一、概述

數據庫防火墻仿佛是近幾年來(lái)出現的一款新的安全設備，但事實(shí)上歷史已經(jīng)很長(cháng)。2010年，Oracle公司在收購了Secerno公司，在2011年2月份正式發(fā)布了其數據庫防火墻產(chǎn)品(database firewall)，已經(jīng)在市場(chǎng)上出現很多年頭了。由于數據庫防火墻這個(gè)詞通俗易懂，和防火墻、Web防火墻、下一代防火墻等主流安全產(chǎn)品一脈相承，很多公司也就把自己的數據(庫)安全產(chǎn)品命名為數據庫防火墻。每家公司對于數據庫防火墻的定義各不相同，側重點(diǎn)也不一樣。也就是說(shuō)，雖然大家都在說(shuō)數據庫防火墻，很有可能是兩個(gè)完全不同的數據(庫)安全設備。

二、什么是數據庫防火墻

數據庫防火墻顧名思義是一款數據(庫)安全設備，從防火墻這個(gè)詞可以看出，其主要作用是做來(lái)自于外部的危險隔離。換句話(huà)說(shuō)，數據庫防火墻應該在入侵在到達數據庫之前將其阻斷，至少需要在入侵過(guò)程中將其阻斷。

1. 如何定義外部?

至于如何定義外部威脅，則需要對于數據庫邊界進(jìn)行明確的界定，而這個(gè)數據庫邊界的界定則具有多變性。第一種定義，從極限的角度來(lái)看，由于現在網(wǎng)絡(luò )邊界的模糊，可以把所有來(lái)自于數據庫之外的訪(fǎng)問(wèn)都定義為外部。如果是這個(gè)定義來(lái)看，防火墻承載的任務(wù)非常繁重，可能不是一個(gè)安全設備所能夠承擔的。第二種定義是數據中心和運維網(wǎng)絡(luò )可以被定義為內部訪(fǎng)問(wèn)，其他訪(fǎng)問(wèn)定義為外部訪(fǎng)問(wèn)，讓防火墻不需要去承載內部運維安全和員工安全，從而更好的工作。

綜合看來(lái)，我們采用第二種定義，數據庫防火墻主要承載數據中心和運維網(wǎng)絡(luò )之外的數據(庫)安全工作。

2. 如何定義數據庫防火墻?

一旦準確的定義了什么是外部之后，什么是數據庫防火墻就比較清楚了。運維網(wǎng)絡(luò )之外的訪(fǎng)問(wèn)我們都可以定義為業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)。

數據庫防火墻是一款抵御并消除由于應用程序業(yè)務(wù)邏輯漏洞或者缺陷所導致的數據(庫)安全問(wèn)題的安全設備或者產(chǎn)品。數據庫防火墻一般情況下部署在應用程序服務(wù)器和數據庫服務(wù)器之間，采用數據庫協(xié)議解析的方式完成。但這并不是唯一的實(shí)現方式，你可以部署在數據庫外部，可以不采用協(xié)議解析。從這個(gè)定義可以看出，數據庫防火墻其本質(zhì)目標是給業(yè)務(wù)應用程序打補丁，避免由于應用程序業(yè)務(wù)邏輯漏洞或者缺陷影響數據(庫)安全。

常見(jiàn)的應用程序業(yè)務(wù)邏輯漏洞和缺陷：

SQL注入攻擊cc攻擊非預期的大量數據返回敏感數據未脫敏頻繁的同類(lèi)操作超級敏感操作控制身份盜用和撞庫攻擊驗證繞行和會(huì )話(huà)劫持業(yè)務(wù)邏輯混亂

3. 數據庫防火墻的常見(jiàn)應用場(chǎng)景

(1) SQL注入攻擊

SQL注入攻擊是數據庫防火墻的核心應用場(chǎng)景，甚至可以說(shuō)數據庫防火墻就是為了防御SQL注入攻擊而存在的。SQL注入攻擊是很古老的攻擊手段，特別是互聯(lián)網(wǎng)普及之后，一直是主流的安全攻擊手段。需要特別注意的是，SQL注入攻擊的發(fā)生不是由于數據庫的漏洞導致，而是因為應用程序漏洞和缺陷導致，但是受到傷害和影響的則是數據庫。我們的業(yè)務(wù)應用程序是水平參差不齊的公司和工程師撰寫(xiě)，其代碼質(zhì)量會(huì )遠遠比不上Oracle，微軟等大牌公司的產(chǎn)品，SQL注入以及其他可能的漏洞和缺陷存在是必然的事件。甚至可以認為，只要復雜度超越一定程度的任何業(yè)務(wù)應用程序都會(huì )存在SQL注入漏洞。

SQL注入攻擊之所以難以防御，其主要原因是其攻擊是通過(guò)業(yè)務(wù)應用程序發(fā)起的，傳統上部署的所有安全措施對于SQL注入攻擊基本無(wú)效，使其可以簡(jiǎn)單到達企業(yè)最為核心的數據庫內部。

(2) cc攻擊

即使一個(gè)沒(méi)有任何缺陷的應用程序也可以簡(jiǎn)單的發(fā)起cc攻擊。每個(gè)應用程序都會(huì )存在資源消耗特別高的某些操作，入侵者只要同時(shí)調度這些高資源消耗的操作，就會(huì )導致數據庫服務(wù)器失去響應。

(3) 非預期的大量數據返回

由于應用程序缺陷，在某些操作中返回了計劃之外的大量數據。大量數據返回很容易引起安全性問(wèn)題。

(4) 敏感數據未脫敏

由于歷史原因，現有應用程序很少對于敏感數據進(jìn)行脫敏顯示。為了遵循新的安全法規和規則，為了更好的保護客戶(hù)和公司，在很多情況下我們需要對于應用程序返回數據進(jìn)行脫敏。

(5) 頻繁的同類(lèi)操作

通過(guò)應用程序不斷的頻繁獲取敏感信息資料是敏感信息泄露的主要通道之一，數據庫防火墻可以通過(guò)延遲，通知等響應方式來(lái)降低此類(lèi)數據泄露風(fēng)險。

(6) 超級敏感操作控制

很多應用程序往往存在著(zhù)權限控制漏洞，無(wú)法控制某些敏感操作。比如統方，比如絕密資料的獲取等等。

(7) 身份盜用和撞庫攻擊

撞庫攻擊是互聯(lián)網(wǎng)最大的安全風(fēng)險之一，絕大部分撞庫攻擊都是為了身份盜用。

(8) 驗證繞行和會(huì )話(huà)劫持

由于應用程序缺陷導致起驗證安全機制沒(méi)有生效，比如驗證碼等，或者會(huì )話(huà)被劫持導致業(yè)務(wù)應用程序被非法控制。

(9) 業(yè)務(wù)邏輯混亂

由于應用程序漏洞導致業(yè)務(wù)邏輯混亂，比如在審批中不檢查前置流程的存在性和合規性，直接觸發(fā)下一個(gè)流程。

4. 數據庫漏洞檢測防御和數據庫防火墻

大家可以觀(guān)察到，很多數據庫防火墻都具有數據庫漏洞檢測和虛擬布丁等功能，甚至于把數據庫漏洞檢測防御變成了數據庫防火墻的核心功能。這個(gè)是對于數據庫防火墻理解的典型誤區，數據庫防火墻的核心是檢測和防御業(yè)務(wù)應用程序漏洞而不是數據庫漏洞。

當然數據庫防火墻部署數據庫漏洞檢測也有其邏輯基礎：當入侵者通過(guò)業(yè)務(wù)應用程序漏洞入侵數據庫，特別是SQL注入攻擊的時(shí)候，入侵者為了獲取更大的入侵收益，往往會(huì )利用數據庫漏洞進(jìn)行進(jìn)一步攻擊。從緊密流程環(huán)節來(lái)看，在很多場(chǎng)合下，數據庫漏洞攻擊可以被看作SQL注入攻擊的一個(gè)環(huán)節，一個(gè)成果擴大環(huán)節。

三、數據庫防火墻和Web防火墻

1. Web防火墻

很多人可能會(huì )問(wèn)，Web防火墻也能夠防御SQL注入攻擊，我為什么還要部署數據庫防火墻?首先我們來(lái)看看WAF能做些什么：

SQL注入攻擊XSS攻擊CSRF攻擊SSRF攻擊Webshell后門(mén)弱口令反序列化攻擊命令/代碼執行命令/代碼注入本地/遠程文件包含攻擊文件上傳攻擊敏感信息泄露XML實(shí)體注入XPATH注入LDAP注入其他

從這個(gè)列表看，顯然Web防火墻和數據庫防火墻所承載的目標區別比較大，SQL注入攻擊攻只是兩種不同防火墻的為數不多的交叉點(diǎn)。

2. 數據庫防火墻是SQL注入防御的終極解決方案

數據庫防火墻和Web防火墻部署位置的不同，決定了兩種不同產(chǎn)品對于SQL注入攻擊的防御策略和效果會(huì )大不相同。

部署位置：Web防火墻作用在瀏覽器和應用程序之間，數據庫防火墻作用在應用服務(wù)器和數據庫服務(wù)器之間。作用協(xié)議：Web防火墻作用在Http協(xié)議上，數據庫防火墻一般作用在數據庫協(xié)議上，比如Oracle SQL*Net，MSSQL TDS等。

Web防火墻作用在瀏覽器和應用程序之間，使他只能夠看得見(jiàn)用戶(hù)提交的相關(guān)信息，而用戶(hù)提交信息往往只是數據庫SQL語(yǔ)句的一個(gè)碎片，缺乏對于數據庫SQL的全局認知，更加不用說(shuō)SQL語(yǔ)句的上下文關(guān)系了。Web防火墻只能做一些基于常規異常特征以及出現過(guò)的特征進(jìn)行識別和過(guò)濾，使Web防火墻的SQL注入攻擊防御效果依賴(lài)于攻擊者的水平和創(chuàng )意，只要攻擊者具有一定的創(chuàng )意，Web防火墻很難防御SQL注入攻擊。

數據庫防火墻作用在應用服務(wù)器和數據庫服務(wù)器之間，看到的是經(jīng)過(guò)了復雜的業(yè)務(wù)邏輯處理之后最后生成的完整SQL語(yǔ)句，也就是說(shuō)是攻擊者的最終表現形態(tài)，已經(jīng)撕去了大量的偽裝。由于看到的是缺乏變化的最終形態(tài)，使數據庫防火墻可以比較Web防火墻采用更加積極的防御策略，比如守白知黑策略進(jìn)行異常SQL行為檢測，100%防御SQL注入攻擊。即使簡(jiǎn)單采用和Web防火墻類(lèi)似的黑名單策略，由于看到的信息使完整的最終信息，使其防御難度比較Web防火墻大幅度下降，防御效果自然會(huì )更好。

3. 更多的訪(fǎng)問(wèn)通道

通過(guò)http服務(wù)應用訪(fǎng)問(wèn)數據庫只是數據庫訪(fǎng)問(wèn)中的一種通道和業(yè)務(wù)，還有大量的業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)和http無(wú)關(guān)，這些http無(wú)關(guān)的業(yè)務(wù)自然就無(wú)法部署web防火墻，只能依賴(lài)于數據庫防火墻來(lái)完成。

四、總結

1. 數據庫防火墻主要用來(lái)防御外部入侵風(fēng)險，需要和內部安全管控適當分開(kāi)。

2. 數據庫防火墻主要聚焦點(diǎn)是通過(guò)修復應用程序業(yè)務(wù)邏輯漏洞和缺陷來(lái)降低或者消除數據(庫)安全風(fēng)險。SQL注入攻擊是其核心防御風(fēng)險，而數據庫漏洞攻擊檢測和防御則并不是必須的。

3. 由于SQL注入攻擊和數據庫漏洞攻擊的伴生性，數據庫防火墻往往具備數據庫漏洞檢測和防御功能。

4. Web防火墻不能替代數據庫防火墻，Web防火墻是SQL注入攻擊的第一道防線(xiàn)，數據庫防火墻則是SQL注入攻擊的終極解決方案。