ThinkPHP框架是国内比较流行的PHP框架之一,虽然跟国外的那些个框架没法比,但优点在于,恩,中文手册很全面。最近研究SQL注入,之前用TP框架的时候因为底层提供了安全功能,在开发过程中没怎么考虑安全问题。
一、不得不说的I函数
TP系统提供了I函数用于输入变量的过滤。整个函数主体的意义就是获取各种格式的数据,比如I("get.")、I("post.id"),然后用htmlspecialchars函数(默认情况下)进行处理。
如果需要采用其他的方法进行安全过滤,可以从/ThinkPHP/Conf/convention.php中设置:
"DEFAULT_FILTER" => "strip_tags",//也可以设置多种过滤方法"DEFAULT_FILTER" => "strip_tags,stripslashes",
从/ThinkPHP/Common/functions.php中可以找到I函数,源码如下:
/** * 获取输入参数 支持过滤和默认值 * 使用方法: * <code> * I("id",0); 获取id参数 自动判断get或者post * I("post.name","","htmlspecialchars"); 获取$_POST["name"] * I("get."); 获取$_GET * </code> * @param string $name 变量的名称 支持指定类型 * @param mixed $default 不存在的时候默认值 * @param mixed $filter 参数过滤方法 * @param mixed $datas 要获取的额外数据源 * @return mixed */function I($name,$default="",$filter=null,$datas=null) { static $_PUT = null; if(strpos($name,"/")){ // 指定修饰符 list($name,$type) = explode("/",$name,2); }elseif(C("VAR_AUTO_STRING")){ // 默认强制转换为字符串 $type = "s"; } /*根据$name的格式获取数据:先判断参数的来源,然后再根据各种格式获取数据*/ if(strpos($name,".")) {list($method,$name) = explode(".",$name,2);} // 指定参数来源 else{$method = "param";}//设定为自动获取 switch(strtolower($method)) { case "get" : $input =& $_GET;break; case "post" : $input =& $_POST;break; case "put" : /*此处省略*/ case "param" : /*此处省略*/ case "path" : /*此处省略*/ } /*对获取的数据进行过滤*/ if("" // 获取全部变量 $data = $input; $filters = isset($filter)?$filter:C("DEFAULT_FILTER"); if($filters) { if(is_string($filters)){$filters = explode(",",$filters);} //为多种过滤方法提供支持 foreach($filters as $filter){ $data = array_map_recursive($filter,$data); //循环过滤 } } }elseif(isset($input[$name])) { // 取值操作 $data = $input[$name]; $filters = isset($filter)?$filter:C("DEFAULT_FILTER"); if($filters) { /*对参数进行过滤,支持正则表达式验证*/ /*此处省略*/ } if(!empty($type)){ //如果设定了强制转换类型 switch(strtolower($type)){ case "a": $data = (array)$data;break; // 数组 case "d": $data = (int)$data;break; // 数字 case "f": $data = (float)$data;break; // 浮点 case "b": $data = (boolean)$data;break; // 布尔 case "s": // 字符串 default:$data = (string)$data; } } }else{ // 变量默认值 $data = isset($default)?$default:null; } is_array($data) && array_walk_recursive($data,"think_filter"); //如果$data是数组,那么用think_filter对数组过滤 return $data;}
恩,函数基本分成三块:第一块,获取各种格式的数据。第二块,对获取的数据进行循环编码,不管是二维数组还是三维数组。第三块,也就是倒数第二行,调用了think_filter对数据进行了最后一步的神秘处理。
让我们先来追踪一下think_filter函数:
//1536行 版本3.2.3最新添加function think_filter(&$value){// 过滤查询特殊字符 if(preg_match("/^(EXP|NEQ|GT|EGT|LT|ELT|OR|XOR|LIKE|NOTLIKE|NOT BETWEEN|NOTBETWEEN|BETWEEN|NOTIN|NOT IN|IN)$/i",$value)){ $value .= " "; }}
这个函数很简单,一眼就可以看出来,在一些特定的关键字后面加个空格。
但是这个叫think_filter的函数,仅仅加了一个空格,到底起到了什么过滤的作用?
我们都知道重要的逻辑验证,如验证是否已登录,用户是否能购买某商品等,必须从服务器端验证,如果从前端验证的话,就很容易被绕过。同一个道理,在程序中,in/exp一类的逻辑结构,最好也是由服务器端来控制。
当从传递到服务器端的数据是这样:id[0]=in&id[1]=1,2,3,如果没有think_filter函数的话,会被解析成下表中的1,也就会被当成服务器端逻辑解析。但如果变成如下表2的样子,因为多了一个空格,无法被匹配解析,也就避免了漏洞。
$data["id"]=array("in"=>"1,2,3") //经过think_filter过滤之后,会变成介个样子:$data["id"]=array("in "=>"1,2,3")
二、SQL注入
相关的文件为:/ThinkPHP/Library/Think/Db.class.php(在3.2.3中改为了/ThinkPHP/Library/Think/Db/Driver.class.php) 以及 /ThinkPHP/Library/Think/Model.class.php。其中Model.class.php文件提供的是curd直接调用的函数,直接对外提供接口,Driver.class.php中的函数被curd操作间接调用。
//此次主要分析如下语句:M("user")->where($map)->find(); //在user表根据$map的条件检索出一条数据
大概说一下TP的处理思路:
首先将Model类实例化为一个user对象,然后调用user对象中的where函数处理$map,也就是将$map进行一些格式化处理之后赋值给user对象的成员变量$options(如果有其他的连贯操作,也是先赋值给user对象的对应成员变量,而不是直接拼接SQL语句,所以在写连贯操作的时候,无需像拼接SQL语句一样考虑关键字的顺序),接下来调用find函数。
find函数会调用底层的,也就是driver类中的函数——select来获取数据。到了select函数,又是另一个故事了。
select除了要处理curd操作,还要处理pdo绑定,我们这里只关心curd操作,所以在select中调用了buildSelectSql,处理分页信息,并且调用parseSQL按照既定的顺序把SQL语句组装进去。
虽然拼接SQL语句所需要的参数已经全部放在成员变量里了,但是格式不统一,有可能是字符串格式的,有可能是数组格式的,还有可能是TP提供的特殊查询格式,比如:$data["id"]=array("gt","100");,所以在拼接之前,还要调用各自的处理函数,进行统一的格式化处理。我选取了parseWhere这个复杂的典型来分析。
关于安全方面的,如果用I函数来获取数据,那么会默认进行htmlspecialchars处理,能有效抵御xss攻击,但是对SQL注入没有多大影响。
在过滤有关SQL注入有关的符号的时候,TP的做法很机智:先是按正常逻辑处理用户的输入,然后在最接近最终的SQL语句的parseWhere、parseHaving等函数中进行安全处理。这样的顺序避免了在处理的过程中出现注入。
当然处理的方法是最普通的addslashes,根据死在沙滩上的前浪们说,推荐使用mysql_real_escape_string来进行过滤,但是这个函数只能在已经连接了数据库的前提下使用。
感觉TP在这个地方可以做一下优化,毕竟走到这一步的都是连接了数据库的。
恩,接下来,分析开始:
先说几个Model对象中的成员变量:
// 主键名称protected $pk = "id";// 字段信息protected $fields = array();// 数据信息protected $data = array();// 查询表达式参数protected $options = array();// 链操作方法列表protected $methods = array("strict","order","alias","having","group","lock","distinct","auto","filter","validate","result","token","index","force")接下来分析where函数:public function where($where,$parse=null){ //如果非数组格式,即where("id=%d&name=%s",array($id,$name)),对传递到字符串中的数组调用mysql里的escapeString进行处理 if(!is_null($parse) && is_string($where)) { if(!is_array($parse)){ $parse = func_get_args();array_shift($parse);} $parse = array_map(array($this->db,"escapeString"),$parse); $where = vsprintf($where,$parse); //vsprintf() 函数把格式化字符串写入变量中 }elseif(is_object($where)){ $where = get_object_vars($where); } if(is_string($where) && "" != $where){ $map = array(); $map["_string"] = $where; $where = $map; } //将$where赋值给$this->where if(isset($this->options["where"])){ $this->options["where"] = array_merge($this->options["where"],$where); }else{ $this->options["where"] = $where; } return $this;}
where函数的逻辑很简单,如果是where("id=%d&name=%s",array($id,$name))这种格式,那就对$id,$name变量调用mysql里的escapeString进行处理。escapeString的实质是调用mysql_real_escape_string、addslashes等函数进行处理。
最后将分析之后的数组赋值到Model对象的成员函数——$where中供下一步处理。
再分析find函数:
//model.class.php 行721 版本3.2.3public function find($options=array()) { if(is_numeric($options) || is_string($options)){ /*如果传递过来的数据是字符串,不是数组*/ $where[$this->getPk()] = $options; $options = array(); $options["where"] = $where; /*提取出查询条件,并赋值*/ } // 根据主键查找记录 $pk = $this->getPk(); if (is_array($options) && (count($options) > 0) && is_array($pk)) { /*构造复合主键查询条件,此处省略*/ } $options["limit"] = 1; // 总是查找一条记录 $options = $this->_parseOptions($options); // 分析表达式 if(isset($options["cache"])){ /*缓存查询,此处省略*/ } $resultSet = $this->db->select($options); if(false === $resultSet){ return false;} if(empty($resultSet)) { return null; } // 查询结果为空 if(is_string($resultSet)){ return $resultSet;} //查询结果为字符串 // 读取数据后的处理,此处省略简写 $this->data = $this->_read_data($resultSet[0]); return $this->data;}
$Pk为主键,$options为表达式参数,本函数的作用就是完善成员变量——options数组,然后调用db层的select函数查询数据,处理后返回数据。
跟进_parseOptions函数:
protected function _parseOptions($options=array()) { //分析表达式 if(is_array($options)){ $options = array_merge($this->options,$options); } /*获取表名,此处省略*/ /*添加数据表别名,此处省略*/ $options["model"] = $this->name;// 记录操作的模型名称 /*对数组查询条件进行字段类型检查,如果在合理范围内,就进行过滤处理;否则抛出异常或者删除掉对应字段*/ if(isset($options["where"]) && is_array($options["where"]) && !empty($fields) && !isset($options["join"])){ foreach ($options["where"] as $key=>$val){ $key = trim($key); if(in_array($key,$fields,true)){ //如果$key在数据库字段内,过滤以及强制类型转换之 if(is_scalar($val)) { /*is_scalar 检测是否为标量。标量是指integer、float、string、boolean的变量,array则不是标量。*/ $this->_parseType($options["where"],$key); } }elseif(!is_numeric($key) && "_" != substr($key,0,1) && false === strpos($key,".") && false === strpos($key,"(") && false === strpos($key,"|") && false === strpos($key,"&")){ // 如果$key不是数字且第一个字符不是_,不存在.(|&等特殊字符 if(!empty($this->options["strict"])){ //如果是strict模式,抛出异常 E(L("_ERROR_QUERY_EXPRESS_").":[".$key."=>".$val."]"); } unset($options["where"][$key]); //unset掉对应的值 } } } $this->options = array(); // 查询过后清空sql表达式组装 避免影响下次查询 $this->_options_filter($options); // 表达式过滤 return $options;}
本函数的结构大概是,先获取了表名,模型名,再对数据进行处理:如果该条数据不在数据库字段内,则做出异常处理或者删除掉该条数据。否则,进行_parseType处理。parseType此处不再跟进,功能为:数据类型检测,强制类型转换包括int,float,bool型的三种数据。
函数运行到此处,就该把处理好的数据传到db层的select函数里了。此时的查询条件$options中的int,float,bool类型的数据都已经进行了强制类型转换,where()函数中的字符串(非数组格式的查询)也进行了addslashes等处理。
继续追踪到select函数,就到了driver对象中了,还是先列举几个有用的成员变量:
// 数据库表达式protected $exp = array("eq"=>"=","neq"=>"<>","gt"=>">","egt"=>">=","lt"=>"<","elt"=>"<=","notlike"=>"NOT LIKE","like"=>"LIKE","in"=>"IN","notin"=>"NOT IN","not in"=>"NOT IN","between"=>"BETWEEN","not between"=>"NOT BETWEEN","notbetween"=>"NOT BETWEEN");// 查询表达式protected $selectSql = "SELECT%DISTINCT% %FIELD% FROM %TABLE%%FORCE%%JOIN%%WHERE%%GROUP%%HAVING%%ORDER%%LIMIT% %UNION%%LOCK%%COMMENT%";// 当前SQL指令protected $queryStr = "";// 参数绑定protected $bind = array();select函数:public function select($options=array()) { $this->model = $options["model"]; $this->parseBind(!empty($options["bind"])?$options["bind"]:array()); $sql = $this->buildSelectSql($options); $result = $this->query($sql,!empty($options["fetch_sql"]) ? true : false); return $result;}
版本3.2.3经过改进之后,select精简了不少。parseBind函数是绑定参数,用于pdo查询,此处不表。
buildSelectSql()函数及其后续调用如下:
public function buildSelectSql($options=array()) { if(isset($options["page"])) { /*页码计算及处理,此处省略*/ } $sql = $this->parseSql($this->selectSql,$options); return $sql;}/* 替换SQL语句中表达式*/public function parseSql($sql,$options=array()){ $sql = str_replace( array("%TABLE%","%DISTINCT%","%FIELD%","%JOIN%","%WHERE%","%GROUP%","%HAVING%","%ORDER%","%LIMIT%","%UNION%","%LOCK%","%COMMENT%","%FORCE%"), array( $this->parseTable($options["table"]), $this->parseDistinct(isset($options["distinct"])?$options["distinct"]:false), $this->parseField(!empty($options["field"])?$options["field"]:"*"), $this->parseJoin(!empty($options["join"])?$options["join"]:""), $this->parseWhere(!empty($options["where"])?$options["where"]:""), $this->parseGroup(!empty($options["group"])?$options["group"]:""), $this->parseHaving(!empty($options["having"])?$options["having"]:""), $this->parseOrder(!empty($options["order"])?$options["order"]:""), $this->parseLimit(!empty($options["limit"])?$options["limit"]:""), $this->parseUnion(!empty($options["union"])?$options["union"]:""), $this->parseLock(isset($options["lock"])?$options["lock"]:false), $this->parseComment(!empty($options["comment"])?$options["comment"]:""), $this->parseForce(!empty($options["force"])?$options["force"]:"") ),$sql); return $sql;}
可以看到,在parseSql中用正则表达式拼接了sql语句,但并没有直接的去处理各种插叙你的数据格式,而是在解析变量的过程中调用了多个函数,此处拿parseWhere举例子。
protected function parseWhere($where) { $whereStr = ""; if(is_string($where)) { // 直接使用字符串条件 $whereStr = $where; } else{ // 使用数组表达式 /*设定逻辑规则,如or and xor等,默认为and,此处省略*/ $operate=" AND "; /*解析特殊格式的表达式并且格式化输出*/ foreach ($where as $key=>$val){ if(0===strpos($key,"_")) { // 解析特殊条件表达式 $whereStr .= $this->parseThinkWhere($key,$val); } else{ // 查询字段的安全过滤 $multi = is_array($val) && isset($val["_multi"]); //判断是否有复合查询 $key = trim($key); /*处理字段中包含的| &逻辑*/ if(strpos($key,"|")) { // 支持 name|title|nickname 方式定义查询字段 /*将|换成or,并格式化输出,此处省略*/ } elseif(strpos($key,"&")){ /*将&换成and,并格式化输出,此处省略*/ } else{ $whereStr .= $this->parseWhereItem($this->parseKey($key),$val); } } $whereStr .= $operate; } $whereStr = substr($whereStr,0,-strlen($operate)); } return empty($whereStr)?"":" WHERE ".$whereStr;}// where子单元分析protected function parseWhereItem($key,$val) { $whereStr = ""; if(is_array($val)){ if(is_string($val[0])){ $exp = strtolower($val[0]); //如果是$map["id"]=array("eq",100)一类的结构,那么解析成数据库可执行格式 if(preg_match("/^(eq|neq|gt|egt|lt|elt)$/",$exp)){ $whereStr .= $key." ".$this->exp[$exp]." ".$this->parseValue($val[1]); } //如果是模糊查找格式 elseif(preg_match("/^(notlike|like)$/",$exp)){// 模糊查找,$map["name"]=array("like","thinkphp%"); if(is_array($val[1])) { //解析格式如下:$map["b"] =array("notlike",array("%thinkphp%","%tp"),"AND"); $likeLogic = isset($val[2])?strtoupper($val[2]):"OR"; //如果没有设定逻辑结构,则默认为OR if(in_array($likeLogic,array("AND","OR","XOR"))){ /* 根据逻辑结构,组合语句,此处省略*/ $whereStr .= "(".implode(" ".$likeLogic." ",$like).")"; } } else{ $whereStr .= $key." ".$this->exp[$exp]." ".$this->parseValue($val[1]); } }elseif("bind" == $exp ){ // 使用表达式,pdo数据绑定 $whereStr .= $key." = :".$val[1]; }elseif("exp" == $exp ){ // 使用表达式 $map["id"] = array("exp"," IN (1,3,8) "); $whereStr .= $key." ".$val[1]; }elseif(preg_match("/^(notin|not in|in)$/",$exp)){ //IN运算 $map["id"] = array("not in","1,5,8"); if(isset($val[2]) && "exp"==$val[2]){ $whereStr .= $key." ".$this->exp[$exp]." ".$val[1]; }else{ if(is_string($val[1])) { $val[1] = explode(",",$val[1]); } $zone = implode(",",$this->parseValue($val[1])); $whereStr .= $key." ".$this->exp[$exp]." (".$zone.")"; } }elseif(preg_match("/^(notbetween|not between|between)$/",$exp)){ //BETWEEN运算 $data = is_string($val[1])? explode(",",$val[1]):$val[1]; $whereStr .= $key." ".$this->exp[$exp]." ".$this->parseValue($data[0])." AND ".$this->parseValue($data[1]); }else{ //否则抛出异常 E(L("_EXPRESS_ERROR_").":".$val[0]); } } else{ //解析如:$map["status&score&title"] =array("1",array("gt","0"),"thinkphp","_multi"=>true); $count = count($val); $rule = isset($val[$count-1]) ? (is_array($val[$count-1]) ? strtoupper($val[$count-1][0]) : strtoupper($val[$count-1]) ) : "" ; if(in_array($rule,array("AND","OR","XOR"))){ $count = $count -1; }else{ $rule = "AND"; } for($i=0;$i<$count;$i++){ $data = is_array($val[$i])?$val[$i][1]:$val[$i]; if("exp"==strtolower($val[$i][0])) { $whereStr .= $key." ".$data." ".$rule." "; }else{ $whereStr .= $this->parseWhereItem($key,$val[$i])." ".$rule." "; } } $whereStr = "( ".substr($whereStr,0,-4)." )"; } } else { //对字符串类型字段采用模糊匹配 $likeFields = $this->config["db_like_fields"]; if($likeFields && preg_match("/^(".$likeFields.")$/i",$key)) { $whereStr .= $key." LIKE ".$this->parseValue("%".$val."%"); }else { $whereStr .= $key." = ".$this->parseValue($val); } } return $whereStr;}protected function parseThinkWhere($key,$val) { //解析特殊格式的条件 $whereStr = ""; switch($key) { case "_string":$whereStr = $val;break; // 字符串模式查询条件 case "_complex":$whereStr = substr($this->parseWhere($val),6);break; // 复合查询条件 case "_query":// 字符串模式查询条件 /*处理逻辑结构,并且格式化输出字符串,此处省略*/ } return "( ".$whereStr." )";}
上面的两个函数很长,我们再精简一些来看:parseWhere首先判断查询数据是不是字符串,如果是字符串,直接返回字符串,否则,遍历查询条件的数组,挨个解析。
由于TP支持_string,_complex之类的特殊查询,调用了parseThinkWhere来处理,对于普通查询,就调用了parseWhereItem。
在各自的处理过程中,都调用了parseValue,追踪一下,其实是用了addslashes来过滤,虽然addslashes在非utf-8编码的页面中会造成宽字节注入,但是如果页面和数据库均正确编码的话,还是没什么问题的。