PHP SQL注入防护

SQL注入（SQL Injection）是Web应用程序中最常见的安全漏洞之一，攻击者通过构造恶意的SQL查询语句，绕过应用程序的安全机制，从而获取、篡改或删除数据库中的数据。PHP作为广泛使用的服务器端语言，其与数据库的交互频繁，因此掌握SQL注入防护技术至关重要。

什么是SQL注入？

SQL注入是指攻击者通过在用户输入中插入恶意的SQL代码，使得应用程序执行非预期的数据库操作。例如，攻击者可能通过表单输入、URL参数或HTTP头部注入SQL片段，导致数据库泄露敏感信息或执行危险操作。

示例场景

假设有一个简单的登录表单，PHP代码直接拼接用户输入构造SQL查询：

$username = $_POST['username'];
$password = $_POST['password'];
$sql = "SELECT * FROM users WHERE username='$username' AND password='$password'";
$result = $conn->query($sql);

如果攻击者输入以下内容：

username: ' OR '1'='1
password: ' OR '1'='1

最终SQL语句变为：

SELECT * FROM users WHERE username='' OR '1'='1' AND password='' OR '1'='1'

由于条件 '1'='1' 恒为真，攻击者无需有效凭证即可登录系统。

SQL注入的危害

数据泄露：攻击者可读取数据库中的敏感信息（如用户密码、个人数据）。
数据篡改：攻击者可修改或删除数据，破坏数据完整性。
权限提升：攻击者可能利用数据库漏洞获取更高权限（如管理员权限）。
服务器控制：某些情况下，攻击者可通过数据库执行系统命令，控制服务器。

防护措施

1. 使用预处理语句（Prepared Statements）

预处理语句是防止SQL注入的最有效方法。它通过参数化查询，将用户输入与SQL逻辑分离，确保输入始终被视为数据而非代码。

PDO示例

$stmt = $conn->prepare("SELECT * FROM users WHERE username = :username AND password = :password");
$stmt->bindParam(':username', $username);
$stmt->bindParam(':password', $password);
$stmt->execute();

MySQLi示例

$stmt = $conn->prepare("SELECT * FROM users WHERE username = ? AND password = ?");
$stmt->bind_param("ss", $username, $password);
$stmt->execute();

2. 输入验证与过滤

即使使用预处理语句，也应验证用户输入是否符合预期格式（如邮箱、电话号码等）。

if (!filter_var($email, FILTER_VALIDATE_EMAIL)) {
    die("Invalid email format");
}

3. 使用ORM框架

ORM（对象关系映射）框架（如Laravel的Eloquent、Doctrine）自动处理SQL注入防护。

$user = User::where('username', $username)->where('password', $password)->first();

4. 最小权限原则

数据库用户应仅拥有必要权限（如只读、仅限特定表），避免使用root账户连接数据库。

5. 转义特殊字符

在无法使用预处理语句时，可使用转义函数（如mysqli_real_escape_string），但此方法不如预处理语句安全。

$username = mysqli_real_escape_string($conn, $_POST['username']);
$password = mysqli_real_escape_string($conn, $_POST['password']);

实际案例

案例1：登录绕过

攻击者利用SQL注入绕过身份验证，如前述示例。

案例2：数据泄露

假设一个查询用户信息的页面：

$id = $_GET['id'];
$sql = "SELECT * FROM users WHERE id = $id";

攻击者输入： 1 UNION SELECT username, password FROM users

最终SQL：

SELECT * FROM users WHERE id = 1 UNION SELECT username, password FROM users

结果返回所有用户的账号密码。

总结

SQL注入防护方法对比
方法	安全性	适用场景
预处理语句	高	所有数据库操作
ORM框架	高	现代PHP应用
输入验证	中	辅助措施
转义字符	低	遗留代码

数学表达

在概率论中，SQL注入成功的概率可表示为： $P (成功) = 1 - P (防护措施)$ 其中 $P (防护措施)$ 代表防护措施的有效性。