IPAは基礎的誤りを明示し、正しい原則を開発者に啓蒙すべき – その2

 IPAは”旧セキュアプログラミング講座は更新しない”とWebサイトに記載していましたが、次のブログで「IPAは旧セキュアプログラミングガイドの基礎的誤りを明示し、正しい原則を開発者に啓蒙すべき」と指摘したところ修正されたので第二弾です。

※ 2018年3月に指摘し、少なくとも秋頃には修正されていました。因みに現在セキュアプログラミング講座はCERTのセキュアコーディング習慣(原則)に則った科学的/エンジニアリング的に妥当な解説になっています。

 第一弾では「入力処理セキュリティ対策の解説が出力処理のセキュリティ対策の解説になっており、出鱈目である」と指摘しました。修正後のページは改善はされていますが、まだ入力処理と出力処理のセキュリティ対策とを一緒に説明している点はダメなままです。  入力対策と出力対策は実施する場所が異ります。分けて説明すべきでしょう。CERT Top 10 Secure Coding PracticesもCWE/SANS Top 25 Monster MitigationもOWASP Secure Coding Quick Reference Guideも分けています。全て1番目が入力対策でが、IPAの旧セキュアプログラミング講座では入力対策の重要性が理解らないでしょう。

入力対策”の解説としていた項目が”出力対策”の解説になっていたモノを無理矢理”入力・注入対策”にした、といった事情もあると思います。

しかし、なぜCERTがセキュアコーディング原則の第一番目としている入力対策が独立した項目ではないのでしょうか?OWASP TOP 10:2017を策定する際に「ほぼ全てのWebアプリが十分な入力対策を行っていない」と指摘されています。この現状に異論はないと思います。入力対策の不備がWebアプリにとって大きなリスクとなっています。これは今に始まったことではなく、昔からですが。入力対策解説の不備は第三弾としてブログを書くかも知れません。

今回はSQLインジェクション対策の問題点を指摘します。

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コードで学ぶセキュアコーディング 〜 SQLインジェクション編

セキュアコーディング原則において、インジェクション対策の為に重要な原則は

  • 原則1: 全ての入力をバリデーションする
  • 原則7: 全ての出力を無害化する

の2つです。これらに、一般的なプログラミング原則であるフェイルファースト原則とフェイルセーフ原則、ゼロトラストを適用するとセキュアコーディングになります。

簡単なSQLインジェクション対策コードを使ってセキュアコーディングの概念を紹介します。

セキュアコーディング/セキュアプログラミングの原則と技術は国際情報セキュリティ標準(ISO 27000)でも要求される技術です。しかし、根本から誤ったセキュリティ対策の概念が長年啓蒙されています。GDPR対策にもISO 27000は重要です。日本に於てもISO 27000が要求する基礎的対策ができていない場合、法的リスクが非常に高いと言わざるを得ません。

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命令と引数を分離すれば安全、と考えてしまう”とんでもない誤解”はどこから生まれるのか?

SQL文やコマンド実行には命令と引数を分離するAPIがあります。便利なAPIなのですが、安全性について根本的な勘違いが多いです。

  • プリペアードクエリ系のAPIさえ使っていれば安全
  • execv系のAPIさえ使っていれば安全

これらは大きな勘違いです。

  • データ処理の安全性は”出力先”の処理に依存する

SQLのデータもコマンド実行のデータも、そのデータ出力の安全性は出力先(コンテクスト)でどのように処理されるかに依存します。

SQLインジェクションもコマンドインジェクションも1つでも間違いがあると大問題となる脆弱性ですが、大きな勘違いはかなり広く浸透しています。どこからこんな”とんでもない誤解”が生まれて、広まるのでしょうか?

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SQLクエリと識別子エスケープの話

Facebookでこんなやり取りをしました。元々公開設定で投稿した物で、議論させて頂いた浅川さんにも「ブログOK」と許可も頂いたので、そのやり取りの部分だけを紹介します。

テーマは「SQLクエリと識別子エスケープ」です。

とあるブログの結論として

“「安全な静的SQLの発行方法」を開発者に啓蒙すればいいだけだ。つまり

  • プリペアドクエリでSQL発行は行うこと
    この場合変数のバインドは必ずプレースホルダを用いること。

SQL文の文字列操作は禁止であり、これほどシンプルなことも無いだろう”

と書かれていました。しかし、私はこの意見に対して

実践的なSQLクエリを書いたことが全くない開発者なのでしょう??
ソートカラム、抽出カラムを指定するSQLクエリでは「識別子(カラム名)が変数」になります。
初歩的なSQLクエリですが”自分が書いたことないから”といって一般的ではないと勘違いしています。行のソート順、抽出カラムを指定するSQLクエリは業務アプリでは”一般的”です。当たり前ですが。

こうやってベストプラクティスもどきのアンチプラクティスが使われて、喜ぶのはサイバー犯罪者とセキュリティ業者だけですよ。

とコメントしました。SQLのテーブルやジョイン結果を「表」として表示した際に、任意のカラムのソート順を指定するUIは、自分で作ったことが無かったとしても、ごく一般的だと分かると思うのですが・・・

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セキュリティ対策が論理的に正しいか検証する方法

全てのセキュリティ対策は緩和策だと考えるべきです。これは個々の対策が完全であるか検証することが容易ではないからです。例えば、SQLインジェクション1つとっても本当に完全であるか?検証することは容易ではありません。プログラムが本当に思っているように動作するのか?検証する研究は、まだまだ研究段階です。

しかし、容易ではないからといって諦める訳にもいきません。不完全であっても形式的な論理検証は容易にできます。

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本当にプリペアードクエリだけを使っていますか?

SQLクエリにはプリペアードクエリを使いましょう!と言われて久しいです。私もプリペアードクエリを積極的に使うべきだと考えています。

  • 多くの場合、速い
  • SQLパラメーターを分離して書くので「ついうっかり」が起こりにくい
    • 特に初心者は「ついうっかり」が多い

しかし、「プリペアードクエリだけを使っていれば良いので、エスケープは要らない」という意見には賛成できません。なぜ賛成できないのか?コードを見れば分かります。

何年か前に議論になった話題です。自分のエントリを検索して、たまたま見つけたのですが物がありました。

例えば、入力バリデーションなしで以下のようなクエリは絶対に安全に実行できません。

こんなクエリをそのまま書く人は居ませんが、プリペアードクエリ”だけ”ではインジェクション対策にならない事はSQLを知っていれば学生でも理解ります。

特定カラムの抽出/ソート(これはエスケープでぼほOK)、テーブル指定をするクエリは当たり前に存在します。

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SQLインジェクション対策 総”習”編 – 第五回関西DB勉強会

第五回 関西DB勉強会でお話しさせて頂いた SQLインジェクション対策 総”習”編 の公開用資料をSlideShareにアップロードしました。私のセッションを気に入って頂けた方が多かったようで何よりです。

関西DB勉強会、面白かったです。久々にお会いできた方もいました。超満員でもう少しで入りきれないほどでした。また参加できれば、と思っています。

PDFはこちらからダウンロードできます。

 

勉強会で使ったスライドは、面白おかしく柔らかい(?)スライドでした。あまり公開用には向いていません。実際に勉強会で使った資料が欲しい方はFacebookかメールで連絡してください。個別にお送りします。

SQL識別子のエスケープ

SQLの識別子(テーブル名やフィールド名)はプリペアードクエリではエスケープできません。最近の開発者はSQLの”パラメーター”には注意を払うようになったので、SQLパラメーターによるSQLインジェクションはかなり少くなってきました。

この結果、相対的にSQL識別子によるSQLインジェクション脆弱性の割合が増えています。実際、私がコード検査を行っているアプリケーションでも識別子が原因でSQLインジェクションに脆弱であるケースが半数くらいになっています。

出力対策はセキュアコーディングの基本の1つです。プリペアードクエリだけでSQLによるインジェクションは防げません。DBMSに限らず、他のシステム(ライブラリも含む。特に文字列をパースする正規表現、XML処理など)にデータを送信する場合、完全に無害化する必要があります。

参考: CERTトップ10セキュアコーディング習慣7. 他のシステムに送信するデータを無害化する

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完全なSQLインジェクション対策

不完全なSQLインジェクション対策だけで、SQLインジェクション対策は万全、と誤解しているケースが少なくないです。

  • プリペアードクエリ/プレイスホルダを使ったSQLインジェクション対策でOK

は誤りです。「とにかくプレイスホルダを使おう」では脆弱性は無くなりません。

簡単な証明:プリペアードクエリ”だけ”では、識別子(カラム/テーブル等)を使うソートクエリ、特定カラム抽出クエリを”原理的”に無害化できない。識別子のエスケープ/バリデーションが必須。(問題はコレだけはありません)

似たような間違いに「出力対策をするのがセキュリティ対策」だとする考え方があります。こういう考え方になる原因はセキュリティ設計や原則を理解していないことにあると思われます。

出力対策”のみ”のセキュリティはアンチプラクティス

アンチプラクティスであっても正しく動作するならまだ良い方です。しかし、論理的・原理的に出力対策”だけ”では正しく動作するアプリケーションは作れません

参考:

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安全なAPI過信症候群 – 普通のRDBMS編

昨日書いた安全なAPI過信症候群の処方箋 – execv/SQLite3編はSQLiteの仕様がRDBMSとしてエキゾチック過ぎて、さらっと書いたよくあるRDBMSでの「安全なAPI過信症候群」を全く理解して頂けなかったケースもあるようなのでもう一度書きます。

プリペアードクエリには色々問題もあり、セキュリティ対策としてそれだけ教えるのはNG、と考えている方はプリペアードクエリ過信症候群ではないので、このエントリを読む必要はありません。

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安全なAPI過信症候群の処方箋 – execv/SQLite3編

またプリペアードクエリなど、安全とされるAPI万能と考えている方に会ったのでエントリを書きました。広く病気として治療すべき、と思いエントリを書きます。安全なAPI過信症候群と名付けました。

安全なAPI過信症候群(同類にプリペアードクエリ過信症候群など):「安全」とされるAPIを使えば安全と、盲目的に信用し考慮すべきリスクを考えない症候群。ITエンジニアが発症し最も重要なセキュリティ対策である入力バリデーションを「必要ない、できない、セキュリティ対策ではない」エスケープは「必要ない、有害である」とする場合、かなり重度の場合が多い。

このブログでは既に何度もプリペアードクエリクエリは不完全である、と指摘しています。プリペアードクエリを使っていれば安全と盲目的に信じている方向けの基礎知識を紹介します。コマンド実行APIのexecvと最も多く利用されているRDBMS、SQLite3が題材です。

現実を知れば安全とされるAPIを盲信することも危険だと解り、安全なAPI過信症候群を完治できると思います。

追記:普通のRDBMS編も作りました。SQLiteの仕様でデータ型がどうなっているか簡単に説明しました。

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Rails ActriveRecordとSQLインジェクションと実際のアプリケーション

先日はActive RecordのSQLインジェクションパターンを紹介しました。今回は脆弱なコードを見つける事を試みようと思います。脆弱とは言っても攻撃可能であることは意味しません。コーディングとして脆弱であるという意味です。実際に攻撃可能であるかどうかまでは確認していません。

 

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インジェクション対策、基礎の基礎

インジェクション攻撃には様々な手法があります。メモリ管理をプログラマが行うC言語などではメモリにインジェクションするバッファローオーバーフロー/アンダーフロー、テキストベースのインターフェースではテキストインジェクション(JavaScriptインジェクション、SQLインジェクションなど)があります。

これらのインジェクション脆弱性はなぜ発生するのでしょうか?

今回は「インジェクション対策、基礎の基礎」の話です。

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オレオレSQLセキュリティ教育は論理的に破綻している

ツイッターでの議論を見て「SQLエスケープを教える必要はない」とする原因は「教育の基本」と「セキュリティの基本」の理解不足が「根本的な原因」だと解ってきました。この事についてもブログを書くかも知れませんが、今日は「オレオレSQLセキュリティ教育」、言い換えると「自分の環境に特化したSQLセキュリティ教育」について書きます。一般論・基礎としてのセキュリティ教育は、自分の環境に特化したセキュリティ教育では困る、という話です。

このエントリは「貴方が普段言っている事が間違っている」と非難または攻撃しているのではありません。実務で「プリペアードクエリ・プレイスホルダ・ORMを使いましょう」と言うことは全く間違っていません。セキュリティ教育はこういう手順で教えたほうが解りやすいです、と提案しています
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SQL識別子のエスケープ

SQLのリテラルはエスケープが必要であることは広く認知されていると思います。しかし、識別子のエスケープはあまり広く認知されていないように思います。

PostgreSQLの場合、識別子のエスケープAPI(libpqのPQescapeIdentifier)が提供されておりPHPでもpg_escape_identifier()として利用できます。PostgreSQLの場合は”(ダブルクオート)で識別子を囲むことにより、ダブルクォート無しでは利用できない文字(例えば日本語)も識別子に利用できるようになります。
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第一回 中国地方DB勉強会の資料

第一回 中国地方DB勉強会の講師として参加させて頂きました。

MySQLも使っていますが奥野さんの発表は普段気にしていなかったことも多く、とても参考になりました。

私の資料もSlideShareにアップロードしました。

データベースセキュリティ

http://www.slideshare.net/yohgaki/ss-25042247

 PostgreSQL 9.3

http://www.slideshare.net/yohgaki/postgre-sql-93

知っているようで知らないプリペアードクエリ

PostgreSQL Advent Calender 2012用のエントリです。

PostgreSQLや他のDBMSを利用していてプリペアードクエリを知らない方は居ないと思いますが、プリペアードクエリを使いこなす為のTIPSです。役に立つかどうか、は多少疑問ですが、内部がどうなっているか知っているとなにかの役に立つかも知れません。時間的制約で多少端折っているところは勘弁してください。

完全なSQLインジェクション対策は以下を参照してください。

完全なSQLインジェクション対策

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PostgreSQL 9.0から使える識別子とリテラルのエスケープ

PostgreSQL Advent Calender用のエントリです。

エスケープ処理が必要なのにエスケープ用のAPIが無い状態は良くありません。エスケープしないために動かないのはまだ良い方です。エスケープが必要なのにエ スケープをしなくても動いてしまい、セキュリティ上の問題となる場合もあります。全てのアプリケーション・ライブラリはエスケープが必要なデータに対するAPIを持っておくべき です。今回はPostgreSQL 9.0から追加されたエスケープ関数を紹介します。

PostgreSQL使い始めて最初の頃に気づくのはuserなどの予約語がフィールド名に使えない事かも知れません。例えば、

と失敗してしまいます。これはuserがPostgreSQLの予約語であるためSQL文の識別子として使用できないからです。MS Accessからデータベースに入った方には識別子に日本語を使う場合も多いので、PostgreSQLでは日本語のテーブル名やフィールド名はそのままでは使えない事に気が付いた方も多いのではないでしょうか? “PostgreSQL 9.0から使える識別子とリテラルのエスケープ” の続きを読む