Die Anatomie einer SQL-Injection-Attacke und wie man eine vermeidet
SQL-Injection-Angriffe gehören zu den häufigsten und verheerendsten Formen von Cyberattacken. Ein SQL-Injection-Angriff tritt auf, wenn ein bösartiger Benutzer ein SQL-Statement in ein Eingabefeld einfügt, um unbefugten Zugriff auf Ihre Datenbank zu erhalten, sensible Inhalte zu stehlen oder schädlichen Code auszuführen. Es handelt sich um eine ernsthafte Bedrohung, die zu schwerwiegenden Folgen für Unternehmen und Einzelpersonen gleichermaßen führen kann. Die Prävention von SQL-Injection-Angriffen sollte daher ein entscheidender Bestandteil jeder effektiven Cybersicherheitsrisikomanagementstrategie sein. In diesem Artikel werden wir alles besprechen, was Sie über SQL-Injection-Angriffe wissen müssen, wie Sie sie verhindern können und wie Sie Ihre Daten sicher aufbewahren können.
Was sind SQL, SQL-Datenbank und SQL-Statement?
SQL (Structured Query Language) ist eine speziell für die Verwaltung und Manipulation von relationalen Datenbanken entwickelte Programmiersprache. Sie bietet eine standardisierte Möglichkeit, mit Datenbanken zu interagieren und Operationen wie Abrufen, Einfügen, Aktualisieren und Löschen von Daten durchzuführen.
SQL-Datenbanken bieten eine strukturierte und effiziente Möglichkeit, große Datenmengen zu speichern und zu verwalten. Sie bieten Funktionen wie Datenintegrität, Datenkonsistenz und die Möglichkeit, Beschränkungen für die in den Tabellen gespeicherten Daten durchzusetzen.
SQL-Datenbanken werden in verschiedenen Anwendungen und Branchen eingesetzt, von kleinskaligen Anwendungen bis hin zu großen Unternehmenssystemen. Beispiele für populäre SQL-Datenbanken sind MySQL, PostgreSQL, Oracle Database und Microsoft SQL Server.
SQL-Anweisungen sind Befehle, die zur Interaktion mit einer SQL-Datenbank verwendet werden. Mit diesen Befehlen können Sie verschiedene Operationen mit den in der Datenbank gespeicherten Daten durchführen, wie z.B. Abrufen, Einfügen, Aktualisieren und Löschen von Daten. SQL-Anweisungen werden in der SQL-Sprache geschrieben, die eine standardisierte Sprache zur Verwaltung von relationalen Datenbanken ist.
Was ist ein SQL-Injection-Angriff?
SQL-Injection ist eine Art von Angriff, der Sicherheitslücken in Webanwendungen, die SQL-Datenbanken verwenden, ausnutzt. Diese Schwachstellen ermöglichen Angreifern, schädliche SQL-Anweisungen in die Anwendung einzufügen und so ihre Sicherheitsmaßnahmen zu umgehen. Dadurch können Angreifer Daten aus der Datenbank abrufen, diese Daten ändern oder löschen oder sogar die Kontrolle über das gesamte System erlangen.
SQL-Injection-Angriffe können auf jeder Website oder Webanwendung, die SQL-Datenbanken verwendet, auftreten, einschließlich E-Commerce-Websites, Online-Banking-Systemen, sozialen Medien und mehr. Angreifer können verschiedene Methoden nutzen, um SQL-Injection-Schwachstellen auszunutzen, einschließlich Brute-Force-Angriffe, automatisierte Tools und Social-Engineering-Taktiken.
Wie funktioniert SQL-Injection?
SQL-Injection-Angriffe funktionieren, indem sie Sicherheitslücken in Webanwendungen ausnutzen, die Benutzereingaben akzeptieren und diese zur Erstellung von SQL-Abfragen verwenden. Diese Abfragen werden verwendet, um mit der Datenbank zu interagieren und Daten abzurufen oder zu ändern. Wenn die Anwendung jedoch die Benutzereingaben nicht ordnungsgemäß validiert und säubert, können Angreifer schädliche SQL-Anweisungen in die Abfragen einfügen, die Sicherheitsmaßnahmen der Anwendung umgehen und Zugriff auf die Datenbank erhalten.
Betrachten Sie zum Beispiel ein Anmeldeformular, das nach einem Benutzernamen und einem Passwort fragt. Die Anwendung könnte die folgende SQL-Abfrage verwenden, um zu überprüfen, ob die Anmeldedaten des Benutzers gültig sind:
SELECT * FROM users WHERE username='[Benutzername]’ AND password='[Passwort]’
Die Platzhalter [Benutzername] und [Passwort] werden durch die Eingaben des Benutzers ersetzt. Wenn die Anwendung jedoch die Eingabe nicht ordnungsgemäß validiert und säubert, kann ein Angreifer ein schädliches SQL-Statement in das Feld Benutzername einfügen, wie zum Beispiel:
‘ OR 1=1 —
Diese Anweisung führt dazu, dass die Abfrage alle Datensätze aus der Benutzertabelle zurückgibt, wodurch die Passwortprüfung effektiv umgangen wird und der Angreifer sich als jeder Benutzer einloggen kann.
Die Folgen von SQL-Injection-Angriffen
SQL-Injection-Angriffe können schwerwiegende Folgen für Ihr Anwendungs-Ökosystem und dessen Benutzer haben. Lassen Sie uns einige dieser verheerenden Auswirkungen und deren Bedeutung für Ihre Cybersicherheits-Politik und Ihren Geschäftsbetrieb beleuchten.
Zugriff auf sensible Inhalte durch SQL-Angriffe
Angreifer können SQL-Injection-Angriffe nutzen, um unbefugten Zugriff auf die sensiblen Daten zu erlangen, die in der Datenbank Ihrer Anwendung gespeichert sind. Dazu gehören Benutzernamen, Passwörter, Kreditkartendetails und andere persönliche Informationen. Sobald der Angreifer Zugang zu diesen Daten hat, kann er sie zur Identitätsdiebstahl nutzen oder auf dem Darknet verkaufen. Das Endergebnis ist ein Datenleck und möglicher Verstoß gegen Compliance-Vorschriften, was ein Unternehmen potenziell Millionen von Dollar an Bußgeldern, Strafen, Rechtsstreitigkeiten, verlorenem Umsatz und Reputationsverlust kosten kann.
Wie SQL-Injection-Angriffe Daten verändern oder löschen
Mit SQL-Injection können Angreifer Daten in der Datenbank Ihrer Anwendung ändern oder löschen. Sie können Daten in der abgerufenen Datenbank verändern oder neue Daten hinzufügen, was zu Beeinträchtigungen der Datenintegrität und sogar zur Beschädigung der gesamten Datenbank führen kann. Angreifer können auch Datenbank-Einträge löschen oder ganze Tabellen löschen, was irreparable Schäden an Ihrer Anwendung verursacht.
Diebstahl von Benutzer-Zugangsdaten durch SQL-Injection-Angriffe
Angreifer können Benutzer-Zugangsdaten, wie Benutzernamen und Passwörter, über SQL-Injection-Angriffe stehlen. Sie können dann Benutzer imitieren und ihre Berechtigungen nutzen, um unbefugte Aktionen in der Anwendung durchzuführen, wie z. B. Geldüberweisungen, Änderung von Kontodetails, oder nicht autorisierte Einkäufe.
SQL-Injection-Angriffe ermöglichen seitliche Bewegung
SQL-Injection-Angriffe können Angreifern auch Betriebssystem-Berechtigungen gewähren, wodurch sie sich seitlich in der Infrastruktur Ihrer Anwendung bewegen können. Das bedeutet, dass Angreifer Zugang zu anderen sensiblen Systemen innerhalb Ihres Netzwerks erhalten können, wie z. B. zu Finanzsystemen oder Kundendatenbanken, und damit weitreichende Schäden verursachen können.
Techniken für SQL-Injection-Angriffe
Hacker verwenden eine Vielzahl von Techniken, um Schwachstellen im Code der Anwendung auszunutzen und einen SQL-Injection-Angriff zu starten.
Eine gängige Technik besteht darin, SQL-Befehle zur Manipulation der Datenbank zu verwenden. Beispielsweise könnte ein Angreifer den Befehl “SELECT” verwenden, um Daten aus der Datenbank abzurufen, oder den Befehl “UPDATE”, um bestehende Daten zu ändern. Indem sie diese Befehle in die Eingabefelder der Anwendung einfügen, können Angreifer die Anwendung dazu verleiten, den schädlichen Code auszuführen.
Eine weitere Technik besteht darin, Fehlermeldungen der Anwendung auszunutzen. Durch absichtliches Absenden fehlerhafter Eingaben kann der Angreifer die Anwendung dazu bringen, eine Fehlermeldung zu generieren, die Informationen über die Struktur der Datenbank preisgibt. Diese Informationen können dann dazu verwendet werden, um einen gezielteren Angriff zu planen.
Häufig werden auch automatisierte Tools verwendet, um Webanwendungen auf Sicherheitslücken zu scannen und schädlichen Code zu injizieren. Mit diesen Tools können in kurzer Zeit eine große Anzahl von Eingabefeldern getestet und SQL-Befehle generiert werden, um aufgedeckte Schwachstellen auszunutzen.
Zusätzlich können Hacker versuchen, durch Social Engineering oder Phishing-Angriffe Zugang zu den Datenbank-Berechtigungsnachweisen einer Anwendung zu erlangen. Dies kann die Versendung von E-Mails oder Nachrichten beinhalten, die als legitime Anfragen nach Login-Informationen erscheinen, oder die Verwendung anderer Taktiken, um Benutzer dazu zu verleiten, sensible Informationen preiszugeben.
Arten von SQL-Injection-Angriffen
Es gibt verschiedene Arten von SQL-Injection-Angriffen, die jeweils ihre eigene Methode zur Ausnutzung und möglichen Wirkung haben. Sie lassen sich in drei Haupttypen einteilen:
Inband-SQL-Injection-Angriff
Die Inband-SQL-Injection ist die gängigste Art von SQL-Injection-Angriffen. Sie tritt auf, wenn ein Angreifer in der Lage ist, denselben Kommunikationskanal wie die Anwendung zu verwenden, um sowohl das schädliche SQL-Statement zu senden als auch das Ergebnis zu empfangen. Die Inband-SQL-Injection lässt sich weiter in zwei Unterkategorien einteilen: Fehlerbasierte und Vereinigungsbasierte SQL-Injection.
Fehlerbasierte SQL-Injection-Angriff
Die fehlerbasierte SQL-Injection basiert auf SQL-Fehlermeldungen, die Informationen über die Struktur der Datenbank oder die darin enthaltenen Daten preisgeben. Der Angreifer sendet ein schädliches SQL-Statement, das absichtlich fehlerhaft formuliert ist, um einen Fehler zu verursachen, der dann Informationen enthüllt, die zur weiteren Ausnutzung des Systems verwendet werden können.
Vereinigungsbasierte SQL-Injection-Angriff
Die vereinigungsbasierte SQL-Injection beinhaltet die Verwendung des UNION-Operators, um die Ergebnisse von zwei oder mehr SQL-Abfragen in einem einzigen Ergebnis zu vereinen. Der Angreifer sendet ein schädliches SQL-Statement, das einen UNION-Operator enthält, der dann die Ergebnisse einer legitimen Abfrage mit den Ergebnissen der Abfrage des Angreifers kombiniert. Diese Technik kann zum Abrufen von Informationen aus Tabellen verwendet werden, zu denen der Angreifer keinen direkten Zugang hat.
Inferentielle SQL-Injection-Angriff
Die inferentielle SQL-Injection, auch bekannt als blinde SQL-Injection, tritt auf, wenn ein Angreifer die Ergebnisse seiner schädlichen SQL-Anweisungen nicht direkt sehen kann. Stattdessen stützt sich der Angreifer auf die Reaktion der Anwendung, um den Erfolg oder Misserfolg seines Angriffs zu ermitteln. Die inferentielle SQL-Injection kann weiter in zwei Unterkategorien unterteilt werden: Boolean-basierte und zeitbasierte SQL-Injection.
Boolean-basierte SQL-Injection-Angriff
Die Boolean-basierte SQL-Injection beinhaltet die Verwendung von logischen Ausdrücken, um festzustellen, ob eine bestimmte Bedingung wahr oder falsch ist. Der Angreifer sendet ein schädliches SQL-Statement, dass einen logischen Ausdruck enthält, was dann verursacht, dass die Anwendung mit entweder einem wahren oder einem falschen Ergebnis antwortet. Mit dieser Technik können Informationen über die Struktur der Datenbank oder die darin enthaltenen Daten abgeleitet werden.
Zeitbasierte SQL-Injection-Angriff
Die zeitbasierte SQL-Injection beinhaltet die Verwendung von Zeitverzögerungen, um festzustellen, ob eine bestimmte Bedingung wahr oder falsch ist. Der Angreifer sendet ein schädliches SQL-Statement, das eine Zeitverzögerung enthält, was dann dazu führt, dass die Anwendung erst nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne antwortet. Mit dieser Technik können Informationen über die Struktur der Datenbank oder die darin enthaltenen Daten abgeleitet werden.
Out-of-Band SQL-Injection-Angriff
Die Out-of-Band SQL-Injection tritt auf, wenn ein Angreifer in der Lage ist, einen separaten Kommunikationskanal zu verwenden, um sowohl das schädliche SQL-Statement zu senden als auch das Ergebnis zu empfangen. Diese Technik wird oft verwendet, wenn die Anwendung so ausgelegt ist, dass sie nur eine bestimmte Art von Verkehr akzeptiert, wie zum Beispiel HTTP, aber der Angreifer in der Lage ist, ein anderes Protokoll, wie zum Beispiel DNS, zu verwenden, um diese Beschränkungen zu umgehen.
Was ist der Unterschied zwischen SQL-Injection und Cross-Site-Scripting (XSS)?
SQL-Injection und Cross-Site Scripting (XSS) sind beide Sicherheitslücken, die von Angreifern ausgenutzt werden können, um die Sicherheit einer Webanwendung zu kompromittieren. Sie sind jedoch grundlegend verschieden und zielen auf verschiedene Komponenten einer Webanwendung ab.
Eine SQL-Injection umfasst das Einschleusen bösartiger SQL-Anweisungen in eine Datenbankabfrage der Anwendung, welche es einem Angreifer ermöglicht, unbefugten Zugang zu sensiblen Daten zu erhalten, Daten zu modifizieren oder zu löschen oder sogar die Kontrolle über die gesamte Anwendung zu übernehmen. Diese Schwachstelle entsteht, wenn eine Anwendung die Benutzereingabe nicht ordnungsgemäß validiert oder bereinigt, bevor sie in eine Datenbankabfrage aufgenommen wird.
Andererseits besteht Cross-Site Scripting (XSS) darin, bösartigen Code in eine von anderen Benutzern betrachtete Webseite einzufügen, was es einem Angreifer ermöglicht, beliebigen Code im Kontext des Browsers des Opfers auszuführen. Diese Schwachstelle entsteht, wenn eine Anwendung die Benutzereingabe nicht ordnungsgemäß validiert oder bereinigt, bevor sie in eine Webseite eingefügt wird. XSS kann verwendet werden, um sensible Informationen wie Cookies, Session-Tokens oder andere Berechtigungsnachweise zu stehlen oder Aktionen im Namen des Opfers auszuführen.
Struktur eines SQL-Injection Angriffs
Das grundlegende Prinzip hinter einem SQL Angriff besteht darin, bösartigen SQL Code in die Eingabefelder der Anwendung zu injizieren, wie beispielsweise Login-Formulare oder Suchfelder, die dann von der Anwendung verarbeitet und an die zugrunde liegende Datenbank weitergegeben werden. Wenn die Anwendung die Benutzereingabe nicht ordnungsgemäß validiert und bereinigt, kann ein Angreifer die SQL-Abfragestruktur manipulieren und unbeabsichtigte Befehle einführen.
Indem sie diese Schwachstellen ausnutzen, können Angreifer Authentifizierungsmechanismen umgehen, sensible Daten abrufen, Daten modifizieren oder löschen, oder sogar beliebige Befehle auf dem Datenbankserver ausführen. Hier ein Überblick darüber, wie ein SQL-Injection Angriff funktioniert:
Identifizierung anfälliger Webanwendungen
Die erste Phase eines SQL-Injection Angriffs besteht darin, eine anfällige Webanwendung zu identifizieren. Dies kann mittels automatisierter Tools geschehen, die das Internet nach Anwendungen mit bekannten Schwachstellen durchsuchen, oder auch durch manuelle Suche nach Anwendungen mit schwachen Sicherheitsmaßnahmen.
Ausmachen der Datenbank und ihrer Struktur
Hat der Angreifer eine anfällige Anwendung identifiziert, versucht er die Art der von der Anwendung verwendeten Datenbank sowie die Struktur der Datenbank zu ermitteln. Dies kann erreicht werden, indem fehlerhafte Eingaben an die Anwendung gesendet und die erzeugten Fehlermeldungen beobachtet werden.
Erstellen bösartiger SQL-Anweisungen
Mit diesen Informationen kann der Angreifer dann eine bösartige SQL-Anweisung erstellen, die die Schwachstelle im Code der Anwendung ausnutzt. Die Anweisung kann über Eingabefelder in der Anwendung eingegeben oder direkt an die Backend-Datenbank der Anwendung gesendet werden.
Durchführung bösartiger Aktionen mittels SQL-Injection
Die SQL-Anweisung kann dazu ausgelegt sein, eine Vielzahl von bösartigen Aktionen auszuführen, wie beispielsweise das Abrufen sensibler Informationen aus der Datenbank, das Modifizieren oder Löschen bestehender Daten oder sogar die Übernahme der Kontrolle über die Anwendung selbst.
Best Practices für die Verhinderung von SQL-Injection Angriffen
Die Verhinderung von SQL-Injection Angriffen erfordert eine Kombination aus technischen und nicht-technischen Maßnahmen. Hier sind einige Best Practices, die bei der Verhinderung von SQL-Injection Angriffen helfen können:
Validierung von Eingaben zur Prävention von SQL-Angriffen
Eine der effektivsten Methoden zur Verhinderung von SQL-Injektionsangriffen besteht darin, alle Benutzereingaben zu validieren. Dies beinhaltet sowohl Eingaben, die über Webformulare als auch über APIs empfangen werden. Alle Benutzereingaben sollten auf Datentyp, Länge, Format und Bereich überprüft werden, bevor sie in SQL-Anweisungen verwendet werden. Ungültige Eingaben sollten abgelehnt werden und es sollten passende Fehlermeldungen für den Benutzer angezeigt werden.
Verwendung von Parameterabfragen zur Verhinderung von SQL-Angriffen
Eine weitere effektive Methode zur Verhinderung von SQL-Injektionsangriffen besteht in der Nutzung von Parameterabfragen. Parameterabfragen ermöglichen es Entwicklern, SQL-Anweisungen zu schreiben, die Platzhalter für Benutzereingaben enthalten. Die Platzhalter werden dann zur Laufzeit durch die Benutzereingaben ersetzt. Dies verhindert, dass schädliche Eingaben als SQL-Anweisungen ausgeführt werden.
Verwendung von gespeicherten Prozeduren zur Verhinderung von SQL-Angriffen
Gespeicherte Prozeduren sind vorkompilierte SQL-Anweisungen, die auf dem Server gespeichert und auf Anforderung ausgeführt werden. Gespeicherte Prozeduren können verwendet werden, um SQL-Injektionsangriffe zu verhindern, indem sichergestellt wird, dass alle Benutzereingaben ordnungsgemäß validiert und bereinigt werden, bevor sie in SQL-Anweisungen verwendet werden.
Anwendung des Prinzips der minimalen Berechtigungen zur Verhinderung von SQL-Angriffen
Datenbankbenutzern sollten nur die Mindestmenge an Berechtigungen gewährt werden, die zur Ausführung ihrer Aufgaben notwendig sind. Dies reduziert das Risiko von SQL-Injektionsangriffen, indem die Möglichkeit von Angreifern, Daten zu ändern oder zu löschen, begrenzt wird. Zusätzlich sollten alle Datenbankbenutzer starke Passwörter haben und ihre Passwörter regelmäßig ändern.
Durchführung regelmäßiger Updates zur Verhinderung von SQL-Angriffen
Webanwendungen und SQL-Datenbanken sollten regelmäßig mit den neuesten Sicherheitspatches und Updates aktualisiert werden. Dies beinhaltet Updates für den Webserver, den Datenbankserver und den Anwendungscode. Regelmäßige Updates helfen dabei, sicherzustellen, dass bekannte Schwachstellen gepatcht werden und dass die Anwendung gegen die neuesten Bedrohungen sicher bleibt.
Verwendung einer Webanwendungs-Firewall
Eine Webanwendungs-Firewall (WAF) kann als zusätzliche Schutzschicht gegen SQL-Injektionsangriffe eingesetzt werden. WAFs können SQL-Injektionsangriffe erkennen und blockieren, indem sie den Datenverkehr zwischen der Webanwendung und dem Datenbankserver analysieren. WAFs können so konfiguriert werden, dass sie SQL-Injektionsangriffe auf der Grundlage von vordefinierten Regeln oder benutzerdefinierten Regeln, die vom Entwickler erstellt wurden, blockieren.
Verwendung von Anti-Malware-Software zur Verhinderung von SQL-Angriffen
Anti-Malware-Software kann eingesetzt werden, um schädlichen Code zu erkennen und zu blockieren, der möglicherweise in die Webanwendung oder den Datenbankserver eingebracht wurde. Anti-Malware-Software kann auch verwendet werden, um das System auf verdächtige Aktivitäten zu überwachen und den Administrator zu alarmieren, wenn ein Angriff erkannt wird.
Testen auf SQL-Injektionsanfälligkeiten
Bei Tests auf Anfälligkeiten für SQL-Injektionen wird versucht, SQL-Code in die Eingabefelder oder Parameter der Anwendung einzufügen, um zu sehen, ob die Datenbank der Anwendung auf unerwartete Weise manipuliert werden kann. Hier sind einige Schritte, die Ihnen helfen können, auf SQL-Injektionsanfälligkeiten zu testen:
- Eingabefelder oder Parameter identifizieren: Identifizieren Sie zunächst alle Eingabefelder oder Parameter in der Anwendung, die mit der Datenbank interagieren, beispielsweise Anmeldeformulare, Suchfelder und Benutzereingabeformulare.
- Test auf grundlegende Anfälligkeiten: Versuchen Sie, einfache SQL-Anweisungen, wie “1=1” oder “1′ ODER ‘1’=’1”, in jedes Eingabefeld oder jeden Parameter einzugeben, um zu sehen, ob die Anwendung auf unerwartete Weise reagiert.
- Test auf fortgeschrittene Anfälligkeiten: Versuchen Sie, fortgeschrittenere SQL-Injektionstechniken, wie gestapelte Abfragen, zeitbasierte Angriffe und fehlerbasierte Angriffe einzusetzen, um zu sehen, ob Sie die Datenbank manipulieren oder sensible Informationen extrahieren können.
- Verwendung von automatisierten Tools: Es gibt viele automatisierte Tools, die Ihnen helfen können, SQL-Injektionsanfälligkeiten in Webanwendungen zu identifizieren, wie SQLmap, Havij und Netsparker. Diese Tools können Ihnen helfen, Anfälligkeiten schnell und einfach zu finden, aber sie können auch Fehlalarme auslösen oder bestimmte Anfälligkeiten übersehen, daher ist es wichtig, sie in Kombination mit manuellen Tests zu verwenden.
- Behebung von Schwachstellen: Wenn Sie SQL-Injektionsanfälligkeiten in der Anwendung feststellen, sollten Sie so schnell wie möglich mit dem Entwicklungsteam zusammenarbeiten, um diese zu beheben. Dies kann das Hinzufügen von Eingabevalidierung und Bereinigung zu Eingabefeldern, die Verwendung von parameterisierten Abfragen oder die Implementierung anderer Sicherheitsmaßnahmen beinhalten.
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