個招募網站發動 SQL 注入攻擊，這些網站涵蓋零售與專業服務等產業，合計擁有超過 200 萬筆使用者紀錄。該組織利用不良的資料庫管理作法來取得敏感資訊，包括姓名、電子郵件地址，以及來自全球至少 65 個網站的工作經歷。此活動顯示，當安全性不足時，使用公開可得的工具進行大規模資料外洩是多麼容易。

這些近期的注入攻擊突顯了了解如何防止注入攻擊的重要性。

防範與緩解注入攻擊的策略

防止注入攻擊的多面向方法，同時涵蓋應用程式開發與維護中的技術與程序層面。因此，企業必須制定一些策略來對抗注入攻擊。以下是一些可降低攻擊面並提升整體安全韌性的策略。

1. 輸入驗證: Always validate and sanitize users’ input to avoid malicious data processing. Perform whitelist validation wherever feasible. Although it is a basic step in how to prevent injection attacks, this makes sure that only expected input is accepted. Enforce the validation rules using regular expressions or input length checks.
2. 參數化查詢: 這些方法透過使用包含參數化查詢的預備陳述式來防止 SQL 注入攻擊。在這類查詢中，使用者輸入不可能影響查詢結構。部署參數化查詢是防禦 SQL 注入攻擊的強力措施。大多數現代程式語言與資料庫系統都已支援這項技術。
3. 用於資料庫查詢的預存程序: 使用預存程序執行資料庫查詢，可在使用者輸入與資料庫命令之間建立輸入輸出屏障。預存程序可提供更好的存取控制，並可能防止不受信任輸入執行某些查詢。由於減少了解析負擔，它們也能帶來一些效能提升。進而可能帶來更快的執行速度與更高的效率。
4. 最小權限原則: 當資料庫與應用程式僅以執行其職責所需的存取權限運作時，即是在落實最小權限原則。透過限制未授權方可能擁有的權限，可降低注入攻擊固有的風險。應定期檢視已授與的權限是否適當且相關。
5. 定期安全稽核: 定期安全稽核包含程式碼審查與弱點掃描。這些作法往往能相當快速地揭露弱點。應定期主動測試近期的注入攻擊。您也可以聘請獨立的安全專家對您的系統進行獨立稽核，以便對系統的安全態勢提供公正的判斷。
6. 使用 Web Application Firewalls (WAF): 這些工具可協助偵測並封鎖已知類型的攻擊，從而為防禦注入攻擊提供額外的一層保護。因此，WAF 的規則必須持續更新，才能維持其對最新威脅與弱點類型的防護效果。隨著這些網路威脅不斷演變，這類調校也會日益持續改善。
7. 教育開發人員進行安全編碼: 要將弱點降到最低，需要接受適當的安全編碼實務訓練。開發人員受教育程度越高，他們所撰寫的應用程式就越少出現安全缺陷。持續教育可讓您的團隊掌握當前的安全趨勢，並了解相關風險，使他們能在程式碼中防止注入攻擊。

實施這些策略，對於學習如何防止注入攻擊以及保護您的企業免受潛在威脅至關重要。

結論

總而言之，現在已清楚說明為何注入攻擊持續對幾乎所有企業構成嚴重且長期存在的問題，因為它們可能破壞敏感資訊的機密性、中斷營運，並損害公司的商譽。作為保護數位資產的措施，同樣重要的是了解不同形式的注入攻擊、其手法，以及如何制定有效的因應對策。確保您的團隊持續接受安全程式碼撰寫方法的訓練、執行滲透測試，以及研究過往漏洞，都是防範我們上述討論之注入攻擊的一些基本措施。

目前，大多數企業依賴 VPN、防毒軟體和防火牆等基本資安措施。然而，透過納入能夠對抗複雜網路威脅的進階工具來擴展您的資安策略，是至關重要的。