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。