7 種 SQL Injection 攻擊類型以及如何防範？

SQL injection 攻擊是最常見但也最危險、直接影響 Web 應用程式的安全威脅之一。網路犯罪分子透過注入惡意程式碼來操縱 SQL 資料庫，以取得未經授權的存取、外洩資料並危害系統。 了解不同類型的 SQL injection 很重要，才能加以區分，並知道如何偵測和防範每一種類型。

這將有助於您強化應用程式與資料庫安全性，同時保護公司的財務與聲譽免受 SQLi 威脅。本文涵蓋 SQL injection 的清單、其類型、如何防範，以及一些真實世界的範例。

什麼是 SQL Injection (SQLi) 攻擊？

SQL injection (SQLi) 攻擊 是指攻擊者將基於 SQL 的惡意程式碼插入應用程式的輸入欄位中，以便操縱資料庫。如此一來，他們便能未經授權存取您的資料庫、擷取機密資料、變更、新增或刪除記錄，並危害整個系統。

SQLi 主要是由於未經淨化的使用者輸入所造成，這使得惡意程式碼得以被插入並執行。一旦發生這種情況，攻擊者便可控制您的資料庫、應用程式及其中儲存的資料，以發動進一步攻擊或達成其惡意意圖。

為什麼 SQL Injection 是重大的安全威脅？

SQLi 讓攻擊者能繞過基本驗證機制，直接存取您的資料庫並擷取資料。一旦進入其中，他們就會竊取、修改和刪除您的業務敏感資料，例如登入憑證、客戶記錄和財務交易。

SQLi 攻擊很難追蹤，因為它們會改變程式碼邏輯，這使得偵測與防範變得困難。它們也可能安裝惡意軟體以取得完整系統控制權，並造成網站竄改、整個系統故障及勒索軟體感染。它們可能竊取資料、加密資料、要求贖金，或將您的敏感業務資料公開，造成聲譽損害。這可能導致資料隱私風險，例如受到主管機關更嚴格的審查、法律程序以及高額罰款。

SQL Injection 攻擊如何運作？

在 SQLi 中，攻擊者會利用應用程式 SQL 查詢執行中的安全弱點，而這些弱點可能源於您未妥善處理使用者輸入。

讓我們透過一個範例來了解。這是一個應用程式中存在弱點的邏輯表單：

SELECT * FROM users WHERE username = ' " + userInput + " ' AND password = ' " + passwordInput + " ';

假設攻擊者輸入以下命令來改變邏輯：

使用者名稱：‘admin’ - -

密碼：anything

查詢現在變成：

SELECT * FROM users WHERE username = 'admin’ - -’ AND password = 'anything';

當您在 SQL 命令中使用 ‘- -’ 時，表示您正在使用註解運算子來忽略其後的所有內容。這讓攻擊者能以 ‘admin’ 使用者身分登入，而無需輸入密碼。結果呢？他們取得了對應用程式資料庫的未經授權存取，並執行其惡意意圖。

7 種 SQL Injection 攻擊類型

SQL injection 攻擊有不同類型，了解它們有助於您理解每一種的風險。這也能讓您做好準備，正面應對 SQL injection 攻擊、了解其影響，以及最佳的緩解方式。

1. 傳統 SQL Injection 攻擊

在傳統 SQL injection 中，駭客會將惡意 SQL 命令直接插入與應用程式資料庫互動的使用者輸入欄位。攻擊者現在可以操縱輸入欄位並改變 SQL 查詢的結構，以未經授權存取應用程式和資料。

在這種類型的 SQLi 中，駭客的通訊通道同時用於執行攻擊和取得輸出。這就是為什麼它也被稱為 同頻 SQL injection。傳統 SQL injection 攻擊容易且執行更快，因為攻擊者可以立即看到其所做變更的結果。

範例：網路攻擊者在應用程式或網站的搜尋欄位中輸入 SQL 陳述式。該陳述式的輸出也會顯示在同一個網頁上。

其運作方式

若要執行傳統或同頻 SQL injection 攻擊，攻擊者會尋找並利用應用程式中建立不良的 SQL 查詢。他們將惡意 SQL 陳述式插入輸入欄位，以改變查詢的原始邏輯。而當他們成功做到這一點時，他們可以：

• 繞過驗證以取得應用程式的存取權
• 操縱或竊取機密資訊
• 控制管理作業，例如變更/刪除記錄、建立新使用者、擴大存取權限、建立惡意後門以維持持續存取等。

如何偵測與防範傳統 SQLi

偵測：若要偵測傳統 SQL injection 攻擊，請留意可疑或異常的應用程式活動，以及可能表示存在傳統 SQLi 攻擊的跡象。

• 異常的應用程式行為：應用程式中的不尋常或異常行為，例如未經授權修改記錄、記錄被新增/刪除、突然的資料外洩、嘗試突破驗證等，都可能是由攻擊者造成。
• 非預期錯誤：如果應用程式回傳資料庫錯誤，例如無效的 SQL 陳述式、語法錯誤等，可能有人正在改變應用程式的查詢邏輯。
• 可疑的 SQL 命令：如果您在應用程式和資料庫日誌中發現可疑的 SQL 命令，這可能是 SQLi。請尋找帶有特殊字元的 SQL 陳述式，例如 UNION SELECT、‘  OR  ’1’ = ‘1’，以偵測 SQLi 攻擊。
• 掃描器：使用網路安全工具，例如自動化弱點掃描器，以偵測 SQL injection 弱點。

防範：為了防範傳統 SQL 注入攻擊，請採取預防措施，從您的應用程式中移除易受攻擊的查詢及其他元素。以下是一些防止 SQLi 攻擊的提示：

• 清理並驗證您的輸入： 在您的命令中使用安全的程式庫，並避免特殊字元，例如 ‘  OR ‘1’ = ‘1’。嘗試將預期字元列入白名單，並拒絕非預期字元，以驗證您的輸入。

• 使用參數化查詢：使用參數化查詢（例如 func(username, password) ）將您的 SQL 查詢程式碼與使用者輸入資料分開，而不是將使用者輸入串接到您的 SQL 查詢中。

• 最小權限存取：僅授予使用者和帳戶完成其任務所需的最低存取權限。
• 使用 WAF：使用 Web 應用程式 防火牆（WAF）來過濾不同類型的 SQL 注入，並在其到達您的應用程式資料庫之前加以封鎖。
• 不要暴露錯誤訊息：盡量不要向終端使用者詳細暴露資料庫錯誤，因為攻擊者可能就是其中之一。有了這些資訊，任何人都可能很快策劃攻擊。
• 修補與稽核：定期執行安全稽核，以更快找出並修復弱點。請讓您的資料庫保持最新狀態。

2. 盲式 SQL 注入攻擊

盲式 SQL 注入攻擊發生於攻擊者「盲目地」將惡意 SQL 命令注入資料庫欄位時，這表示與傳統 SQLi 不同，他們不會直接從應用程式取得命令輸出。相反地，他們會尋找間接線索，例如 HTTP 回應、回應時間、應用程式行為等，以推斷命令結果。這就是為什麼它們也被稱為推論式 SQL 注入。它有兩種類型——基於時間的 SQLi 和基於布林值/內容的 SQLi。

範例：駭客可能會注入條件陳述式，根據應用程式的回應方式來檢查資料庫是否包含特定資訊。

運作方式

盲式 SQLi 攻擊確實很危險，但並不常見，因為它們需要相當長的時間才能成功。由於應用程式/網站不會向駭客揭露/傳輸資料，駭客會將有害酬載傳送到資料庫，以自行了解輸出結果。他們會精心構造 SQL 查詢來修改應用程式行為。在注入命令後，他們會觀察應用程式對命令的回應方式，以擷取資訊。

如何偵測與防止盲式 SQLi

偵測：由於盲式 SQL 注入不像傳統 SQLi 那樣顯示錯誤警告，因此可能難以偵測。但仍有方法可以偵測它們：

• 監控日誌：設定安全監控系統來追蹤應用程式日誌。檢查您的資料庫，以偵測看似異常或可疑的查詢，並立即進行調查。
• 檢查應用程式行為： 如果應用程式突然變慢，或對不同查詢模式傳回非預期回應，則可能存在盲式 SQLi。
• IDS：入侵偵測系統（IDS）是一種安全解決方案，可標記可疑查詢，並透過更深入的調查加以驗證。
• 自動化掃描器：使用自動化弱點掃描器來識別您的應用程式查詢中是否存在盲式 SQL 注入。

預防：找出並修復盲式 SQLi 很重要，如此一來就沒有人能竄改您的資料庫查詢並取得敏感資料。以下措施應可協助您防止這類攻擊：

• 預備陳述式/參數化查詢：將使用者輸入視為資料，而不只是程式碼。在查詢中加入參數，以將使用者輸入值與 SQL 程式碼分開。
• 錯誤處理：當您在資料庫中偵測到錯誤時，先不要立即將其公開。請先找出修復方式並保護您的資料庫，這樣駭客就無法在您修補之前利用該弱點。
• 限制存取：透過實施最小權限存取、零信任和角色型存取控制等政策來限制存取權限，以防止未經授權的存取。
• 持續監控：監控您的應用程式和資料庫中的威脅，並在它們演變成 SQL 注入攻擊之前加以修復。

3. 基於時間的盲式 SQL 注入

基於時間的盲式 SQL 注入是一種盲式/推論式 SQL 注入。攻擊者會操控應用程式的查詢，刻意造成回應延遲。他們依賴應用程式的回應時間來判斷其查詢是有效還是無效。

範例：如果名稱「Jon」存在於資料庫中，駭客就會傳送一個命令資料庫延遲回應的 SQL 查詢。如果應用程式延遲傳送回應，則該查詢為真。

運作方式

在此方法中，駭客會傳送一個 SQL 陳述式，使目標資料庫執行耗時的工作，或等待幾秒鐘後再回應。接著，駭客會觀察應用程式對查詢作出回應所需的時間（以秒為單位），以判斷查詢為真或為假。

如果應用程式立即回應，則查詢為假；如果它在等待幾秒鐘後才回應，則查詢為真。

如何偵測與防止時間型盲式 SQLi

偵測：若要偵測時間型盲式 SQL 注入，請使用我們在盲式 SQL 注入中討論過的相同方法。以下為摘要：

• 分析回應時間：向資料庫傳送不同的 SQL 查詢以分析其回應時間。明顯的延遲可能表示程式碼邏輯中存在時間型盲式 SQLi。
• 檢查日誌：檢查應用程式日誌，以偵測可疑活動或非預期延遲的跡象。
• 行為分析：使用異常偵測工具追蹤應用程式行為。這些工具會標記異常的變慢與回應，指出可能存在漏洞。
• 弱點掃描器：掃描您的應用程式與資料庫是否存在 SQLi 弱點，並在其演變為攻擊之前立即修補。

預防：時間型盲式注入會透過竊取機密資料與危害系統來損害您的組織。以下是一些預防建議：

• 驗證輸入：建立預期輸入的允許清單，並拒絕非預期輸入或特殊字元，以保持資料庫輸入已妥善淨化。
• 參數化查詢：使用參數化查詢（例如 function (a,b)）來分離使用者資料與程式碼，並防止駭客利用您的資料庫查詢。
• 定期測試：定期對您的應用程式進行弱點評估與滲透測試，以偵測並移除弱點。
• 更新：讓您的應用程式與資料庫維持在最新版本，以確保您使用的是安全且沒有漏洞與錯誤的程式。
• 限制存取：限制存取權限，讓只有授權人員才能存取敏感資料。
• 使用進階工具：使用進階安全工具，例如弱點掃描器、強大的 WAF，以及入侵防護系統（IPS）來防止威脅。

4. 錯誤型 SQL 注入

錯誤型 SQL 注入是應用程式與資料庫上的一種經典／同頻 SQL 注入。它著重於尋找並利用錯誤訊息來判斷資料庫詳細資訊。雖然在建立網頁或應用程式時，錯誤訊息有助於了解資料庫中的錯誤，但在正式上線後應隱藏或移除這些訊息。

運作方式

惡意行為者輸入會刻意讓資料庫伺服器產生錯誤訊息的 SQL 命令。這使他們能夠了解目標資料庫的結構。他們也可以透過此方法判斷資料值、欄位名稱與資料表名稱。

如何偵測與防止錯誤型 SQLi

偵測：若要偵測錯誤型 SQL 注入，請立即修補並限制損害。請考慮以下建議：

• 非預期的錯誤訊息：如果您將查詢輸入資料庫後看到非預期的錯誤訊息，這可能是 SQLi 攻擊的訊號。
• 可疑日誌：檢查應用程式與資料庫是否有任何可疑日誌或未經授權的活動。
• 掃描弱點：使用自動化工具經常掃描您的應用程式是否存在 SQLi 弱點，以節省時間。
• 滲透測試：對您的應用程式執行滲透測試，像駭客一樣揭露安全漏洞。

預防：透過以下建議，防止錯誤型 SQLi 攻擊在財務、聲譽與客戶信任方面損害您的組織：

• 停用錯誤訊息：避免向終端使用者詳細揭露錯誤訊息。攻擊者可能利用此弱點發動 SQLi 攻擊。請嘗試在應用程式或網站上線後停用錯誤訊息。若確實有需要，請將您的應用程式設定為顯示一般性資訊。
• 安全地記錄錯誤訊息：您可以使用檔案來記錄錯誤訊息。接著，對此檔案實施存取限制，以防其落入不當人士之手。
• 使用 WAF：使用 Web 應用程式防火牆來封鎖惡意 SQL 注入，並防止其危害您的資料庫。
• 稽核與更新：請始終讓您的應用程式維持在最新版本，以防止攻擊者利用 安全漏洞。您還必須定期執行稽核，以找出並修復隱藏的薄弱環節。

5. 聯集型 SQL Injection

聯集型 SQL Injection 使用 SQL 指令 – UNION，將多個查詢的輸出合併為單一輸出。這個合併後的輸出接著會作為 HTTP 回應傳回，並用於從同一資料庫下的不同資料表擷取資料。駭客會利用這些資料攻擊您的資料庫和應用程式。

與錯誤型 SQLi 相比，聯集型 SQLi 更常見且更難防範。這就是為什麼您需要更強大的安全解決方案和策略來對抗它。

運作方式

首先，入侵者會嘗試識別目標資料庫查詢中有多少個資料欄。直到看到錯誤之前，入侵者會持續提交此指令的不同變化版本，以找出欄位數量：

• ORDER BY 1 - - 

• ORDER BY 2 - - 

• ORDER BY n - -

接著，他們使用 UNION 指令將多個 SELECT 陳述式合併為一個，以取得更多資料庫資訊。

如何偵測與防止聯集型 SQLi

偵測：偵測聯集型 SQL Injection 可讓您在威脅演變成全面攻擊之前加以對抗並消除。以下說明如何偵測聯集型 SQLi：

• 分析記錄：檢查您的資料庫記錄，以找出可疑的 SQL 指令，尤其是 UNION 陳述式。如果發現，請立即展開深入調查。
• 追蹤頁面行為：監控您的網頁/應用程式是否有異常行為，例如顯示您未要求的額外詳細資訊。
• 測試：對您的應用程式執行安全測試，例如滲透測試，以了解其是否存在 SQLi 漏洞。它會透過模擬攻擊者的方式，告訴您應用程式的安全程度。

預防：如果您想降低聯集型 SQL Injection 的發生機率，可透過以下方法加以預防：

• 使用預備陳述式：使用預備陳述式或參數化查詢來保護您的程式碼免受駭客攻擊  (例如 function(username, password))。
• 限制資料庫權限：限制人員存取您的資料庫，以防止他們插入 ‘UNION’ 查詢。
• 驗證輸入：將特殊字元納入允許清單，並避免可疑字元，以降低駭客操控您程式碼的機率。
• 使用進階工具：使用漏洞掃描器、IDP/IPS 和 WAF 等工具，阻止 SQL Injection 到達您應用程式的資料庫。

6. 頻外型 SQL Injection

頻外型 SQL Injection 並不常見，但一旦發生，可能會影響您組織的聲譽和財務。

不同於同頻/傳統 SQL Injection，駭客會使用不同通道來攻擊您的資料庫並取得結果。當他們無法發動同頻或推論型 SQL 攻擊時，就會使用這種攻擊。這可能是因為資料庫伺服器較慢或不穩定，或是應用程式中的某些功能所致。

運作方式

駭客會在應用程式已設定為封鎖直接資料庫回應的安全 IT 環境中執行頻外型 SQLi。在這種情況下，他們無法使用插入惡意程式碼時所用的相同通道來擷取資料。因此，他們會改用外部且更複雜的通訊模式，例如 HTTP 或 DNS 請求，從安全性較低的資料庫擷取資料。

當攻擊者將有害的 SQL 指令注入資料庫時，會觸發或迫使資料庫連線到由其控制的外部伺服器。如此一來，攻擊者便可擷取使用者/系統認證等敏感資訊，並加以分析與利用，以控制資料庫。

如何偵測與防止頻外型 SQLi

偵測：為了能在任何入侵發生前偵測頻外型 SQLi 並加以修復，請考慮以下方法：

• 監控外部流量：由於頻外型 SQLi 需要外部連線，請監控您的對外流量，例如 HTTP 或 DNS 請求。這有助於您捕捉可能屬於頻外型 SQLi 的異常流量。
• 記錄資料庫：經常檢查您的資料庫記錄，以發現對已知或外部伺服器的可疑請求。
• IDS：使用入侵偵測系統 (IDS) 來偵測是否存在對外部伺服器的未授權存取嘗試。

預防：以下是一些可考慮用於防止帶外 SQL 注入的提示：

• 使用允許清單：建立授權 IP 位址與網域的允許清單，讓您的資料只能與這些對象通訊，並拒絕所有其他對象。這可限制您的資料庫連線至惡意伺服器並外洩資料。
• 停用外部通訊：限制對您資料庫的存取，使外部 URL、檔案系統、網路連線等無法與其互動。
• 使用 PoLP：套用最小權限原則（PoLP）來限制資料庫存取權限。這可降低惡意行為者執行函式/命令（例如「load_file」）的機會。

7. 二階 SQL 注入

二階 SQL 注入是一種進階網路威脅，攻擊者會將惡意的 SQL 型承載部署並儲存在資料庫中。此承載不會立即執行。相反地，若另一個 SQL 查詢處理了這個已儲存的承載，該承載就會被觸發。

不同於可即時操控命令的同頻 SQLi，二階 SQL 注入會利用儲存在資料庫中的使用者輸入。

運作方式

首先，攻擊者會將 SQL 承載注入應用程式中會將資料儲存到資料庫的欄位，例如使用者註冊、個人資料更新、留言等。接著，該承載會像處於休眠狀態一樣停留在那裡，不會造成危害、營運中斷或錯誤。這讓攻擊者得以未經授權存取資料庫、操縱資料，並對您的業務造成損害。

如何偵測與防止二階 SQLi

偵測：以下是一些偵測二階 SQL 注入的方法，讓您能更快排定優先順序並進行修補：

• 程式碼稽核：不時稽核您的應用程式邏輯，以識別 SQL 查詢使用了從資料庫儲存之使用者輸入的區段。
• 監控您的資料庫：持續監控資料庫，以找出已儲存或正在執行的未經授權或非預期 SQL 命令。
• 檢查互動：使用行為分析工具檢查資料庫是否正在與外部或未知 URL 和檔案系統互動。

預防：請考慮以下方法來防止二階 SQLi 攻擊，並避免聲譽與財務損失：

• 淨化輸入：在每個階段淨化您的輸入，尤其是在進入點以及重新使用之前。這將有助於您偵測並移除潛伏在資料庫中的惡意程式碼。
• 定期測試：定期對您的應用程式執行測試，例如滲透測試、弱點評估、入侵評估等，以找出、消除並緩解威脅。
• 限制存取：使用存取控制，例如最小存取原則、零信任和角色型存取，限制使用者存取您的資料庫。

SQL 注入攻擊的真實案例

讓我們來談談歷史上兩起惡名昭彰且造成災難性後果的 SQLi 攻擊：

• Equifax 資料外洩：信用報告公司 Equifax 在2017 年遭受 SQLi 攻擊。攻擊者發現並利用了一個安全性較低的 Web 應用程式，並執行惡意 SQL 查詢以未經授權存取機密客戶資訊。

這次事件暴露了 1.43 億名客戶的資料，包括姓名、生日、地址和社會安全號碼。該公司數個月都未能偵測到這起攻擊，而當它發現時，已經太遲了。Equifax 必須支付超過 14 億美元的罰款與和解金。

• Yahoo：Yahoo 在2014 年遭受大規模 SQLi 攻擊，攻擊者將惡意程式碼注入其存在弱點的應用程式中。透過這次攻擊，攻擊者成功取得了 Yahoo 5 億名使用者的帳戶。

在這次資料外洩事件中，攻擊者入侵了使用者名稱、密碼、安全性問題等資料。結果，Yahoo 的估值下滑，並影響了 Verizon 收購 Yahoo 的過程。Yahoo 曾一度擁有 1,000 億美元的估值，但最終只能以 48.3 億美元出售。

如何防止 SQL 注入攻擊？

只要單一應用程式存在惡意 SQL 注入，就足以讓網路犯罪分子存取公司的資料庫與機密資料。這將導致財務與聲譽損害。但您可以遵循以下提示，保護您的應用程式免受不同類型的 SQL 注入攻擊：

• 避免將使用者輸入直接嵌入 SQL 查詢中。相反地，請使用受限查詢與預備陳述式來區分程式碼與資料。這將可安全地執行查詢並防止 SQLi 攻擊。
• 根據角色與權限限制您的 SQL 資料庫存取。僅授予使用者執行操作所需的最低權限，以降低資料外洩的影響。
• 使用預存程序來控制查詢與資料庫之間的互動，以減少使用者輸入直接暴露於 SQL 命令的情況。
• 執行嚴格的驗證規則，僅允許預期的資料格式，以阻止惡意 SQL 程式碼進入您的系統。
• 定期更新應用程式並檢查安全性修補，以將安全風險降至最低。
• 使用進階資安工具，在 SQLi 嘗試進入您的資料庫之前加以偵測並封鎖。這些工具會監控異常的資料庫查詢、查詢模式，以及記錄存取，以消除風險。

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結論

不同類型的 SQL 注入攻擊會鎖定使用 SQL 資料庫的 Web 應用程式，以取得未經授權的存取權。網路犯罪分子之所以經常得逞，是因為應用程式中存在漏洞，例如未經淨化的使用者輸入。一旦取得存取權，他們就能竊取客戶資訊、公司機密資料、財務紀錄等，並損害您企業的聲譽。

您需要實施的關鍵預防措施包括輸入驗證、使用進階安全工具進行持續監控、預備語句、限制存取等。攻擊者總是不斷改進其策略以取得存取權，因此您必須透過滲透測試、威脅偵測和定期安全稽核保持領先。

不要等到網路犯罪分子先採取行動。相反地，應率先保護您的應用程式，防範不同類型的 SQL 注入攻擊。