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Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

0x00 疑问

一直在用mysql数据库报错注入方法,但为何会报错?

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

百度谷歌知乎了一番,发现大家都是把官网的结论发一下截图,然后执行sql语句证明一下结论,但是没有人去深入研究为什么rand不能和order by一起使用,也没彻底说明三者同时使用报错的原理。

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

0x01 位置问题?

select count(*),(floor(rand(0)*2))x from information_schema.tables group by x; 这是网上最常见的语句,目前位置看到的网上sql注入教程, floor 都是直接放 count(*) 后面,为了排除干扰,我们直接对比了两个报错语句,如下图

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

由上面的图片,可以知道报错跟位置无关。

0x02 绝对报错还是相对报错?

是不是报错语句有了 floor(rand(0)*2) 以及其他几个条件就一定报错?其实并不是如此,我们先建建个表,新增一条记录看看,如下图:

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

确认表中只有一条记录后,再执行报错语句看看,如下图:

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

多次执行均未发现报错。

然后我们新增一条记录。

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

然后再测试下报错语句

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多次执行并没有报错

OK 那我们再增加一条

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

执行报错语句

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

ok 成功报错

由此可证明 floor(rand(0)*2) 报错是有条件的,记录必须3条以上,而且在3条以上必定报错,到底为何?请继续往下看。

0x03 随机因子具有决定权么(rand()和rand(0))

为了更彻底的说明报错原因,直接把随机因子去掉,再来一遍看看,先看一条记录的时候,如下图:

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

一条记录的话 无论执行多少次也不报错

然后增加一条记录。

两条记录的话 结果就变成不确定性了

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

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Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

随机出现报错。

然后再插入一条

三条记录之后,也和2条记录一样进行随机报错。

由此可见报错和随机因子是有关联的,但有什么关联呢,为什么直接使用 rand() ,有两条记录的情况下就会报错,而且是有时候报错,有时候不报错,而 rand(0) 的时候在两条的时候不报错,在三条以上就绝对报错?我们继续往下看。

0x04 不确定性与确定性

前面说过, floor(rand(0)*2) 报错的原理是恰恰是由于它的确定性,这到底是为什么呢?从0x03我们大致可以猜想到,因为 floor(rand()*2) 不加随机因子的时候是随机出错的,而在3条记录以上用 floor(rand(0)*2) 就一定报错,由此可猜想 floor(rand()*2) 是比较随机的,不具备确定性因素,而 floor(rand(0)*2) 具备某方面的确定性。

为了证明我们猜想,分别对 floor(rand()*2)floor(rand(0)*2) 在多记录表中执行多次(记录选择10条以上),在有12条记录表中执行结果如下图:

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连续3次查询,毫无规则,接下来看看 select floor(rand(0)*2) from `T-Safe`; ,如下图:

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

可以看到 floor(rand(0)*2) 是有规律的,而且是固定的,这个就是上面提到的由于是确定性才导致的报错,那为何会报错呢,我们接着往下看。

0x05 count与group by的虚拟表

使用 select count(*) from `T-Safe` group by x; 这种语句的时候我们经常可以看到下面类似的结果:

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

可以看出 test12的记录有5条

count(*) 的结果相符合,那么mysql在遇到 select count(*) from TSafe group by x; 这语句的时候到底做了哪些操作呢,我们果断猜测mysql遇到该语句时会建立一个虚拟表(实际上就是会建立虚拟表),那整个工作流程就会如下图所示:

  1. 先建立虚拟表,如下图(其中key是主键,不可重复):

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2.开始查询数据,取数据库数据,然后查看虚拟表存在不,不存在则插入新记录,存在则 count(*) 字段直接加1,如下图:

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由此看到 如果key存在的话就+1, 不存在的话就新建一个key。

那这个和报错有啥内在联系,我们直接往下来,其实到这里,结合前面的内容大家也能猜个一二了。

0x06 floor(rand(0)*2)报错

其实mysql官方有给过提示,就是查询的时候如果使用 rand() 的话,该值会被计算多次,那这个“被计算多次”到底是什么意思,就是在使用 group by 的时候, floor(rand(0)*2) 会被执行一次,如果虚表不存在记录,插入虚表的时候会再被执行一次,我们来看下 floor(rand(0)*2) 报错的过程就知道了,从0x04可以看到在一次多记录的查询过程中 floor(rand(0)*2) 的值是定性的,为011011…(记住这个顺序很重要),报错实际上就是 floor(rand(0)*2) 被计算多次导致的,具体看看 select count(*) from TSafe group by floor(rand(0)*2); 的查询过程:

1.查询前默认会建立空虚拟表如下图:

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2.取第一条记录,执行 floor(rand(0)*2) ,发现结果为0(第一次计算),查询虚拟表,发现0的键值不存在,则 floor(rand(0)*2) 会被再计算一次,结果为1(第二次计算),插入虚表,这时第一条记录查询完毕,如下图:

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3.查询第二条记录,再次计算 floor(rand(0)*2) ,发现结果为1(第三次计算),查询虚表,发现1的键值存在,所以 floor(rand(0)*2) 不会被计算第二次,直接 count(*) 加1,第二条记录查询完毕,结果如下:

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

4.查询第三条记录,再次计算 floor(rand(0)*2) ,发现结果为0(第4次计算),查询虚表,发现键值没有0,则数据库尝试插入一条新的数据,在插入数据时 floor(rand(0)*2) 被再次计算,作为虚表的主键,其值为1(第5次计算),然而1这个主键已经存在于虚拟表中,而新计算的值也为1(主键键值必须唯一),所以插入的时候就直接报错了。

5.整个查询过程 floor(rand(0)*2) 被计算了5次,查询原数据表3次,所以这就是为什么数据表中需要3条数据,使用该语句才会报错的原因。

0x07 floor(rand()*2)报错

由0x05我们可以同样推理出不加入随机因子的情况,由于没加入随机因子,所以 floor(rand()*2) 是不可测的,因此在两条数据的时候,只要出现下面情况,即可报错,如下图:

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

最重要的是前面几条记录查询后不能让虚表存在0,1键值,如果存在了,那无论多少条记录,也都没办法报错,因为 floor(rand()*2) 不会再被计算做为虚表的键值,这也就是为什么不加随机因子有时候会报错,有时候不会报错的原因。如图:

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

当前面记录让虚表长成这样子后,由于不管查询多少条记录, floor(rand()*2) 的值在虚表中都能找到,所以不会被再次计算,只是简单的增加 count(*) 字段的数量,所以不会报错,比如 floor(rand(1)*2) ,如图:

Mysql报错注入原理分析(count()、rand()、group by)

在前两条记录查询后,虚拟表已经存在0和1两个键值了,所以后面再怎么弄还是不会报错。

总之报错需要 count(*)rand()group by ,三者缺一不可。

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