數(shù)據(jù)庫安全審計(jì)常見8種缺陷

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數(shù)據(jù)庫安全審計(jì)常見8種缺陷

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隨著信息化的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫安全問題成為當(dāng)前政府和企事業(yè)單位用戶關(guān)注的焦點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品已經(jīng)成為當(dāng)前信息安全產(chǎn)品的盛寵。

當(dāng)前在市面上存在著幾十種數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，這些產(chǎn)品集中起來大約可分四種類型：

（1）在網(wǎng)絡(luò)審計(jì)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上經(jīng)過簡單包裝推出數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品的既有網(wǎng)絡(luò)審計(jì)產(chǎn)品廠商，比如國內(nèi)幾大安全廠商推出的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，安全圈都知道，不再例舉；

（2）針對(duì)數(shù)據(jù)庫通訊協(xié)議的特點(diǎn)開發(fā)出專門的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品的國內(nèi)細(xì)分領(lǐng)域安全廠商，比如安華金和、思福迪、國都興業(yè)、帕拉迪等；

（3）國外的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，比如Imperva、Guardium等；

（4）OEM第三方的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，OEM對(duì)象可能來自國內(nèi)，也可能來自國外，比如Imperva或韓國的DBInsight。

隨著國產(chǎn)化采購政策的推動(dòng)，處于安全性的考慮，國外數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，不在本文的評(píng)論范圍內(nèi)。筆者將重點(diǎn)對(duì)國內(nèi)數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品常見缺陷進(jìn)行分析。以下分門別類，針對(duì)最常見的8類數(shù)據(jù)庫安全審計(jì)產(chǎn)品缺陷展開講解。

長SQL語句漏審

大多數(shù)的SQL語句都在1K以里長度，市面上的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品大多都能準(zhǔn)確記錄下，也能實(shí)現(xiàn)正常的解析；但在SQL語句超過1.5K時(shí)，很多的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品就會(huì)發(fā)生漏審，或者只能審計(jì)下部分SQL語句。

一般Oracle一個(gè)通訊包的長度在2K，單一包內(nèi)能夠容納的語句長度大約在1.4K多一點(diǎn)（大約為1460）；超過這個(gè)大小的SQL語句一般會(huì)拆分成多包；在Oracle 11g下通常通訊包為2K，最大可以達(dá)到8K；對(duì)于Oracle數(shù)據(jù)庫沒有明確說明可兼容的SQL語句的長度，有的說32K或64K是個(gè)臨界點(diǎn)，但筆者也曾作過嘗試2M做的SQL語句也能發(fā)送并被Oracle正常解析。

對(duì)于一些數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，由于沒有將多個(gè)SQL通訊包進(jìn)行有效解析和關(guān)聯(lián)，在發(fā)生長SQL語句時(shí)會(huì)發(fā)生無法解析或解析不全的情況；具體表現(xiàn)是，對(duì)于長SQL語句并未記錄，或僅記錄了前半部分。

這種情況的危害是，對(duì)于有些業(yè)務(wù)系統(tǒng)中自身就包含長SQL語句，比如經(jīng)分系統(tǒng)，報(bào)表系統(tǒng)，這些SQL語句會(huì)被漏記；同時(shí)，一些黑客或攻擊人員會(huì)利用這樣的一些漏洞，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫攻擊而不留下痕跡。比如，若某個(gè)數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，是基于單包解析機(jī)制進(jìn)行的，則對(duì)于超過1.5K的SQL語句無法記錄或僅記錄了前1.5K，則攻擊者可以首先加入1.5K長的注釋，然后再寫語句，這樣會(huì)發(fā)生漏審或被審計(jì)下來的信息無效。

多語句無法有效分割

多語句是SQL Server上的一個(gè)特定情況。在其它的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，語句之間都有明確的分割標(biāo)識(shí)；而在SQL Serve中語句之間可以沒有明確的分隔符。下面是一個(gè)示例：

在這些語句之間沒有類似于；號(hào)這樣的明確分隔標(biāo)識(shí)符；它們實(shí)際代表了四條語句：

SQL Server會(huì)將這些語句不加分割地組織在一個(gè)數(shù)據(jù)庫通訊包中發(fā)送；對(duì)于一些專業(yè)化程度不高的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，會(huì)將這些語句作為一條語句審計(jì)下來。有效地實(shí)現(xiàn)多語句分割，需要非常專業(yè)的SQL解析技術(shù)。一些簡單的方法，比如用select、use、set這樣的關(guān)鍵字來進(jìn)行語句分割，稍微復(fù)雜的情況就不好處理了；下面這個(gè)示例，就無法用這種簡單的方法處理：

即使采用稍微復(fù)雜一些的技術(shù)，比如正則表達(dá)式，也很難做到準(zhǔn)確切割；非專業(yè)化的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品都存在這個(gè)缺陷。對(duì)無法準(zhǔn)確切割多語句的缺陷，在不同的產(chǎn)品中表現(xiàn)不同，所造成的審計(jì)問題也不同，但大體可以總結(jié)為如下幾點(diǎn)：

（1）在審計(jì)記錄中，不能準(zhǔn)確記錄下每條語句的SQL操作類型，從而造成一些高危操作不能有效地被識(shí)別或告警，比如drop、truncate這些語句。

（2）在審計(jì)記錄中，不能準(zhǔn)確記錄每條SQL語句的數(shù)據(jù)庫對(duì)象，從而造成對(duì)敏感對(duì)象的訪問不能有效地被識(shí)別或告警。

（3）在審計(jì)記錄中，不能準(zhǔn)確地記錄每條語句是否執(zhí)行成功；比如多條語句中第一條語句執(zhí)行成功，后面的語句執(zhí)行失敗了，往往會(huì)被整體記錄為一個(gè)結(jié)果，往往記錄的結(jié)果是成功。

（4）在審計(jì)記錄中，不能準(zhǔn)確地反饋出每條語句造成的影響行數(shù)，從而也無法觸發(fā)基于影響行的安全策略；往往記錄下來的都是第一條語句的影響行，其余語句的影響行都被忽略掉了。

數(shù)據(jù)庫對(duì)象解析錯(cuò)誤

數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品中一個(gè)重要需求是要有效記錄下來SQL語句的操作類型、訪問對(duì)象；根據(jù)這些操作類型和訪問對(duì)象，審計(jì)產(chǎn)品可以有效地制訂告警策略，可以有效地根據(jù)操作類型、訪問對(duì)象進(jìn)行事后的追蹤與檢索。我國相關(guān)部門的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中要求：應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)訪問對(duì)象的名稱進(jìn)行準(zhǔn)確審計(jì)，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器名稱、IP名稱、數(shù)據(jù)庫名稱、表、視圖、序列、包、存儲(chǔ)過程、函數(shù)、庫、索引和觸發(fā)器等。

目前國內(nèi)大多數(shù)數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品都會(huì)宣稱支持對(duì)SQL語句操作類型和訪問對(duì)象的審計(jì)支持；但事實(shí)上，很多審計(jì)產(chǎn)品的支持能力有限，往往只能支持一些簡單語句的解析，比如這樣的語句：

但筆者曾經(jīng)見過一家大型的信息安全廠商的產(chǎn)品，僅僅是在表名前增加一個(gè)schema名稱，就發(fā)生了令人震驚的錯(cuò)誤；這個(gè)產(chǎn)品居然將schema名稱審計(jì)為了表名。如上面這條語句改為；

這種數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品就會(huì)將user1記錄為表名。

事實(shí)上，上面被誤報(bào)的例子，是一個(gè)非常簡單的例子，大多數(shù)專業(yè)的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品都不會(huì)犯這樣的錯(cuò)誤。事實(shí)上，真正的挑戰(zhàn)要比上面的例子復(fù)雜很多。

參數(shù)審計(jì)錯(cuò)誤

參數(shù)綁定是數(shù)據(jù)庫編程中常用的一種方法，通過這種方法，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以減少編譯次數(shù)，快速執(zhí)行，提升效率；但這種編程方法將對(duì)數(shù)據(jù)庫的審計(jì)帶來挑戰(zhàn)，在筆者所見到的若干數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品中，在這種情況下都出了不少的錯(cuò)誤。有的是漏審了語句，有的是記錄下了操作的語句，但將具體執(zhí)行時(shí)所使用的參數(shù)記錯(cuò)了或漏記了。這些缺陷對(duì)于審計(jì)產(chǎn)品無疑很是致命。

為了詳解這種情況，我們來看一下參數(shù)綁定的基本概念。我們?cè)诔Ｒ?guī)的圖形化或命令行工具中，往往都是直接寫上SQL語句，比如：

在這里查詢條件是身份證號(hào)碼。根據(jù)身份證號(hào)碼查詢個(gè)人信息，是一種常用功能，也是會(huì)重復(fù)使用的語句，為了提升效率，

編程中可以這么寫：

下一次再使用時(shí)，就不用再發(fā)送語句了，可以直接發(fā)送：

對(duì)于數(shù)據(jù)庫審計(jì)系統(tǒng)而言，單純地記錄下來耶Select*from person_info where id=?爺是存在缺陷的，因?yàn)槟銦o法明確額操作人員到底訪問了哪個(gè)用戶的信息，必須明確下來具體的參數(shù)才行。

這就要求將設(shè)定的參數(shù)，與Prepare的語句有效的關(guān)聯(lián)，形成可視化的審計(jì)記錄展現(xiàn):

這實(shí)際上要求審計(jì)系統(tǒng)比起單純的記錄語句要完成更多的工作；其中一個(gè)重要任務(wù)的就是句柄追蹤，本質(zhì)上SQL語句的執(zhí)行過程追蹤就是句柄追蹤過程。在上面顯示的例子中，pStmt.execute()，在通訊過程中并不發(fā)送具體的語句，而僅是告知服務(wù)器要執(zhí)行哪個(gè)語句句柄，服務(wù)器端會(huì)根據(jù)內(nèi)部記錄的句柄所對(duì)應(yīng)的已經(jīng)編譯完成的SQL語句的執(zhí)行計(jì)劃，進(jìn)行語句執(zhí)行。數(shù)據(jù)庫審計(jì)要完成相應(yīng)的工作，需要執(zhí)行類似的過程，在系統(tǒng)的內(nèi)部也維護(hù)這樣的映射關(guān)系；同時(shí)由于大多數(shù)數(shù)據(jù)庫的句柄，是在會(huì)話級(jí)的，句柄是可重用的，因此在數(shù)據(jù)庫審計(jì)中還要有效地維護(hù)句柄與session的關(guān)聯(lián)，以及句柄的消亡。

在句柄維護(hù)之外，另一個(gè)有挑戰(zhàn)的工作就是參數(shù)的還原。參數(shù)的還原，首要的是要明確參數(shù)所對(duì)應(yīng)的句柄；在調(diào)用pStmt.setInt(1,爺22XXXXX5399爺)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的包，會(huì)標(biāo)明這個(gè)參數(shù)是針對(duì)哪個(gè)句柄的，是針對(duì)第幾個(gè)參數(shù)的。作為數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，需要將參數(shù)與語句進(jìn)行映射；更重要地要準(zhǔn)確地填回參數(shù)所在的位置，上面這個(gè)例子由于只有一個(gè)參數(shù)，沒有什么挑戰(zhàn)性，參數(shù)的綁定情況遠(yuǎn)比這個(gè)復(fù)雜。

除了以上列舉的4個(gè)常見缺陷，在實(shí)際情況下還有一些常見的缺陷：

錯(cuò)誤的應(yīng)答結(jié)果，特別是影響行數(shù)解析不正確

對(duì)于SQL操作是否成功，是數(shù)據(jù)庫審計(jì)的基本需求；對(duì)數(shù)據(jù)庫操作讀取或影響了多少行是用戶的實(shí)際需求。但SQL操作成功與否的準(zhǔn)確記錄，需要仰仗SQL語句的合理切割和句柄的準(zhǔn)確追蹤及對(duì)返回結(jié)果集的完全解析；大多數(shù)數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品在多語句情況，或者通過FETCH操作批量獲取等環(huán)節(jié)下，無法準(zhǔn)確獲得查詢執(zhí)行的正確性以及影響行數(shù)。

充滿失真率的應(yīng)用用戶關(guān)聯(lián)

市場上的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品大多數(shù)都支持三層關(guān)聯(lián)審計(jì)，實(shí)現(xiàn)SQL語句與業(yè)務(wù)用戶的關(guān)聯(lián)。這種基于三層關(guān)聯(lián)審計(jì)的技術(shù)，是通過http協(xié)議中的參數(shù)與SQL語句中的參數(shù)的匹配，以及時(shí)間的匹配來完成的，屬于模糊匹配。這種方法在http參數(shù)經(jīng)過加工后或基于邏輯判斷后再發(fā)出SQL語句，也即SQL語句的參數(shù)與http參數(shù)沒有直接的匹配關(guān)系時(shí)將完全失效；在高并發(fā)時(shí)更是一個(gè)災(zāi)難。這種方法的準(zhǔn)確率很難超過80％。

不夠?qū)I(yè)化的審計(jì)界面

這個(gè)問題主要是針對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)審計(jì)而發(fā)展來的數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品，這種產(chǎn)品由于在設(shè)計(jì)之初就不是專門面向數(shù)據(jù)庫用戶的，因此并未按照數(shù)據(jù)庫的訪問類別、會(huì)話追蹤、數(shù)據(jù)庫對(duì)象層次進(jìn)行界面組織，造成這類產(chǎn)品的界面極其不易使用。

過度冗余的審計(jì)信息存儲(chǔ)

很多應(yīng)用系統(tǒng)會(huì)采用動(dòng)態(tài)拼接SQL語句的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問；這會(huì)造成大量SQL語句語法形式相同而僅僅是SQL語句中的參數(shù)值不同的語句。當(dāng)前的很多審計(jì)產(chǎn)品將這些語句進(jìn)行重復(fù)地記錄和存儲(chǔ)，造成了審計(jì)效率的低下，存儲(chǔ)設(shè)備的浪費(fèi)，并會(huì)對(duì)SQL語句的分析和排查效率造成致命影響。