在软件开发过程中，数据库操作是非常常见的需求，而 SQL 语句的使用则是实现数据库操作的关键。然而，当我们在编写 SQL 语句时，如果不注意参数的处理，就可能会引入 SQL 注入风险。其中，使用 ${} 直接拼接参数是一种非常危险的做法，本文将详细介绍这种做法带来的风险以及如何避免这些风险。

一、什么是 SQL 注入

SQL 注入是一种常见的网络攻击手段，攻击者通过在应用程序的输入字段中添加恶意的 SQL 代码，从而改变原本的 SQL 语句的逻辑，达到非法获取、修改或删除数据库中数据的目的。例如，一个简单的登录表单，用户输入用户名和密码，应用程序将这些信息拼接成 SQL 语句去数据库中验证。如果没有对用户输入进行严格的过滤和处理，攻击者就可以通过输入特殊的字符来绕过验证，甚至执行其他危险的操作。

二、${} 直接拼接参数的问题

在很多编程语言和框架中，我们会使用 ${} 这种语法来进行字符串拼接，将变量的值添加到 SQL 语句中。例如，在 Java 中使用字符串拼接：

String username = request.getParameter("username");
String password = request.getParameter("password");
String sql = "SELECT * FROM users WHERE username = '" + username + "' AND password = '" + password + "'";

这里使用了普通的字符串拼接，虽然不是 ${}，但原理是一样的。如果攻击者在用户名输入框中输入 ' OR '1'='1，那么拼接后的 SQL 语句就变成了：

SELECT * FROM users WHERE username = '' OR '1'='1' AND password = 'xxx'

由于 '1'='1' 始终为真，所以这个 SQL 语句会返回所有的用户记录，攻击者就可以绕过登录验证。同样的，如果使用 ${} 进行拼接，也会存在相同的问题。比如在一些模板引擎中：

String sql = "SELECT * FROM users WHERE username = '${username}' AND password = '${password}'";

当攻击者输入恶意内容时，就会导致 SQL 注入。

三、SQL 注入的危害

SQL 注入带来的危害是非常严重的。首先，攻击者可以通过 SQL 注入获取数据库中的敏感信息，如用户的账号密码、个人隐私数据等。这些信息一旦泄露，可能会导致用户的财产损失、个人信息被滥用等问题。其次，攻击者还可以修改数据库中的数据，破坏数据的完整性和一致性。例如，修改用户的账户余额、订单状态等。最后，攻击者甚至可以删除数据库中的数据，导致整个系统无法正常运行，给企业带来巨大的经济损失。

四、避免 ${} 直接拼接参数的方法

1. 使用预编译语句

预编译语句是一种非常有效的防止 SQL 注入的方法。在大多数数据库连接库中都支持预编译语句。以 Java 为例，使用 JDBC 进行数据库操作时，可以使用 PreparedStatement：

String username = request.getParameter("username");
String password = request.getParameter("password");
String sql = "SELECT * FROM users WHERE username = ? AND password = ?";
PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql);
pstmt.setString(1, username);
pstmt.setString(2, password);
ResultSet rs = pstmt.executeQuery();

预编译语句会将 SQL 语句和参数分开处理，数据库会对 SQL 语句进行预编译，然后再将参数传递进去。这样，即使参数中包含恶意的 SQL 代码，也不会影响 SQL 语句的逻辑，从而避免了 SQL 注入的风险。

2. 输入验证和过滤

在接收用户输入时，应该对输入进行严格的验证和过滤。只允许合法的字符和格式通过。例如，对于用户名和密码，只允许字母、数字和一些特定的符号。可以使用正则表达式来进行验证：

import java.util.regex.Pattern;

public class InputValidator {
    private static final Pattern USERNAME_PATTERN = Pattern.compile("^[a-zA-Z0-9_]+$");
    private static final Pattern PASSWORD_PATTERN = Pattern.compile("^[a-zA-Z0-9@#$%^&+=]+$");

    public static boolean isValidUsername(String username) {
        return USERNAME_PATTERN.matcher(username).matches();
    }

    public static boolean isValidPassword(String password) {
        return PASSWORD_PATTERN.matcher(password).matches();
    }
}

在使用用户输入之前，先调用这些验证方法，如果输入不合法，就拒绝处理。

3. 最小权限原则

在数据库操作中，应该遵循最小权限原则。即给应用程序分配的数据库用户权限应该是最小的，只允许其执行必要的操作。例如，如果应用程序只需要查询用户信息，就不要给它修改和删除数据的权限。这样，即使发生了 SQL 注入，攻击者也无法执行超出权限范围的操作，减少了损失。

4. 对输入进行转义

在将用户输入添加到 SQL 语句之前，可以对输入进行转义处理。例如，将单引号 ' 转义为 \'。不同的编程语言有不同的转义方法。在 Java 中，可以使用 StringEscapeUtils 类：

import org.apache.commons.lang3.StringEscapeUtils;

String username = request.getParameter("username");
String escapedUsername = StringEscapeUtils.escapeSql(username);

但是这种方法并不是万无一失的，因为有些情况下可能会遗漏一些特殊字符，仍然存在 SQL 注入的风险，所以最好还是结合其他方法一起使用。

五、实际应用中的注意事项

在实际开发中，要注意以下几点。首先，要对开发人员进行安全培训，让他们了解 SQL 注入的风险和防范方法。其次，要对代码进行严格的审查，检查是否存在使用 ${} 直接拼接参数的情况。对于已经存在的代码，要及时进行修改。另外，要定期对应用程序进行安全测试，使用专业的安全测试工具来检测是否存在 SQL 注入漏洞。如果发现漏洞，要及时修复。最后，要关注数据库和开发框架的安全更新，及时升级到最新版本，以避免已知的安全漏洞。

总之，避免使用 ${} 直接拼接参数是防止 SQL 注入的重要一步。通过使用预编译语句、输入验证和过滤、最小权限原则等方法，可以有效地降低 SQL 注入的风险，保护数据库的安全和数据的完整性。在开发过程中，要始终保持安全意识，不断学习和更新安全知识，以应对不断变化的安全威胁。