参数化查询为什么能够防止SQL注入(1)
很多人都知道SQL注入，也知道SQL参数化查询可以防止SQL注入，可为什么能防止注入却并不是很多人都知道的。
本文主要讲述的是这个问题，也许你在部分文章中看到过这块内容，当然了看看也无妨。
首先：我们要了解SQL收到一个指令后所做的事情：
具体细节可以查看文章：Sql Server 编译、重编译与执行计划重用原理
在这里，我简单的表示为： 收到指令 -> 编译SQL生成执行计划 ->选择执行计划 ->执行执行计划。
具体可能有点不一样，但大致的步骤如上所示。
接着我们来分析为什么拼接SQL 字符串会导致SQL注入的风险呢？
首先创建一张表Users:
- CREATE TABLE [dbo].[Users](
- [Id] [uniqueidentifier] NOT NULL,
- [UserId] [int] NOT NULL,
- [UserName] [varchar](50) NULL,
- [Password] [varchar](50) NOT NULL,
- CONSTRAINT [PK_Users] PRIMARY KEY CLUSTERED
- (
- [Id] ASC
- )WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
- ) ON [PRIMARY]
插入一些数据：
- INSERT INTO [Test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),1,'name1','pwd1');
- INSERT INTO [Test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),2,'name2','pwd2');
- INSERT INTO [Test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),3,'name3','pwd3');
- INSERT INTO [Test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),4,'name4','pwd4');
- INSERT INTO [Test].[dbo].[Users]([Id],[UserId],[UserName],[Password])VALUES (NEWID(),5,'name5','pwd5');
假设我们有个用户登录的页面，代码如下：
验证用户登录的sql 如下：
- select COUNT(*) from Users where Password = 'a' and UserName = 'b'
这段代码返回Password 和UserName都匹配的用户数量，如果大于1的话，那么就代表用户存在。
本文不讨论SQL 中的密码策略，也不讨论代码规范，主要是讲为什么能够防止SQL注入，请一些同学不要纠结与某些代码，或者和SQL注入无关的主题。
可以看到执行结果：
这个是SQL profile 跟踪的SQL 语句。
注入的代码如下：
- select COUNT(*) from Users where Password = 'a' and UserName = 'b' or 1=1—'
这里有人将UserName设置为了 “b' or 1=1 –”.
实际执行的SQL就变成了如下：
可以很明显的看到SQL注入成功了。
很多人都知道参数化查询可以避免上面出现的注入问题，比如下面的代码：
- class Program
- {
- private static string connectionString = "Data Source=.;Initial Catalog=Test;Integrated Security=True";
- static void Main(string[] args)
- {
- Login("b", "a");
- Login("b' or 1=1--", "a");
- }
- private static void Login(string userName, string password)
- {
- using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connectionString))
- {
- conn.Open();
- SqlCommand comm = new SqlCommand();
- comm.Connection = conn;
- //为每一条数据添加一个参数
- comm.CommandText = "select COUNT(*) from Users where Password = @Password and UserName = @UserName";
- comm.Parameters.AddRange(
- new SqlParameter[]{
- new SqlParameter("@Password", SqlDbType.VarChar) { Value = password},
- new SqlParameter("@UserName", SqlDbType.VarChar) { Value = userName},
- });
- comm.ExecuteNonQuery();
- }
- }
- }
实际执行的SQL 如下所示：
- exec sp_executesql N'select COUNT(*) from Users where Password = @Password and UserName = @UserName',N'@Password varchar(1),@UserName varchar(1)',@Password='a',@UserName='b'
- exec sp_executesql N'select COUNT(*) from Users where Password = @Password and UserName = @UserName',N'@Password varchar(1),@UserName varchar(11)',@Password='a',@UserName='b'' or 1=1—'
可以看到参数化查询主要做了这些事情：
1：参数过滤，可以看到 @UserName='b'' or 1=1—'
2：执行计划重用
因为执行计划被重用，所以可以防止SQL注入。
首先分析SQL注入的本质，
用户写了一段SQL 用来表示查找密码是a的，用户名是b的所有用户的数量。
通过注入SQL，这段SQL现在表示的含义是查找(密码是a的，并且用户名是b的，) 或者1=1 的所有用户的数量。
可以看到SQL的语意发生了改变，为什么发生了改变呢？，因为没有重用以前的执行计划，因为对注入后的SQL语句重新进行了编译，因为重新执行了语法解析。所以要保证SQL语义不变，即我想要表达SQL就是我想表达的意思，不是别的注入后的意思，就应该重用执行计划。
如果不能够重用执行计划，那么就有SQL注入的风险，因为SQL的语意有可能会变化，所表达的查询就可能变化。
在SQL Server 中查询执行计划可以使用下面的脚本：
- DBCC FreeProccache
- select total_elapsed_time / execution_count 平均时间,total_logical_reads/execution_count 逻辑读,
- usecounts 重用次数,SUBSTRING(d.text, (statement_start_offset/2) + 1,
- ((CASE statement_end_offset
- WHEN -1 THEN DATALENGTH(text)
- ELSE statement_end_offset END
- - statement_start_offset)/2) + 1) 语句执行 from sys.dm_exec_cached_plans a
- cross apply sys.dm_exec_query_plan(a.plan_handle) c
- ,sys.dm_exec_query_stats b
- cross apply sys.dm_exec_sql_text(b.sql_handle) d
- --where a.plan_handle=b.plan_handle and total_logical_reads/execution_count>4000
- ORDER BY total_elapsed_time / execution_count DESC;
博客园有篇文章： Sql Server参数化查询之where in和like实现详解