WordPress源码深度解析之：`WordPress`的`SQL Injection`防御：`$wpdb->prepare()`的源码实现。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位观众老爷，晚上好！今天咱不聊风花雪月，来点硬核的——聊聊WordPress的SQL注入防御，特别是$wpdb->prepare()这个神奇函数。

开场白：SQL注入的那些事儿

SQL注入，听起来是不是像武侠小说里的暗器？其实它就是一种网络安全漏洞，攻击者通过构造恶意的SQL查询，绕过程序的安全检查，从而读取、修改甚至删除数据库里的数据。想想看，你的网站密码、用户信息，甚至是银行卡号，都有可能被一览无余，是不是有点后背发凉？

WordPress作为世界上最流行的CMS，自然也面临着SQL注入的威胁。为了保护用户的数据安全，WordPress的开发者们可谓是绞尽脑汁，而$wpdb->prepare()就是他们的一大利器。

主角登场：$wpdb->prepare() 是个啥？

简单来说，$wpdb->prepare()函数的作用就是预处理SQL查询语句，并对其中的变量进行安全转义。它就像一个严格的门卫，负责检查每一个进入数据库的SQL查询，确保它们不会携带恶意代码。

如果你之前直接拼接SQL语句，比如：

$username = $_POST['username'];
$sql = "SELECT * FROM users WHERE username = '$username'"; // 危险！
$result = $wpdb->query($sql);

那么恭喜你，你已经成功地为SQL注入打开了一扇大门。因为攻击者可以轻易地通过构造恶意的$username值，来篡改SQL查询。

但是，如果你使用了$wpdb->prepare()，事情就会变得安全多了：

$username = $_POST['username'];
$sql = $wpdb->prepare("SELECT * FROM users WHERE username = %s", $username); // 安全！
$result = $wpdb->query($sql);

这里，%s是一个占位符，$wpdb->prepare()会负责将$username进行安全转义，从而防止SQL注入。

源码剖析：$wpdb->prepare() 的内部世界

好了，说了这么多，让我们深入源码，看看$wpdb->prepare()到底是怎么工作的。$wpdb是WordPress中负责数据库操作的全局对象，而prepare()方法是它的核心成员之一。

$wpdb->prepare() 方法定义在 wp-includes/wp-db.php 文件中。让我们简化后的代码, 关注核心逻辑:

    public function prepare( $query, ...$args ) {
        // 如果没有参数，直接返回查询语句
        if ( is_null( $args[0] ) ) {
            return $query;
        }

        // 如果参数不是数组，尝试把它变成数组
        if ( ! is_array( $args[0] ) ) {
            $args = array_slice( func_get_args(), 1 );
        }

        // 格式化查询语句
        $query = str_replace( "'%s'", '%s', $query ); // strip excess quotes
        $query = str_replace( '"%s"', '%s', $query ); // strip excess quotes
        $query = str_replace( "'%d'", '%d', $query ); // strip excess quotes
        $query = str_replace( '"%d"', '%d', $query ); // strip excess quotes
        $query = str_replace( '%s', "'%s'", $query ); // quote the strings, avoiding escaped strings like %%s
        $query = str_replace( '%d', "'%d'", $query ); // quote the strings, avoiding escaped strings like %%d
        $args = array_map( array( $this, 'esc_like' ), $args );
        array_walk( $args, array( $this, 'escape_by_ref' ) );
        array_unshift( $args, $query );
        $query = call_user_func_array( 'sprintf', $args );

        return $query;
    }

    /**
     * Escapes data for use in a LIKE query.
     *
     * @since 2.8.0
     *
     * @param string $data The string to escape.
     * @return string The escaped string.
     */
    public function esc_like( $data ) {
        global $wpdb;
        return addcslashes( esc_sql( $data ), '_%\' );
    }

    /**
     * Real escape by reference.
     *
     * @since 2.3.0
     *
     * @param string $string The string to escape.
     * @return void
     */
    public function escape_by_ref( &$string ) {
        if ( is_numeric( $string ) ) {
            return;
        }

        $string = $this->_real_escape( $string );
    }

这个函数主要做了以下几件事：

参数处理： 它会检查传入的参数，如果参数不是数组，它会尝试将参数转换为数组。这是为了支持传入多个参数的情况。
占位符替换： 它会将SQL语句中的占位符（%s，%d等）替换为带单引号的占位符（'%s'，'%d'）。这样做是为了确保所有的字符串都被单引号包围，从而防止SQL注入。
安全转义： 它会调用esc_like()函数和escape_by_ref()函数对参数进行安全转义。esc_like()函数用于转义LIKE语句中的特殊字符，而escape_by_ref()函数则调用了_real_escape()进行实际的转义。
格式化SQL语句： 它使用sprintf()函数将转义后的参数替换到SQL语句中，从而生成最终的SQL查询。

重点：_real_escape() 函数

_real_escape() 函数的实现依赖于你使用的数据库连接方式。

如果你的服务器支持 mysqli_real_escape_string() 函数，那么 $wpdb 会使用它来进行转义。
否则， $wpdb 会使用 mysql_real_escape_string() 函数。
如果以上两个函数都不存在，那么 $wpdb 会尝试使用 addslashes() 函数，但这被认为是不安全的，应该避免。

占位符：%s, %d, %f 等等

$wpdb->prepare() 支持多种占位符，每种占位符对应不同的数据类型：

占位符	数据类型	说明
`%s`	字符串	用于替换字符串类型的值。
`%d`	整数	用于替换整数类型的值。
`%f`	浮点数	用于替换浮点数类型的值。
`%b`	二进制数据	用于替换二进制数据。
`%%`	百分号	用于在SQL语句中插入一个真正的百分号字符。

为什么要用占位符？

使用占位符的好处是：

安全： $wpdb->prepare() 会自动对参数进行安全转义，防止SQL注入。
效率： 预处理的SQL语句可以被多次执行，而不需要每次都进行语法分析，从而提高效率。
可读性： 使用占位符可以使SQL语句更加清晰易懂。

举个栗子：更新用户信息的例子

假设我们要更新用户表中的用户信息，我们可以这样写：

global $wpdb;

$user_id = 123; // 用户ID
$username = 'new_username'; // 新的用户名
$email = '[email protected]'; // 新的邮箱

$sql = $wpdb->prepare(
    "UPDATE users SET username = %s, email = %s WHERE id = %d",
    $username,
    $email,
    $user_id
);

$result = $wpdb->query( $sql );

if ( $result !== false ) {
    echo '用户信息更新成功！';
} else {
    echo '用户信息更新失败！';
}

在这个例子中，我们使用了%s和%d两种占位符，分别用于替换字符串类型的用户名和邮箱，以及整数类型的用户ID。$wpdb->prepare() 会负责对这些参数进行安全转义，从而防止SQL注入。

注意事项：$wpdb->prepare() 不是万能的

虽然$wpdb->prepare() 可以有效地防止SQL注入，但它并不是万能的。有一些情况是它无法处理的：

动态表名： $wpdb->prepare() 无法用于替换表名或列名。因为这些部分不是数据，而是SQL语句的结构本身。如果你需要使用动态表名，你需要自己进行严格的验证和转义。

$table_name = $_POST['table_name']; // 危险！

// 正确的做法是：
$allowed_tables = array( 'users', 'posts', 'comments' ); // 白名单
if ( in_array( $table_name, $allowed_tables ) ) {
    $sql = "SELECT * FROM `$table_name`"; // 使用反引号引用表名
    $result = $wpdb->query( $sql );
} else {
    // 拒绝访问，记录日志
    wp_die( '非法表名！' );
}

复杂的SQL语句： 对于一些复杂的SQL语句，例如包含多个子查询或UNION操作的语句，$wpdb->prepare() 可能无法正确地进行转义。在这种情况下，你需要仔细分析SQL语句，并确保所有的参数都经过了安全转义。

LIKE语句： 在使用LIKE语句时，你需要特别注意转义特殊字符（%和_）。$wpdb->esc_like() 函数可以帮助你完成这个任务。

$search_term = $_POST['search_term'];
$search_term = $wpdb->esc_like( $search_term );
$sql = $wpdb->prepare( "SELECT * FROM posts WHERE post_title LIKE '%%%s%%'", $search_term );
$result = $wpdb->query( $sql );

最佳实践：如何正确使用$wpdb->prepare()

永远不要直接拼接SQL语句： 这是最重要的一点。永远不要相信用户输入，永远不要直接将用户输入拼接到SQL语句中。
使用$wpdb->prepare() 来预处理SQL查询： 这是WordPress推荐的安全做法。
使用正确的占位符： 根据参数的数据类型选择正确的占位符（%s，%d，%f等）。
对于LIKE语句，使用$wpdb->esc_like() 函数转义特殊字符： 确保LIKE语句中的特殊字符被正确转义。
对于动态表名，使用白名单进行验证： 确保用户只能访问允许的表。
定期审查代码： 定期审查你的代码，查找潜在的SQL注入漏洞。

总结：安全之路，任重道远

$wpdb->prepare() 是WordPress中一个非常重要的安全函数，它可以有效地防止SQL注入。但是，安全是一个持续的过程，你需要不断学习和实践，才能确保你的网站免受攻击。

记住，安全之路，任重道远！希望今天的讲座能帮助你更好地理解$wpdb->prepare() 的工作原理，并在你的WordPress开发中正确地使用它。

今天的分享就到这里，谢谢大家！祝大家代码无bug，安全常伴！

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