SQL注入攻击原理与防御

题目描述：
SQL注入是一种通过将恶意SQL代码插入到应用程序的输入参数中，从而操纵后端数据库查询的攻击技术。攻击者可能利用此漏洞窃取数据、修改数据或执行管理操作（如关闭数据库）。请解释其原理、常见攻击方式及防御措施。

解题过程：

1. 原理分析

• 漏洞根源：应用程序未对用户输入进行严格过滤或转义，直接将用户输入拼接至SQL查询语句中。
• 示例场景：
  假设登录查询语句为：

  SELECT * FROM users WHERE username = '$username' AND password = '$password';  
  

  若用户输入用户名 admin' --，密码任意，则查询变为：

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

  注释符 -- 使密码验证失效，直接以管理员身份登录。

2. 常见攻击类型

• 联合查询注入：使用 UNION SELECT 获取其他表数据。

  ' UNION SELECT credit_card_number FROM payments --  
  

• 布尔盲注：通过页面返回真假状态推断数据（如 ' AND (SELECT COUNT(*) FROM users) > 0 --）。
• 时间盲注：利用延时函数（如 SLEEP(5)）判断查询结果。
• 报错注入：触发数据库错误信息泄露数据（如 ' AND (SELECT 1/0) --）。

3. 防御措施

• 参数化查询（预编译语句）：
  使用占位符替代直接拼接，确保输入数据仅作为参数处理，例如：

  cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE username = %s", (username,))  
  

• 输入验证：
  对输入格式（如邮箱、数字）进行白名单验证，拒绝非法字符（如 '、--）。
• 最小权限原则：
  数据库账户应仅授予必要权限（如禁止执行 DROP TABLE）。
• Web应用防火墙（WAF）：
  检测并拦截常见注入模式（如 UNION SELECT）。
• 错误信息隐藏：
  避免将数据库错误详情返回给用户，防止信息泄露。

4. 进阶绕过与防护

• 绕过技巧：
  攻击者可能通过编码（如Base64）、混淆（如 /**/ 替代空格）或特殊函数（如 CHAR(65)）绕过简单过滤。
• 深度防御：
  结合ORM框架（如Hibernate）自动避免拼接，并定期进行安全审计与渗透测试。

通过以上步骤，可系统理解SQL注入的成因、攻击手法及多层次防护策略。