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SQL注入防御之三——SQL语句预处理(PHP)

作者:用户 来源:互联网 时间:2017-12-01 15:24:45

sqlphp预处理注入语句防御

SQL注入防御之三——SQL语句预处理(PHP) - 摘要: 本文讲的是SQL注入防御之三——SQL语句预处理(PHP), 许多成熟的数据库都支持预处理语句(Prepared Statements)的概念。它们是什么东西。你可以把它们想成是一种编译过的要执行的SQL语句模板,可以使用不同的变量参数定制它。预处理语句的参数不需要使用引号,底层驱动会为你处理这个。

许多成熟的数据库都支持预处理语句(Prepared Statements)的概念。它们是什么东西。你可以把它们想成是一种编译过的要执行的SQL语句模板,可以使用不同的变量参数定制它。预处理语句的参数不需要使用引号,底层驱动会为你处理这个。如果你的应用独占地使用预处理语句,你就可以确信没有SQL注入会发生。


概述

预处理语句用于执行多个相同的 SQL 语句,并且执行效率更高。


预处理语句的工作原理如下:


预处理:创建 SQL 语句模板并发送到数据库。预留的值使用参数 “?” 标记 。例如:
INSERT
INTO MyGuests (firstname, lastname, email) VALUES(?, ?, ?)
数据库解析,编译,对SQL语句模板执行查询优化,并存储结果不输出。
执行:最后,将应用绑定的值传递给参数(”?” 标记),数据库执行语句。应用可以多次执行语句,如果参数的值不一样。

相比于直接执行SQL语句,预处理语句有两个主要优点:


预处理语句大大减少了分析时间,只做了一次查询(虽然语句多次执行)。
绑定参数减少了服务器带宽,你只需要发送查询的参数,而不是整个语句。
预处理语句针对SQL注入是非常有用的,因为参数值发送后使用不同的协议,保证了数据的合法性。

 而在PHP当中,使用预处理语句主要有两种方法:


使用mysqli数据库
使用PDOStatement类对象
准备

 分析之前我们先来查看PDOStatement类中的全部成员方法如下所示:


PDOStatement::bindColumn — 绑定一列到一个 PHP 变量
PDOStatement::bindParam — 绑定一个参数到指定的变量名
PDOStatement::bindValue — 把一个值绑定到一个参数
PDOStatement::closeCursor — 关闭游标,使语句能再次被执行。
PDOStatement::columnCount — 返回结果集中的列数
PDOStatement::debugDumpParams — 打印一条 SQL 预处理命令
PDOStatement::errorCode — 获取跟上一次语句句柄操作相关的 SQLSTATE
PDOStatement::errorInfo — 获取跟上一次语句句柄操作相关的扩展错误信息
PDOStatement::execute — 执行一条预处理语句
PDOStatement::fetch — 从结果集中获取下一行
PDOStatement::fetchAll — 返回一个包含结果集中所有行的数组
PDOStatement::fetchColumn — 从结果集中的下一行返回单独的一列。
PDOStatement::fetchObject — 获取下一行并作为一个对象返回。
PDOStatement::getAttribute — 检索一个语句属性
PDOStatement::getColumnMeta — 返回结果集中一列的元数据
PDOStatement::nextRowset — 在一个多行集语句句柄中推进到下一个行集
PDOStatement::rowCount — 返回受上一个 SQL 语句影响的行数
PDOStatement::setAttribute — 设置一个语句属性
PDOStatement::setFetchMode — 为语句设置默认的获取模式。
分析
MySQLi 预处理语句

以下实例在 MySQLi 中使用了预处理语句,并绑定了相应的参数:


<?php
$servername = "localhost";
$username = "username";
$password = "password";
$dbname = "myDB";
// 创建连接
$conn = new mysqli($servername, $username, $password, $dbname);
// 检测连接
if ($conn->connect_error) {
die("连接失败: " . $conn->connect_error);
}
// 预处理及绑定
$stmt = $conn->prepare("INSERT INTO MyGuests (firstname, lastname, email) VALUES(?, ?, ?)");
$stmt->bind_param("sss", $firstname, $lastname, $email);
// 设置参数并执行
$firstname = "John";
$lastname = "Doe";
$email = "[email protected]";
$stmt->execute();
$firstname = "Mary";
$lastname = "Moe";
$email = "[email protected]";
$stmt->execute();
$firstname = "Julie";
$lastname = "Dooley";
$email = "[email protected]";
$stmt->execute();
echo "新记录插入成功";
$stmt->close();
$conn->close();
?>

解析以下实例的每行代码:


"INSERT INTO MyGuests (firstname, lastname, email) VALUES(?, ?, ?)"

在 SQL 语句中,我们使用了问号 (?),在此我们可以将问号替换为整型,字符串,双精度浮点型和布尔值。


接下来,让我们来看下 bind_param() 函数:


$stmt->bind_param("sss", $firstname, $lastname, $email);

该函数绑定了 SQL 的参数,且告诉数据库参数的值。 “sss” 参数列处理其余参数的数据类型。s 字符告诉数据库该参数为字符串。


参数有以下四种类型:


i - integer(整型)
d - double(双精度浮点型)
s - string(字符串)
b - BLOB(binary large object:二进制大对象)

每个参数都需要指定类型。


通过告诉数据库参数的数据类型,可以降低 SQL 注入的风险。


PDO Statement类对象预处理语句
1.准备语句:

 重复执行一个SQL查询,通过每次迭代使用不同的参数,这种情况使用预处理语句运行效率最高。使用预处理语句,首先需要在数据库服务器中先准备好“一个SQL语句”,但并不需要马上执行。PDO支持使用“占位符”语法,将变量绑定到这个预处理的SQL语句中。对于一个准备好的SQL语句,如果在每次执行时都要改变一些列值,这种情况必须使用“占位符号”而不是具体的列值。在PDO中有两种使用占位符的语法:“命名参数”和“问号参数”,使用哪一种语法要看个人的喜好。


使用命名参数作为占位符的INSERT插入语句:


$dbh->prepare(“insert into contactinfo(name,address,phone) values(:name,:address,:phone)”);

 需要自定义一个字符串作为“命名参数”,每个命名参数需要冒号(:)开始,参数的命名一定要有意义,最好和对应的字段名称相同。
使用问号(?)参数作为占位符的INSERT插入语句:


$dbh->prepare(“insert into contactinfo(name,address,phone) values(?,?,?)”);

 问号参数一定要和字段的位置顺序对应。不管是使用哪一种参数作为占位符构成的查询,或是语句中没有用到占位符,都需要使用PDO对象中的prepare()方法,去准备这个将要用于迭代执行的查询,并返回PDOStatement类对象。


2.绑定参数:

 当SQL语句通过PDO对象中的prepare()方法在数据库服务器端准备好了以后,如果使用了占位符,就需要在每次执行时替换输入的参数。可以通过PDOStatement对象中的bindParam()方法,把参数变量绑定到准备好的占位符上(位置或名字要对应)。方法bindParame()的原型如下所示:


bool PDOStatement::bindParam ( mixed $parameter , mixed &$variable [, int $data_type = PDO::PARAM_STR [, int $length [, mixed $driver_options ]]] )

第一个参数parameter是必选项,如果在准备好的查询中占位符语法使用名字参数,那么将名字参数字符串作为bindParam()方法的第一个参数提供。如果占位符语法使用问号参数,那么将准备好的查询中列值占位符的索引偏移量,作为该方法的第一个参数。


第二个参数variable也是可选项,提供供给第一个参数所指定占位符的值。因为该参数是按引用传递的,所以只能提供变量作为参数,不能直接提供数值。


第三个参数data_type是可选项,为当前被绑定的参数设置数据类型。可以为以下值。


PDO::PARAM_BOOL 代表boolean数据类型。
PDO::PARAM_NULL 代表SQL中的NULL类型。
PDO::PARAM_INT 代表SQL中的INTEGER数据类型。
PDO::PARAM_STR 代表SQL中的CHAR、VARCHAR和其他字符串数据类型。
PDO::PARAM_LOB 代表SQL中大对象数据类型。

第四个参数length是可选项,用于指定数据类型的长度。


第五个参数driver_options是可选项,通过该参数提供任何数据库驱动程序特定的选项。
 使用命名参数作为占位符的参数绑定示例:


<?php
//...省略PDO连接数据库代码
$query = "insert into contactinfo (name,address,phone) values(:name,:address,:phone)";
$stmt = $dbh->prepare($query); //调用PDO对象中的prepare()方法
$stmt->blinparam(':name',$name); //将变量$name的引用绑定到准备好的查询名字参数":name"中
$stmt->blinparam(':address',$address);
$stmt->blinparam(':phone',phone);
//...
?>

 使用问号(。)作为占位符的参数绑定示例:


<?php
//...省略PDO连接数据库代码
$query = "insert into contactinfo (name,address,phone) values(?,?,?)";
$stmt = $dbh->prepare($query); //调用PDO对象中的prepare()方法
$stmt->blinparam(1,$name,PDO::PARAM_STR); //将变量$name的引用绑定到准备好的查询名字参数":name"中
$stmt->blinparam(2,$address,PDO::PARAM_STR);
$stmt->blinparam(3,phone,PDO::PARAM_STR,20);
//...
?>
3.执行准备语句:

 当准备语句完成,并绑定了相应的参数后,就可以通过调用PDOStatement类对象中的execute()方法,反复执行在数据库缓存区准备好的语句了。在下面的示例中,向前面提供的contactinfo表中,使用预处理方式连续执行同一个INSERT语句,通过改变不同的参数添加两条记录。如下所示:


<?php
try {
$dbh = new PDO('mysql:dbname=testdb;host=localhost', $username, $passwd);
}catch (PDOException $e){
echo '数据库连接失败:'.$e->getMessage();
exit;
}
$query = "insert into contactinfo (name,address,phone) values(?,?,?)";
$stmt = $dbh->prepare($query);
$stmt->blinparam(1,$name);
$stmt->blinparam(2,$address);
$stmt->blinparam(3,phone);
$name = "赵某某";
$address = "海淀区中关村";
$phone = "15801688348";
$stmt->execute();//执行参数被绑定后的准备语句
?>

 如果你只是要传递输入参数,并且有许多这样的参数要传递,那么你会觉得下面所示的快捷方式语法非常有帮助。是通过在execute()方法中提供一个可选参数,该参数是由准备查询中的命名参数占位符组成的数组,这是第二种为预处理查询在执行中替换输入参数的方式。此语法使你能够省去对$stmt->bindParam()的调用。将上面的示例做如下修改:


<?php
//...省略PDO连接数据库代码
$query = "insert into contactinfo (name,address,phone) values(?,?,?)";
$stmt = $dbh->prepare($query);
//传递一个数组为预处理查询中的命名参数绑定值,并执行一次。
$stmt->execute(array("赵某某","海淀区","15801688348"));
?>

 另外,如果执行的是INSERT语句,并且数据表中有自动增长的ID字段,可以使用PDO对象中的lastinsertId()方法获取最后插入数据表中的记录ID。如果需要查看其他DML语句是否执行成功,可以通过PDOStatement类对象中的rowCount()方法获取影响记录的行数。


总结

 预处理语句的参数不需要使用引号,底层驱动会为你处理这个。如果你的应用独占地使用预处理语句,你就可以确信没有SQL注入会发生。
 查询只需要被解析(或准备)一次,但可以使用相同或不同的参数执行多次。当查询准备好(Prepared)之后,数据库就会分析,编译并优化它要执行查询的计划。对于复杂查询来说,如果你要重复执行许多次有不同参数的但结构相同的查询,这个过程会占用大量的时间,使得你的应用变慢。通过使用一个预处理语句你就可以避免重复分析、编译、优化的环节。简单来说,预处理语句使用更少的资源,执行速度也就更快。

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