2024年2月19日发(作者：)

第３７卷　第１　１期　ＶｌＯｌ－３７　・计算机工程　２０１　１年６月　Ｊｕｎｅ　２０１ｌ　ＮＯ．１１　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　安全技术・　一文章编号：１ｌｌＩＩＩ卜－３４２８（２ｏｌ１）１１—０１５２—ｌｌ３　文献标识码：Ａ　中圈分类号：ＴＰ３０９　种利用ＰＨＰ防御ＳＱＬ注入攻击的方法　丁翔，仇寅，郑滔　（南京大学软件学院，南京２１００９３）　摘要：ＰＨＰ在Ｗｅｂ应用程序开发中的广泛运用使得ＰＨＰＷｅｂ应用程序成为众多恶意攻击者的攻击对象。基于此，通过对ＰＨＰ解释器和　运行时库的修改，使ＰＨＰ　Ｗｅｂ应用程序无需修改便能够防御ＳＱＬ注入攻击。与传统的利用动态着色方法防御漏洞不同，使用基于可信任　输入的着色机制，采用ＳＱＬ方言感知的检查方法，可解决传统方法防御Ｗｅｂ漏洞的诸多问题，提高防御的准确率，消除误报。实验结果　表明，该方法准确有效，对应用程序执行造成的负载较低。　关健词：动态着色；可信任输入；方言感知；注入攻击　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ＳＱＬ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ａｔｔａｃｋ　Ｕｓｉｎｇ　ＰＨＰ　ＤＩＮＧ　Ｘｉａｎｇ，ＱＩＵ　Ｙｉｎ，ＺＨＥＮＧ　Ｔａｏ　（Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００９３，Ｃｈｉｎａ）　］Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ　ｗｉｄｅ—ｓｐｒｅａｄ　ｕｓｅ　ｏｆ　ＰＨＰ　ｉｎ　Ｗｅｂ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｍａｋｅｓ　ＰＨＰ　Ｗｅｂ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｏｆ　ｍａｎｙ　ｍａｌｉｃｉｏｕｓ　ａｔｔａｃｋｅｒｓ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ，ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＰＨＰ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｒｕｎｔｉｍｅ　ｌｉｂｒａｒｉｅｓ．ｔｈｅ　ＰＩ｛Ｐ　Ｗｅｂ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｃａｌｌ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ＳＱＬ　ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　ａｔｔａｃｋ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｔｈｅ　ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｔａｉｎｔｉｎｇ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｕｓｅｓ　ｔｈｅ　ｔａｉｎｔｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｒｕｓｔｅｄ　ｉｎｐｕｔ　ｔａｉｎｔｉｎｇ　ａｎｄ　ＳＱＬ　ｄｉａｌｅｃｔ—ａｗａｒｅ　ｃｈｅｃｋ　ｍｅｔｈｏｄ，ｓｏｌｖｅｓ　ｍａｎｙ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ．Ａｓ　ａ　ｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｅｃｉｓｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ，ｗｉｔｈｏｕｔ　ａｎｙ　ｆａｌｓｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅｓＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　．ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｐｒｅｃｉｓｅ　ａｎｄ　ｈｉｇｈｌｙ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｈａｓ　ｌｉｔｔｌｅ　ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ＰＨＰ　Ｗｅｂ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］ｄｙｎａｍｉｃ　ｔａｉｎｔｉｎｇ；ｔｒｕｓｔｅｄ　ｉｎｐｕｔ；ｄｉａｌｅｃｔ—ａｗａｒｅ；ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　ａｔｔａｃｋ　ＤＯＩ：１　０．３９６９（ｉ　ｉｓｓｎ．１　０００—３４２８．２０　１　１．１　１．０５２　１概述　ＰＨＰ在Ｗｅｂ应用程序的开发中得到广泛的应用。但是和　用其他语言编写的Ｗｅｂ应用程序一样，ＰＨＰＷｅｂ应用程序也　存在诸多Ｗｅｂ安全漏洞。在ＣＶＥ的最新统计中，ＳＱＬ注入　日志信息使用。（４）二次注入　ｌ，攻击者通过向系统或数据库　注入恶意数据使得这些恶意数据在Ｗｅｂ应用程序使用时触发　ＳＱＬ注入攻击。　攻击者除了可以利用多种注入源外，攻击本身还存在着　许多类型，详细介绍见参考文献【５ｊ。　由于ＳＱＬ注入攻击点繁多，攻击手段多样，才使它具备　极强的破坏能力，同时造成防御上的难度。　漏洞数量居于所有Ｗｅｂ安全漏洞的第１位。而存在ＳＱＬ注　入漏洞的应用程序会使攻击者获取后台的数据信息，严重时　甚至能够完全控制后台数据库和底层操作系统，造成信息的　泄露和对宿主系统的破坏，因此，本文对ＰＨＰ语言的增强使　３着色机制和ＳＱＬ方言语法感知检查的防御方法　利用着色机制来抵御攻击的方法在防范系统漏洞（如缓　其具备ＳＱＬ注入的防御能力，有着较强的现实意义。　现有的对ＰＨＰ　Ｗｅｂ应用程序ＳＱＬ注入漏洞的检测研究　分为两大类：一类是通过对ＰＨＰ程序的静态分析来检测漏洞，　冲溢出、格式化串等）方面得到了广泛运用，因此，越来越多　的研究人员利用着色分析来防御Ｗｅｂ应用程序中的漏洞。　如Ｐｉｘｙ…；另一类是通过动态着色的方法来动态防御ＳＱＬ注　入攻击，如ＣＳＳＥ１２１和Ｗｅｂ　Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ［３１等。静态分析误报率　高，且当被分析程序规模庞大时，扩展性不好；而传统的动　本文将以用户登录时验证用户身份的ＰＨＰ代码为例描述　改进后ＰＨＰ的工作过程。存在ＳＱＬ注入漏洞的代码如下：　＜？ｐｈｐ　态着色方法采用了基于不可信任输入的着色，存在诸多问题。　本文对传统的动态着色方法进行改进，并采用ＳＱＬ方言感知　￥ｃｏｎ＝ｍｙｓｑｌｃｏｎｎｅｃｔ（’ｌｏｃａｌｈｏｓｔ’，’ｒｏｏｔ’，‘１２３４５６’）；　ｍｙｓｑｌｓｅｌｅｃｔｄｂ（’ｔｅｓｔ’）；　的检查的方法，消除了传统方法的缺陷。　￥ｕｓｅｒｎａｍｅ＝￥一ＰＯＳＴ［’ｕｓｅｒ’】；　￥ｐａｓｓｗｄ＝￥一ＰＯＳＴ［’ｐａｓｓｗｄ’】；　Ｓｑｕｅｒｙ＝”ＳＥＬＥＣＴ　ＦＲＯＭ　ｕｓｅｒ　ＷＨＥＲＥ　ｎａｍｅ＝　２　ＳＱＬ注入攻击介绍　ＳＱＬ注入攻击是指攻击者在Ｗｅｂ应用程序的外部输入点　通过提供包含关键字、操作符等的恶意攻击输入，改变了原　来Ｗｅｂ应用程序中所形成的ＳＱＬ语句的语法结构，从而达　到攻击的目的。　…￥ｕｓｅｒｎａｍｅ．　”ａｎｄ　ｐａｓｓｗｄ＝＇’＂．￥ｐａｓｓｗｄ．…”：　￥ｒｅｓｕｌｔ＝ｍｙｓｑｌ—ｑｕｅｒｙ（￥ｑｕｅｒｙ）　ｉｆ（￥ｒｏｗ＝ｍｙｓｑｌ——ｆｅｔｃｈ——ａｓｓｏｃ（￥ｒｅｓｕｌｔ））｛　基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０７７３１７１）；国家“８６３”计　划基金资助重点项目（２００７ＡＡ０　１　Ｚ４４８）　在一个存在漏洞的Ｗｅｂ应用程序中，通常存在４种不同　的输入注入点：（１）用户输入，通常是通过ＧＥＴ和ＰＯＳＴ方法　提交的请求。（２）Ｗｅｂ应用程序使用的ｃｏｏｋｉｅ。（３）服务器端变　量，包括网络包头和环境变量，Ｗｅｂ应用程序通常会在记录　作者倚介：丁翔（１９８５一），男，硕上研究生，主研方向：Ｗｅｂ安　全；仇寅，硕士研究生；郑滔，教授　收稿日期：２０１０—１　１－０４　Ｅ—ｍａｉｌ：ＭＧ０８３２００４＠ｓｏｆｔｗａｒｅ．ｎｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ　

第３７卷第１１期　丁翔，仇寅，郑滔：一种利用ＰＨＰ防御ＳＱＬ注入攻击的方法　１５３　｝ｅｌｓｅ　Ｉ　ｅｃｈｏ”ｉｎｖａｌｉｄ　ｕｓｅｒ”：　｝　？＞　该段代码存在着ＳＱＬ注入漏洞，例如恶意的攻击者提供　的用户名为ａｄｍｉｎ’ｏｒ　ｌ＿１一，密码为空，此时所形成的ＳＱＬ　语句为ｓｅｌｅｃｔ　ｆｒｏｍ　ｕｓｅｒ　ｗｈｅｒｅ　ｎａｍｅ＝‘ａｄｍｉｎ’ｏｒ　１＿－１’ａ一－ｎｄ　ｐａｓｓｗｄ＝”，条件永真，这样使得攻击者成功逃避了对身份的　验证。　３．１基于传统着色机制防御方法的缺陷　传统的着色分析分为３个步骤：（１）给所有非信任输入着　色；（２）跟踪应用程序中对被着色数据的使用，传递着色信息；　（３）在涉及到应用程序安全的数据使用点，利用数据的着色信　息来分析是否存在攻击。　利用传统方法来准确获取ＳＱＬ查询字符串的着色信息，　并依此检测攻击，依赖于３个因素：（１）对所有的非信任输入　源着色；（２）字符串操作和过滤函数能够准确传递着色信息；　（３）Ｎ用字符串着色信息，采用适当的判断算法来检测攻击。　从第１个因素来分析：（１）每个Ｗｅｂ应用程序配置各不相　同，并且与不同的外部系统交互，所以，要对所有的外部非　信任输入着色，难度很大。（２）软件需要不断维护，因此，无　法保证对所有外部输入源识别的完备性。（３）如果某些外部非　信任源被遗漏没有被着色，就会使最终形成的ＳＱＬ字符串的　某些非信任部分变成可信任的，造成ＳＱＬ注入攻击的漏报，　直接结果就是使ＳＱＬ注入攻击成功发生，更为严重的是漏报　的情况是非常难发现的，如果测试人员不进行攻击测试，那　么漏洞就会一直隐藏。　第２个因素要求找出字符串相关操作的完整集合并以适　当的粒度表示着色信息。而现在的许多方法选取粒度不当，　对着色信息的表示不够精确　Ｊ，无法准确判断ＳＱＬ字符串　各个部分的来源，影响了对攻击的判断。　从第３个因素分析，很多利用动态着色机制来防范ＳＱＬ　注入攻击的方法，只是简单判断非信任字符串中是否存在　ＳＱＬ关键字和操作符，没有考虑输入在ＳＱＬ语句中的语法成　分，这种判断方法是不准确的，例如用户名可以为ｓｅｌｅｃｔ，但　是请求并不构成ＳＱＬ注入攻击，同时也有研究者利用标准的　ＳＱＬ语法解析器来判断ＳＱＬ语句的非信任部分是否存在　ＳＱＬ关键字和操作符，提高了判断的准确度。但是考虑到很　多数据库厂商在支持ＳＱＬ标准的同时还有自己的扩充，所　以，如果利用具体数据库的Ｐａｒｓｅｒ，可以防范对特定数据库　的攻击。　３．２基于可信任输入源的着色机制　针对Ｗｅｂ应用程序的特点，即Ｗｅｂ应用程序提交给数　据库前所形成的ＳＱＬ语句的ＳＱＬ关键字和操作符都来自于　程序中的硬编码字符串，本文使用新的基于可信任源的着色　机制，标记程序中的所有可信任字符串。和非信任输入源性　相比，Ｗｅｂ应用程序中的可信任输入源在对大多数情况下是　唯一的，不会发生变化，这样对可信任输入进行着色，有效　地减少了需要着色的字符串的数量。另外，因为可信任输入　源集合的完备性，所以不会造成对可信任输入源的遗漏，解　决了漏报的问题。　在具体实现中，本文修改了ＰＨＰ的词法分析部分。ＰＨＰ　的字符串常量有３种表示方式：单，双引号字符串和ｈｅｒｅｄｏｃ。　ＰＨＰ词法分析器在遇到双引号和ｈｅｒｅｄｏｃ时会自动对常量和　变量部分做分离处理。词法分析器在识别常量字符串后，会　调用ｚｅｎｄ—ｓｃａｎ—ｅｓｃａｐｅ—ｓｔｒｉｎｇ函数（ｚｅｎｄ／ｚｅｎｄ—ｓｃａｎ—ｌａｎｇｕａｇｅ．１）　用ＰＨＰ中内核中表示不同变量的ｚｖａｌ（见３．３节）来对常量进　行分装供语法分析器使用。因此，这个函数内部，对常量字　符串ｚｖａｌ结构添加了着色信息，完成了对可信任输入的自动　着色。　对应于第３节的示例代码，经过着色之后，示例代码中　的黑体字符串都将被标识为来自可信任输入源。　３．３准确的着色信息传递机制　准确的传递着色信息需要解决２个问题：（１）准确的表示　着色信息；（２）找出字符串相关操作的完整集合。　准确是指能够准确地区分ＳＱＬ语句中的可信任和不可　信任部分，如语句“　量　星　！！里　Ｑ　！　旦里　星　１—ａｎ—ｄ旦三　‘ｂ’”中的下划线部分是可信任的，来源于源代码中的常　量字符串，而其他部分来源于不可信任源、外部输入。因此，　在表示着色信息时，使用了和被着色字符串等长的着色字符　串来表示每个字符的着色信息。在ＰＨＰ的实现中，ＰＨＰ提供　的各种类型的变量都是由ｚｖａｌｕｅ—ｖａｌｕｅ类型的变量实现，其　中的ｓｔｒ成员用来存储字符串变来的那个，所以，在ｓｔｒ结构　中添加了ｃｈａｒ＊类型的ｓｅｃ—ｍａｒｋ字段来存储着色信息，字符　‘１’表示字符来源不可信任源，‘０’则表示来源于源代码中　的常量字符串。合适的粒度保证了着色信息的准确性。　ＰＨＰＷｅｂ应用程序中的ＳＱＬ字符串是通过程序中的常量　字符串和外部获取的字符串通过一系列字符串操作形成的，　例如：连接，取子串，大小写转换，正则表达式匹配。这就　需要对ＰＨＰ中所有字符串操作实现着色信息传递功能。本文　将ＰＨＰ字符串操作的集合分为３个部分：（１）ＰＨＰ内嵌的字符　串操作，如‘．’操作符。对应这些操作，本文修改了解释器　中字符串连接操作码的实现函数。（２）ＰＨＰ标准的字符串操作　函数，如ｉｍｐｌｏｄｅ、ｅｘｐｌｏｄｅ、ｓｕｂｓｔｒ、字符串替换、正则表达　式匹配等。（３）常用过滤函数，如ａｄｄｓｌａｓｈ、ｈｔｍｌｅｎｔｉｔｉｅｓ等。　对于（２）和（３）的操作，找出它们的实现函数（大部分存在于　ＰＨＰ的标准扩展中），并根据每个函数的作用和功能，添加了　对着色信息的操作。　对应于示例代码，改进后的ＰＨＰ运行时能够传递着色信　息对￥ｑｕｅｒｙ变量进行着色。此时￥ｑｕｅｒｙ变量附带的着色信息　表明ｓｅｌｅｃｔ　ｆｒｏｍ　ｕｓｅｒ　ｗｈｅｒｅ　ｎａｍｅ＝‘ａｄｍｉｎ’ｏｒ　１＝１一ａｎｄ　ｐａｓｓｗｄ＝”中的黑体部分来源于可信任输入源，而其他部分来　源于非可信输入源。　另外，本文为程序开发人员实现了３个ＰＨＰ函数对字符　串着色信息进行查询和更改：ｐｈｐ—ｓｅｔＴａｉｎｔ设置字符串为完全　可信任的；ｐｈｐ—ｃｌｅａｒＴａｉｎｔ清除可信任字符串的着色信息；　ｐｈｐ—ｇｅｔＴａｉｎｔ返回字符串的着色信息。这３个函数主要的作用　是为了解决３．２节中提到的某些应用程序需要额外信任输入　源的情况。　３．４　ＳＱＬ方言语法感知的检查　ＳＱＬ方言语法感知指在ＰＨＰ将ＳＱＬ语句提交到数据库　之前，针对特定数据库的ＳＱＬ的语法，通过对ＳＱＬ语句语　法结构的分析，结合该语句字符串附带的着色信息，判断语　句是否构成ＳＱＬ注入攻击。在传统利用动态着色机制防御　ＳＱＬ注入攻击的方法中，攻击的判断方法分为２类：（１）不允　许ＳＱＬ语句中出现非信任输入。这种方法依赖于在着色信息　传递过程，通过对非信任输入的过滤，使输入变成可信任的。　可事实是，许多Ｗｅｂ应用程序对数据的过滤不准确或者存在　

１５４　计算机工程　２０１１年６月５日　着错误，这就造成了采用这种方法会出现很多漏报。（２）考虑　非信任的输入在ＳＱＬ语句中的语法成分，不允许非信任输入　出现在ＳＱＬ语句的关键字或者操作符部分。这种方法准确率　高，但是现在的大部分方法都只考虑了标准的ＳＱＬ语法，没　查，测试结果表明ＰＨＰＢＢ运行在修改后的ＰＨＰ上时，正常　的访问请求没有受到影响，没有误报的情况。　４．３运行负载测试　选取５组测试测试修改后的ＰＨＰ对应用程序的负载：　Ｔｌ测试用例涉及许多数据库读写操作，Ｔ２测试用例不　有考虑到许多ＳＱＬ注入攻击利用了某些特定数据库不同于　标准的扩展。　基于以上分析，ＳＱＬ方言语法感知的检查利用不同数据　库各自的ＳＱＬ语法解析器来对ＳＱＬ语句进行分析，要求ＳＱＬ　仅涉及许多数据库读操作，还会用到许多字符串操作。Ｔ１一　ｃｇｉ、Ｔ２一ｃｇｉ表示Ｔ１和Ｔ２中Ａｐａｃｈｅ以ＣＧＩ的方式调用ＰＨＰ。　Ｔ１一ｏｏｄ、Ｔ２一ｒｃｇｉ表示Ｔ１和Ｔ２中ＰＨＰ作为Ａｐａｃｈｅ的模块被　调用。Ｔ３一ＣＬＩ运行ＰＨＰ　５．２．３中附带的标准测试用例，这些　测试用例运行时不需Ｗｅｂ服务器，并且不涉及很多Ｉ／Ｏ操作。　对上述的５组测试，以２种配置进行了测试：（１）使用未　语句中的关键字或者操作符都必须来源于可信任输入，有效　地提高了对许多针对特定数据库攻击的防御能力。现阶段的　实现中只在ＰＨＰ程序和ＭｙＳＱＬ数据交互时对ＳＱＬ语句进行　了检查。ＰＨＰ中和ＭｙＳＱＬ交互的模块是以扩展（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）　修改的ＰＨＰ；（２）使用增强后的ＰＨＰ。图１是在２种不同配置　下的程序运行时间。图２中的Ｔ３一ＣＬＩ表明对于不包含大量　Ｉ／Ｏ操作的程序，增加的运行时负载在１３％左右；对于包含　许多与数据库交互操作的应用程序，如Ｔ１一ｃｇｉ和Ｔ１一ｍｏｄ，　增加的负载在２６％左右；而对于那些既包含大量数据库交互，　的方式实现的，所以在向ＭｙＳＱＬ提交查询的函数ｐｈｐ—ｍｙｓｑｌ—　ｄｏｑｕｅｒｙ—ｇｅｎｅｒａｌ中插入了检查函数ｉｓ—ｖａｌｉｄ—ｓｑｌ—ｓｔｒｉｎｇ。该函　数利用修改后的ＭｙＳＱＬ语法解析器所返回的信息，结合ＳＱＬ　字符串的着色信息，检查ＳＱＬ语句中的关键字和操作符等是　否来自于可信任输入，如果是，则将语句提交到数据库，完　成本次请求，否则判定发生了ＳＱＬ注入攻击，并将攻击记录　到Ｅｌ志文件，终止本次请求。　对应于ＳＱＬ注入漏洞的示例代码，￥ｑｕｅｒｙ变量代表的　又包含大量字符串操作的应用程序，增加的负载在３６％左右。　ＳＱＬ语句词法分析的结果（除去空格）为ＴＫ＿ＳＥＬＥＣＴＴＫ—　ＳＴＡＲ　ＴＫＦＲＯＭ　ＴＫＩＤ　ＴＫ——＿ＷＨＥＲＥ　ＴＫ＿ＩＤ　ＴＫ—ＥＱ　ＴＫ—　ＳＴＲＩＮＧ　ＴＫＯＲ　ＴＫＩＮＴＥＧＥＲ　ＴＫＥＱ　ＴＫ—ＩＮＴＥＧＥＲ，下戈０　∞ｕｖ星鲁　心　０　线部分是根据￥ｑｕｅｒｙ变量的可信任着色信息所标注的，而　ＴＫＯＲ作为ＳＱＬ关键字却来自于不可信任的输入，据此可　判断此次请求为一次ＳＱＬ注入攻击。　４实验评估　本次实验的配置为Ｉｎｔｅｌ￣ＣｏｒＯＭ　２ＣＰＵ　１．８０　ＧＨｚ，　１．７９　ＧＨｚ，２　ＧＢ　ＲＡＭ，ＤＥＬＬ　ＯＰＴＩＬＥＸ　７４５。运行的操作系统　是Ｕｂｕｎｔｕ９．１　０（Ｌｉｎｕｘ—ｋｅｒｎｅｌ　２．６．３　１—１　７）。　Ｔ１一ｃｇｉ　Ｔ１一ｒｏｏｄ　Ｔ２一ｃｇｉ　Ｔ２一ｍｏｄ　运行模式　图１　Ｗｅｂ应用程序访问时间　４Ｏ　Ｏ　４．１回归性测试　因为修改了ＰＨＰ５．２．３的解释器和运行时库，所以通过回　归测试保证修改后的ＰＨＰ不会影响ＰＨＰ其他正常功能。　ＰＨＰ５．２．３中总共包含３　３４５个测试用例，另外添加了　２２个测试用例测试着色和着色传递机制和ＳＱＬ方言感知的　检查。表１是修改后的ＰＨＰ的测试结果。被跳过的测试属于　－０。。　ｏ　鑫２Ｕ＿Ｕ　墓　ＰＨＰ的一些非常用扩展，不属于核心和常用功能。　表１修改后的ＰＨＰ５．２．３测试用倒运行结果　测试结果　Ｔｅｓｔｓ　Ｓｋｉｐｐｅｄ　ＲＳｔｓｗａｒｎｅｄ　１　ｓｔｓｆａｉｌｅｄ　餐－ｏ—ｏ　０．Ｏ　ＴＩ—ｃｇｉ　Ｔ１－－ｍｏｄ　Ｔ２一ｃｇｉ　Ｔ２－－ｍｏｄ　Ｔ３一ＣＬ　测试用例数占总用例数的百分比，（％）占执行用例的百分比／（％）　１　３９８　０　２４　４１　５　Ｏ　Ｏ　Ｏ．７　・　Ｏ　Ｏ　１　２　运行模式　１　Ｅ　：！璺　：　：　：　：　图２程序运行时负载增加的百分比　失败的测试在未修改的ＰＨＰ中本身就无法通过，是该版　本存在的问题。表１表明对ＰＨＰ源代码的修改，在给ＰＨＰ　添加了着色机制和ＳＱＬ语法感知的检查时并没有影响到它　的其他功能。　总的来说，修改后的ＰＨＰ对不同类型的应用程序造成的　负载不完全相同，但是对于Ｗｅｂ应用程序，平均３０％的负载，　相对于网络延迟，只是非常小的一部分，因此，３０％负载可　以说是较小的，对于用户来说，也是完全能够接受的。　４．２增强后的ＰＨＰ防御能力测试　本文选取了被广泛使用的开源论坛解决方案ＰＨＰ　ＢＢ作　为防御能力和运行负载测试的测试对象。在ＰＨＰ　ＢＢ的早期　版本中，存在着许多注入漏洞。本文的实验选取了ＰＨＰ　ＢＢ２．０．０，在ＢｕｇＴｒａｑ数据库中ＰＨＰ　ＢＢ２．０．０总共存在７个ＳＱＬ　注入漏洞。使用攻击程序攻击ＰＨＰ　ＢＢ程序，所有的攻击都　被成功拦截（可以在攻击日志文件中看到带有攻击的ＳＱＬ字　符串）。　５结束语　本文采用基于可信任输入的动态着色机制，利用ＳＱＬ语　法感知的检查实现了对ＰＨＰ的安全增强，使ＰＨＰ　Ｗｅｂ应用　程序自动具备了对ＳＱＬ注入的防御能力，不需要程序员对程　序做出任何更改。ＸＳＳ攻击　在原理上和ＳＱＬ注入攻击有相　似之处，因此利用本文实现的可信任着色框架，添加相应检　查，还可以实现对ＸＳＳ攻击的防御，因此本文实现的着色框　架具有通用性。　另外，通过人工评审，对ＰＨＰ　ＢＢ的正常功能进行了检　（下转第１５７页）　

第３７卷第１１期　冯丽萍，王鸿斌，冯素琴：基于生物学原理的计算机网络病毒传播模型　１５７　图２和图３表明，当Ｒ＞１时，病毒对网络中节点的感　点数增加，同时已恢复的节点数明显减少，这是不希望的结　染不会被彻底清除，而是最终稳定在正平衡点。当Ｒ≤１时，　果。因此，对已恢复的节点，应尽量采取保护措施，使其不　病毒在网络中的传播可以得到有效控制，而且已恢复的节点　易被病毒感染。　数明显减少，但是易感染的节点数明显高于Ｒ＞１时的情况，　以上模拟结果表明，通过降低　或提高　的值可以改变　这是因为本文假设新接入的节点都为易感染节点所致。　Ｒｌ的取值，从而有效控制网络中病毒的传播。根据这一结论，　（３）取Ａ＝０．０８，　＝０．０３，　＝０．０８，　：０．０６，　＝０．０１，　网络管理员可以采取安装防火墙，杀毒软件等措施来尽力保　计算得Ｒ＝１．１９。得到的模拟结果如图４所示。　证网络的安全性。　５结束语　．　一一…本文的目标是建立一个计算机网络病毒传播模型，根据　一一一一……］　　该模型找出现实中可行的控制病毒在网络中流行的方法。通　萋　过理论分析与数值模拟发现，该模型的全局动力学行为取决　｝　，　于基本再生数Ｒ１的取值。为了有效控制病毒的传播，就要尽　力减小Ｒ值，这一行为可以通过减小　和增大　的值来实　兰三二≥　三　曼　Ｉ　现。同时，网络管理员合理地管理网络中节点的流入、流出　对病毒传播也会起到控制作用。下一步的工作是进一步考虑　影响网络病毒传播的复杂因素，使模型更能反映现实情况。　图４　Ａ＝０．０８时的病毒传播情况　从图４可以看出，降低Ａ的值会使网络中节点状态变化　参考文献　幅度减小，易感染的节点数明显减少。　［１］Ｐｅｒｄｉｓｃｉ　Ｒ，Ｌａｎｚｉ　Ａ，Ｌｅｅ　Ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｆｉｏｎ　ｏｆ　Ｐａｃｋｅｄ　Ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅｓ　（４）取Ａ＝０．０８，　＝０．０３，　＝０．０８，　＝０．０６，　＝０．６，　ｏｆｒ　Ａｃｃｕｒａｔｅ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｖｉｒｕｓ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｐａｔｔｅｒｎ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　计算得Ｒ＝１．１９。得到的模拟结果如图５所示。　Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００８，２９（１４）：１９４１—１９４６．　１．４　［２］Ｙｕａｎ　Ｈｕａ，Ｃｈｅｎ　Ｇｕｏｑｉｎｇ．Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｖｉｕｒｓ—ｅｐｉｄｅｍｉｃ　Ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈ　】．２　ｈｔｅ　Ｐｏｉｎｔ－ｔｏ—ｇｒｏｕｐ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｍａｔｈｅ－　１　０　ｍａｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ，２００８，２０６（１）：３５７—３６７．　籁　［３］　李哲，封汉颍．一类改进的计算机病毒传播模型【Ｊ］．徼计算　墨０．８　机信息，２００８，２４（１　２）：６４—６６．　０　０．６　【４］　李晓丽，王丽娜．网络中的计算机病毒传播模型【ＪＪ．计算机工　０４　程，２００５，３１（１８）：１５３—１５５．　０．２　【５】唐新亭，张小峰，杨洪勇．基于免疫学习的Ｗｅｂ服务突现模　０　０　型［ＪＪ．计算机工程，２０１０，３６（９）：１７３—１７５，　０　５Ｏ　１Ｏ０　ｌ　５０　２００　２５０　３００　３５０　４００　４５０　５００　ＵＴＣ　［６】　马知恩，周义仓．传染病动力学的数学建模与研究【Ｍ］．北京：　匿５　＝０．６时的病毒传播情况　科学出版社，２００４．　编辑索书志　对比图４、图５，发现增大　的值会使网络中被感染的节　（上接第１５４页）　参考文献　［５］Ｈａｌｆｏｎｄ　Ｗ　Ｇ　Ｖｉｅｇａｓ　Ｊ，Ｏｒｓｏ　Ａ．Ａ　Ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＳＱＬ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　【１】Ｊｏｖａｎｏｖｉｃ　Ｎ，Ｋｒｕｅｇｅｌ　Ｃ，Ｋｉｒｄａ　Ｅ．Ｐｉｘｙ：Ａ　Ｓｔａｔｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｔｏｏｌ　ｆｏｒ　Ａｔｔａｃｋｓ　ａｎｄ　Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＩＥＥＥ　Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　Ｗｅｂ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｉｅｓ（Ｓｈｏｒｔ　Ｐａｐｅｒ）［Ｃ１，／　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｓｅｃｕｒｅ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＩＥＥＥ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ａｎｄ　Ｐｒｉｖａｃｙ．　ＭｃＬｅａｎ，ＵＳＡ：［ｓ．ｎ．】，２００６：１２—２３．　Ｏａｋｌａｎｄ，ＵＳＡ：［ｓ．ｎ．］，２００６：２５８—２６３．　【６］Ｈａｌｄａｒ　Ｃｈａｎｄｒａ　Ｄ，Ｆｒａｎｚ　Ｍ．Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｔａｉｎｔ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　【２］Ｐｉｅｔｒａｚｅｋ　Ｌ　Ｂｅｒｇｈｅ　Ｃ　Ｖ　Ｄｅｆｅｎｄｉｎｇ　Ａｇａｉｎｓｔ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ａｔｔａｃｋｓ　Ｊａｖａ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　２１ｓｔ　Ａｎｎｕａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｃｏｎｔｅｘｔ—ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｓｔｒｉｎｇ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｕｃｓｏｎ，ＵＳＡ：【ｓ．ｎ．】，２００５：３０３—３１Ｉ．　ｔｈｅ　８ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｒｅｃｅｎｔ　Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ　【７】Ｍａｒｔｉｎ　Ｍ，Ｌｉｖｓｈｉｔｓ　Ｂ，Ｌａｍ　Ｍ　Ｓ．Ｆｉｎｄｉｎｇ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｅｒｒｏｒｓ　ａｎｄ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｓｅａｔｔｌｅ，ＵＳＡ：［ｓ．ｎ．】，２００５：　１２４—１４０．　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｆｌａｗｓ　Ｕｓｉｎｇ　ＰＱＬ：Ａ　Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｑｕｅｒｙ　Ｌａｎｇｕａｇｅ［Ｃ］＃　【３】Ｎｇｕｙｅｎ—Ｔｕｏｎｇ　Ａ，Ｇｕａｒｎｉｅｒｉ　Ｓ，Ｇｒｅｅｎｅ　Ｄ，ｅｔ　ａ１．Ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｒＰｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　２０ｔｈ　Ａｎｎｕａｌ　ＡＣＭ　ＳＩＧＰＬＡＮ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ　Ｗｅｂ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｕｓｉｎｇ　Ｐｒｅｃｉｓｅ　Ｔａｉｎｔｉｎｇ　Ｉｎｆｏｒｍａ—　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｒＰｏｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｌａｎｇｕａｇｅｓ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｔｉｏｎ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　２０ｔｈ　１ＦＩＰ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓａｎ　Ｄｉｅｇｏ，ＵＳＡ：［ｓ．ｎ．】，２００５：３６５－３８３．　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．Ｍａｋｕｈａｒｉ，Ｊａｐａｎ：［ｓ．ｎ．】，２００５：３７２—３８２．　【８】沈寿忠，张玉清．基于爬虫的ＸＳＳ漏洞检测工具设计与实现［Ｊ］．　【４】Ｏｌｌｍａｎｎ　Ｇ　Ｓｅｃｏｎｄ—ｏｒｄｅｒ　Ｃｏｄｅ　Ｉ￣ｅｃｔｉｏｎ　Ａｔｔａｃｋｓ［ＥＢ／ＯＬ］．　计算机工程，２００９，３５（２１）：１５１—１５４．　（２００４—０４—２０）．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｅｘｔｇｅｎｓｓ．ｃｏｒｎ／ｐａｐｅｒｓ．　编辑索书志