Python MySQL防SQL注入实战：从字符串拼接的坑到参数化查询的救赎

逻极2025-12-18 22:06

Python MySQL防SQL注入实战：从字符串拼接的坑到参数化查询的救赎

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我刚学Python操作MySQL那会儿，为了赶项目进度，写SQL都是直接字符串拼接。直到某天凌晨3点，线上用户数据被恶意清空，我才真正理解了什么叫"SQL注入"。今天，我就带你绕过我踩过的坑，用30分钟掌握参数化查询的最佳实践。

一、为什么你的Python代码可能正在"裸奔"？

如果你还在用这样的代码操作MySQL：

python 复制代码 
# 危险！这是SQL注入的温床
user_id = input("请输入用户ID: ")
sql = f"SELECT * FROM users WHERE id = {user_id}"
cursor.execute(sql)

或者这样：

python 复制代码 
# 同样危险！字符串拼接就是定时炸弹
username = request.form['username']
password = request.form['password']
sql = "SELECT * FROM users WHERE username = '" + username + "' AND password = '" + password + "'"
cursor.execute(sql)

那么你的应用就像在互联网上"裸奔"。攻击者只需要输入 1 OR 1=1 或者 admin' --，就能轻松绕过验证，甚至删除整个数据库。

SQL注入到底是什么？

简单说，SQL注入就是攻击者通过构造特殊的输入，让程序执行非预期的SQL语句。这就像有人伪造了你的声音，骗过了门禁系统。

让我分享一个真实案例：2019年，某电商平台因为一个简单的SQL注入漏洞，导致10万用户数据泄露。攻击者只是在搜索框输入了这样一段代码：

text 复制代码 
' UNION SELECT username, password FROM users --

结果整个用户表被拖走。而问题的根源，就是开发人员使用了字符串拼接来构造SQL。

二、参数化查询：你的数据库"防弹衣"

2.1 什么是参数化查询？

参数化查询（Parameterized Query）就是把SQL语句和参数分开处理的技术。SQL语句中需要动态变化的部分用占位符（%s 或 ?）表示，参数值单独传递。

python 复制代码 
# 安全！参数化查询的正确姿势
sql = "SELECT * FROM users WHERE id = %s"
cursor.execute(sql, (user_id,))  # 参数单独传递

2.2 为什么参数化查询能防注入？

原理很简单：SQL语句和参数数据在传输到数据库时是分开的。数据库先收到SQL模板，知道这是一个查询语句，然后才收到参数值。即使参数值中包含SQL代码，数据库也不会把它当作SQL指令执行。

2.3 不同Python MySQL驱动的参数化语法

这里有个小坑要注意：不同驱动库的占位符不一样！

驱动库 占位符 示例 特点
pymysql %s cursor.execute("... WHERE id=%s", (value,)) 最常用，注意是%s不是?
mysql-connector-python %s 同上 Oracle官方驱动
MySQLdb %s 同上 老牌驱动，Python2时代常用
SQLite3 ? cursor.execute("... WHERE id=?", (value,)) SQLite使用问号
psycopg2 (PostgreSQL) %s 同pymysql PostgreSQL专用

重要提示 ：pymysql的 %s 是占位符，不是字符串格式化！很多人第一次用会写成 f"... WHERE id={value}"，这就又回到字符串拼接的老路了。

三、手把手实战：从危险代码到安全代码

3.1 环境准备

首先确保你安装了必要的库：

bash 复制代码 
# 安装pymysql
pip install pymysql

# 创建测试数据库（在MySQL命令行中执行）
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS security_demo;
USE security_demo;

CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) NOT NULL,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

INSERT INTO users (username, email) VALUES 
('alice', 'alice@example.com'),
('bob', 'bob@example.com'),
('charlie', 'charlie@example.com');

3.2 反面教材：看看这些代码有多危险

python 复制代码 
import pymysql
from getpass import getpass

def dangerous_login():
    """危险！字符串拼接的登录验证"""
    db = pymysql.connect(
        host='localhost',
        user='root',
        password=getpass('输入MySQL密码: '),
        database='security_demo',
        charset='utf8mb4'
    )
    
    cursor = db.cursor()
    
    # 模拟用户输入（攻击者可能输入的内容）
    username = "admin' -- "  # -- 是SQL注释，后面的条件被忽略
    password = "anything"    # 密码随便输
    
    # 🚨 危险代码：字符串拼接
    sql = f"SELECT * FROM users WHERE username='{username}' AND password='{password}'"
    print(f"执行的SQL: {sql}")
    
    cursor.execute(sql)
    result = cursor.fetchone()
    
    if result:
        print("✅ 登录成功（实际上被注入了！）")
    else:
        print("❌ 登录失败")
    
    cursor.close()
    db.close()

if __name__ == "__main__":
    dangerous_login()

运行这个代码，你会发现即使用户名密码都不对，也能"登录成功"。因为实际执行的SQL是：

sql 复制代码 
SELECT * FROM users WHERE username='admin' -- ' AND password='anything'

-- 后面的内容被注释掉了，所以只检查用户名是否为'admin'。

3.3 正面教材：参数化查询的正确姿势

python 复制代码 
import pymysql
from getpass import getpass

def safe_login():
    """安全！参数化查询的登录验证"""
    db = pymysql.connect(
        host='localhost',
        user='root',
        password=getpass('输入MySQL密码: '),
        database='security_demo',
        charset='utf8mb4'
    )
    
    cursor = db.cursor()
    
    # 同样的恶意输入
    username = "admin' -- "
    password = "anything"
    
    # ✅ 安全代码：参数化查询
    sql = "SELECT * FROM users WHERE username=%s AND password=%s"
    print(f"SQL模板: {sql}")
    print(f"参数值: username={username}, password={password}")
    
    try:
        cursor.execute(sql, (username, password))
        result = cursor.fetchone()
        
        if result:
            print("✅ 登录成功")
        else:
            print("❌ 登录失败（这才是正常的！）")
    except Exception as e:
        print(f"执行出错: {e}")
    
    cursor.close()
    db.close()

def safe_user_query():
    """各种查询场景的参数化示例"""
    db = pymysql.connect(
        host='localhost',
        user='root',
        password=getpass('输入MySQL密码: '),
        database='security_demo',
        charset='utf8mb4'
    )
    
    cursor = db.cursor()
    
    print("\n=== 场景1：精确查询 ===")
    user_id = 1
    cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE id = %s", (user_id,))
    print(f"查询ID={user_id}的用户: {cursor.fetchone()}")
    
    print("\n=== 场景2：LIKE模糊查询 ===")
    search_key = "ali"
    # LIKE查询也需要参数化！
    cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE username LIKE %s", (f"%{search_key}%",))
    print(f"搜索包含'{search_key}'的用户: {cursor.fetchall()}")
    
    print("\n=== 场景3：IN查询多个值 ===")
    ids = [1, 2, 3]
    # IN查询需要特殊处理：构建占位符字符串
    placeholders = ', '.join(['%s'] * len(ids))
    cursor.execute(f"SELECT * FROM users WHERE id IN ({placeholders})", ids)
    print(f"查询ID在{ids}的用户: {cursor.fetchall()}")
    
    print("\n=== 场景4：插入数据 ===")
    new_user = ('david', 'david@example.com')
    cursor.execute(
        "INSERT INTO users (username, email) VALUES (%s, %s)",
        new_user
    )
    db.commit()
    print(f"插入用户: {new_user}")
    
    print("\n=== 场景5：批量插入 ===")
    users = [
        ('eve', 'eve@example.com'),
        ('frank', 'frank@example.com'),
        ('grace', 'grace@example.com')
    ]
    cursor.executemany(
        "INSERT INTO users (username, email) VALUES (%s, %s)",
        users
    )
    db.commit()
    print(f"批量插入{len(users)}个用户")
    
    cursor.close()
    db.close()

if __name__ == "__main__":
    safe_login()
    safe_user_query()

四、进阶技巧：这些场景你处理对了吗？

4.1 动态表名和列名怎么办？

有时候我们需要动态指定表名或列名，但这些不能使用参数化占位符。怎么办？

python 复制代码 
def safe_dynamic_query():
    """动态表名/列名的安全处理"""
    db = pymysql.connect(...)  # 连接代码省略
    
    cursor = db.cursor()
    
    # ❌ 错误做法：表名用占位符（会报错）
    # cursor.execute("SELECT * FROM %s WHERE id = %s", ('users', 1))
    
    # ✅ 正确做法1：白名单验证
    table_whitelist = ['users', 'products', 'orders']
    table_name = 'users'  # 来自用户输入
    
    if table_name not in table_whitelist:
        raise ValueError(f"非法表名: {table_name}")
    
    cursor.execute(f"SELECT COUNT(*) FROM {table_name}")
    print(f"表{table_name}的记录数: {cursor.fetchone()[0]}")
    
    # ✅ 正确做法2：引用标识符（MySQL使用反引号）
    column_name = 'username'  # 来自用户输入
    # 验证列名是否合法（只包含字母、数字、下划线）
    if not column_name.replace('_', '').isalnum():
        raise ValueError(f"非法列名: {column_name}")
    
    cursor.execute(f"SELECT `{column_name}` FROM users LIMIT 3")
    print(f"列{column_name}的前3个值: {[row[0] for row in cursor.fetchall()]}")
    
    cursor.close()
    db.close()

4.2 使用ORM框架更安全

ORM（对象关系映射）框架如SQLAlchemy天生就使用参数化查询，是更安全的选择。

python 复制代码 
from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

# 创建ORM模型
Base = declarative_base()

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'
    
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    username = Column(String(50))
    email = Column(String(100))

# 创建数据库连接
engine = create_engine('mysql+pymysql://root:password@localhost/security_demo')
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

# 查询示例 - SQLAlchemy自动使用参数化
# 即使有恶意输入，也会被安全处理
malicious_input = "admin' OR '1'='1"
users = session.query(User).filter(User.username == malicious_input).all()
print(f"查询结果数量: {len(users)}")  # 应该是0，除非真的有用户叫这个

# 插入示例
new_user = User(username='safe_user', email='safe@example.com')
session.add(new_user)
session.commit()

session.close()

五、生产环境最佳实践

5.1 完整的数据库工具类

在实际项目中，我会这样封装数据库操作：

python 复制代码 
import pymysql
import logging
from contextlib import contextmanager
from typing import Any, List, Optional, Tuple

class DatabaseManager:
    """数据库管理类 - 生产环境推荐"""
    
    def __init__(self, host: str, user: str, password: str, 
                 database: str, charset: str = 'utf8mb4'):
        self.config = {
            'host': host,
            'user': user,
            'password': password,
            'database': database,
            'charset': charset,
            'cursorclass': pymysql.cursors.DictCursor  # 返回字典格式
        }
        self.logger = logging.getLogger(__name__)
    
    @contextmanager
    def get_cursor(self):
        """上下文管理器，自动处理连接和游标"""
        conn = None
        cursor = None
        try:
            conn = pymysql.connect(**self.config)
            cursor = conn.cursor()
            yield cursor
            conn.commit()
        except Exception as e:
            if conn:
                conn.rollback()
            self.logger.error(f"数据库操作失败: {e}")
            raise
        finally:
            if cursor:
                cursor.close()
            if conn:
                conn.close()
    
    def query_one(self, sql: str, params: Optional[Tuple] = None) -> Optional[dict]:
        """查询单条记录"""
        with self.get_cursor() as cursor:
            cursor.execute(sql, params or ())
            return cursor.fetchone()
    
    def query_all(self, sql: str, params: Optional[Tuple] = None) -> List[dict]:
        """查询所有记录"""
        with self.get_cursor() as cursor:
            cursor.execute(sql, params or ())
            return cursor.fetchall()
    
    def execute(self, sql: str, params: Optional[Tuple] = None) -> int:
        """执行更新操作，返回影响行数"""
        with self.get_cursor() as cursor:
            cursor.execute(sql, params or ())
            return cursor.rowcount
    
    def execute_many(self, sql: str, params_list: List[Tuple]) -> int:
        """批量执行"""
        with self.get_cursor() as cursor:
            cursor.executemany(sql, params_list)
            return cursor.rowcount

# 使用示例
if __name__ == "__main__":
    # 配置日志
    logging.basicConfig(level=logging.INFO)
    
    # 创建数据库管理器
    db = DatabaseManager(
        host='localhost',
        user='root',
        password='your_password',  # 生产环境应从环境变量读取
        database='security_demo'
    )
    
    # 安全查询
    user_id = 1
    user = db.query_one("SELECT * FROM users WHERE id = %s", (user_id,))
    print(f"用户{user_id}: {user}")
    
    # 安全插入
    new_id = db.execute(
        "INSERT INTO users (username, email) VALUES (%s, %s)",
        ('security_user', 'security@example.com')
    )
    print(f"插入成功，影响行数: {new_id}")

5.2 安全审计和监控

在生产环境中，除了使用参数化查询，还需要：

  1. 最小权限原则：数据库用户只授予必要权限
  2. 输入验证：在应用层验证数据格式
  3. 日志记录：记录所有数据库操作
  4. 定期扫描：使用SQL注入扫描工具
python 复制代码 
# 输入验证示例
def validate_user_input(input_str: str, max_length: int = 100) -> bool:
    """验证用户输入"""
    if not input_str:
        return False
    if len(input_str) > max_length:
        return False
    # 检查是否包含危险字符（根据业务需求调整）
    dangerous_patterns = ["--", ";", "/*", "*/", "xp_"]
    for pattern in dangerous_patterns:
        if pattern in input_str.upper():
            return False
    return True

# 使用验证
user_input = input("请输入用户名: ")
if not validate_user_input(user_input):
    print("输入不合法")
else:
    # 安全的参数化查询
    db.query_one("SELECT * FROM users WHERE username = %s", (user_input,))

六、常见问题解答

Q1：参数化查询会影响性能吗？

A：几乎不会。现代数据库对参数化查询有很好的优化，而且能利用查询缓存。第一次执行时需要解析SQL模板，后续相同模板的查询会更快。

Q2：所有SQL都需要参数化吗？

A：是的，只要包含用户输入或外部数据，就应该使用参数化。静态SQL（如 SELECT * FROM config）可以不参数化，但养成习惯总是好的。

Q3：为什么我的参数化查询还是出错了？

A：常见错误：

  • 忘记逗号：(user_id,) 不是 (user_id)
  • 占位符错误：pymysql用 %s，不是 ?
  • 参数类型不匹配：确保传递正确的Python类型

Q4：如何调试参数化查询？

A：可以这样查看实际执行的SQL：

python 复制代码 
import pymysql

# 启用调试
pymysql.install_as_MySQLdb()

# 或者在连接时设置
conn = pymysql.connect(
    # ... 其他参数
    init_command='SET SESSION sql_mode="STRICT_ALL_TABLES"'
)

学习总结与进阶

今天我们一起走过了从危险的字符串拼接，到安全的参数化查询的完整路径。记住这个核心原则：永远不要相信用户输入，永远使用参数化查询。

让我总结一下关键点：

  1. ✅ 参数化查询是防SQL注入的最有效手段
  2. ✅ pymysql使用 %s 作为占位符
  3. ✅ 动态表名/列名用白名单验证，不要用占位符
  4. ✅ ORM框架（如SQLAlchemy）天生安全，推荐使用
  5. ✅ 生产环境要结合输入验证、最小权限等安全措施

我刚开始学的时候，总觉得参数化查询麻烦，不如字符串拼接直接。但经历过一次线上事故后，我才明白：安全不是可选项，而是必选项。多写几个占位符，可能就避免了一次数据泄露。

学习交流与进阶

恭喜你掌握了Python MySQL防SQL注入的核心技能！但这只是数据库安全的第一道防线。

欢迎在评论区分享：

  • 你在项目中遇到过SQL注入问题吗？是怎么解决的？
  • 运行今天的示例代码时，遇到了什么报错？
  • 对于参数化查询，你还有什么疑惑？

我会认真阅读每一条留言，并为初学者提供针对性的解答。记住，安全无小事，每一个细节都值得认真对待。

推荐学习资源：

  1. OWASP SQL Injection Prevention Cheat Sheet - 权威的SQL注入防护指南
  2. pymysql官方文档 - 最权威的pymysql学习资料
  3. SQLAlchemy官方教程 - 学习ORM框架的最佳起点

下篇预告：

下一篇将分享《Python MySQL性能优化实战》，带你掌握从慢查询到秒级响应，手把手教你搞定索引、分页与慢查询分析。

最后的小建议： 学编程就像学游泳，看再多教程不如跳进水里扑腾几下。今天学到的参数化查询，立刻在你当前的项目中用起来吧！哪怕只是改一个查询，也是向安全迈出了一大步。

动手任务： 检查你现有的Python项目，找到所有直接拼接字符串的SQL语句，把它们改成参数化查询。完成后，在评论区打个卡，分享你修改了多少处潜在的安全风险！

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