在当今数字化的时代，网络安全问题日益严峻，其中 SQL 注入攻击是一种常见且危害极大的安全威胁。SQL 注入攻击是指攻击者通过在应用程序的输入字段中添加恶意的 SQL 代码，从而绕过应用程序的安全验证机制，对数据库进行非法操作，如获取敏感信息、修改数据甚至删除整个数据库等。为了有效防范 SQL 注入攻击，正则校验是一种简单而实用的技术手段。本文将详细介绍正则校验在防范 SQL 注入中的实用技巧，并结合具体案例进行分析。
正则校验的基本原理
正则表达式是一种用于匹配字符串模式的工具，它可以根据特定的规则来检查输入的字符串是否符合预期的格式。在防范 SQL 注入中，我们可以使用正则表达式来过滤用户输入的内容，只允许符合安全规则的字符和格式通过，从而阻止恶意的 SQL 代码进入应用程序。
正则表达式的基本语法包括各种元字符和字符类，例如：
.：匹配任意单个字符。
*：匹配前面的元素零次或多次。
+：匹配前面的元素一次或多次。
?：匹配前面的元素零次或一次。
[ ]：匹配方括号内指定的任意一个字符。
( )：用于分组。
通过组合这些元字符和字符类，我们可以构建出复杂的正则表达式来满足不同的匹配需求。
正则校验在防范 SQL 注入中的实用技巧
过滤特殊字符
SQL 注入攻击通常会利用一些特殊字符来构造恶意的 SQL 代码，如单引号（'）、双引号（"）、分号（;）、减号（-）等。因此，我们可以使用正则表达式来过滤这些特殊字符，只允许合法的字符通过。以下是一个简单的示例代码：
import re
def filter_special_chars(input_str):
pattern = r'[^\w\s]'
return re.sub(pattern, '', input_str)
input_str = "SELECT * FROM users WHERE username = 'admin'; DROP TABLE users;"
filtered_str = filter_special_chars(input_str)
print(filtered_str)在上述代码中，正则表达式 [^\w\s] 表示匹配除了字母、数字、下划线和空白字符之外的所有字符，然后使用 re.sub() 函数将这些字符替换为空字符串，从而过滤掉特殊字符。
限制输入长度
攻击者可能会通过构造超长的输入来绕过应用程序的安全验证机制，因此我们可以使用正则表达式来限制输入的长度。以下是一个示例代码：
import re
def limit_input_length(input_str, max_length):
if len(input_str) > max_length:
return input_str[:max_length]
return input_str
input_str = "a" * 1000
limited_str = limit_input_length(input_str, 100)
print(limited_str)在上述代码中，我们定义了一个 limit_input_length() 函数，用于限制输入字符串的长度。如果输入字符串的长度超过了指定的最大长度，则截取前 max_length 个字符。
验证输入格式
有些情况下，我们可以根据业务需求来验证输入的格式，只允许符合特定格式的输入通过。例如，验证用户输入的是否为合法的邮箱地址、手机号码等。以下是一个验证邮箱地址的示例代码：
import re
def validate_email(input_str):
pattern = r'^[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z0-9-.]+$'
return re.match(pattern, input_str) is not None
email = "test@example.com"
if validate_email(email):
print("Valid email address")
else:
print("Invalid email address")在上述代码中，正则表达式 ^[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z0-9-.]+$ 用于验证邮箱地址的格式。如果输入的字符串符合该格式，则返回 True，否则返回 False。
正则校验防范 SQL 注入的案例分析
案例一：登录页面的 SQL 注入防范
假设我们有一个简单的登录页面，用户需要输入用户名和密码来登录系统。为了防止 SQL 注入攻击，我们可以对用户输入的用户名和密码进行正则校验。以下是一个示例代码：
import re
def validate_input(input_str):
pattern = r'^[a-zA-Z0-9]+$'
return re.match(pattern, input_str) is not None
username = input("请输入用户名：")
password = input("请输入密码：")
if validate_input(username) and validate_input(password):
# 执行正常的登录逻辑
print("正在验证登录信息...")
else:
print("输入包含非法字符，请重新输入！")在上述代码中，正则表达式 ^[a-zA-Z0-9]+$ 表示只允许输入字母和数字。如果用户输入的用户名或密码包含其他字符，则会提示输入包含非法字符。
案例二：搜索功能的 SQL 注入防范
假设我们有一个搜索功能，用户可以输入关键词来搜索数据库中的信息。为了防止 SQL 注入攻击，我们可以对用户输入的关键词进行正则校验。以下是一个示例代码：
import re
def validate_search_keyword(keyword):
pattern = r'^[a-zA-Z0-9\s]+$'
return re.match(pattern, keyword) is not None
keyword = input("请输入搜索关键词：")
if validate_search_keyword(keyword):
# 执行正常的搜索逻辑
print("正在搜索相关信息...")
else:
print("输入包含非法字符，请重新输入！")在上述代码中，正则表达式 ^[a-zA-Z0-9\s]+$ 表示只允许输入字母、数字和空白字符。如果用户输入的关键词包含其他字符，则会提示输入包含非法字符。
正则校验的局限性及补充措施
虽然正则校验在防范 SQL 注入中是一种简单而实用的技术手段，但它也存在一定的局限性。例如，正则表达式只能过滤已知的恶意字符和格式，对于一些复杂的 SQL 注入攻击，可能无法完全防范。因此，在实际应用中，我们还需要结合其他安全措施来提高系统的安全性，如使用参数化查询、对输入进行转义处理等。
参数化查询是一种将 SQL 语句和用户输入的数据分开处理的技术，它可以有效防止 SQL 注入攻击。以下是一个使用 Python 和 SQLite 进行参数化查询的示例代码：
import sqlite3
# 连接数据库
conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()
# 用户输入
username = input("请输入用户名：")
password = input("请输入密码：")
# 执行参数化查询
query = "SELECT * FROM users WHERE username =? AND password =?"
cursor.execute(query, (username, password))
# 获取查询结果
result = cursor.fetchone()
if result:
print("登录成功！")
else:
print("用户名或密码错误！")
# 关闭数据库连接
conn.close()在上述代码中，我们使用了参数化查询的方式，将用户输入的数据作为参数传递给 SQL 语句，从而避免了 SQL 注入攻击的风险。
总之，正则校验是一种简单而实用的防范 SQL 注入的技术手段，但它不能完全替代其他安全措施。在实际应用中，我们需要综合使用多种安全技术，才能有效防范 SQL 注入攻击，保障系统的安全性。
