一、COBOL程序为什么需要安全加固

你可能觉得COBOL这种"老古董"语言早就该退出历史舞台了,但现实是,全球仍有超过2200亿行COBOL代码在金融、保险和政府系统中运行。这些系统处理着每天数万亿美元的转账交易,却面临着SQL注入、缓冲区溢出等现代安全威胁。

举个真实案例:某银行因为COBOL程序未对用户输入做过滤,攻击者通过ATM界面注入恶意SQL语句,直接修改了账户余额。这就像你家防盗门用的是20年前的锁芯,小偷用根铁丝就能捅开一样危险。

二、COBOL程序中的SQL注入攻防实战

危险示例(IBM DB2环境):

IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. UNSAFE-QUERY.
DATA DIVISION.
WORKING-STORAGE SECTION.
01 USER-INPUT    PIC X(20).
01 SQL-STATEMENT PIC X(100).
PROCEDURE DIVISION.
    ACCEPT USER-INPUT FROM SYSIN.
    * 直接拼接用户输入到SQL语句(高危!)
    STRING "SELECT * FROM ACCOUNTS WHERE ACCT_NO='" 
           DELIMITED BY SIZE,
           USER-INPUT DELIMITED BY SPACE,
           "'" DELIMITED BY SIZE
      INTO SQL-STATEMENT.
    EXEC SQL
        EXECUTE IMMEDIATE :SQL-STATEMENT
    END-EXEC.
    STOP RUN.

这个程序就像把家门钥匙插在门锁上——用户输入' OR '1'='1就能获取所有账户信息。

加固方案(使用参数化查询):

IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. SAFE-QUERY.
DATA DIVISION.
WORKING-STORAGE SECTION.
01 USER-INPUT    PIC X(20).
01 ACCT-NUM      PIC 9(10).
PROCEDURE DIVISION.
    ACCEPT USER-INPUT FROM SYSIN.
    * 先验证输入是否为纯数字
    IF USER-INPUT IS NUMERIC THEN
       MOVE USER-INPUT TO ACCT-NUM
       EXEC SQL
           SELECT * FROM ACCOUNTS 
           WHERE ACCT_NO = :ACCT-NUM
       END-EXEC
    ELSE
       DISPLAY "非法账户编号!"
    END-IF.
    STOP RUN.

这个改进版做了三件事:

  1. 输入验证(只允许数字)
  2. 使用宿主变量(:ACCT-NUM)
  3. 分离SQL逻辑与数据

三、其他常见攻击的防御策略

1. 缓冲区溢出防护

01 INPUT-FIELD PIC X(10). * 固定长度字段
...
ACCEPT INPUT-FIELD WITH SIZE LIMIT 10. * 明确限制输入长度

老式COBOL程序常用PIC X(100)这样的大字段,但现代编译器都支持长度检查。

2. 文件路径遍历防护

01 FILE-NAME PIC X(20) VALUE "CUST_123.DAT".
* 禁止用户直接指定路径
IF FILE-NAME(1:4) = "CUST" AND
   FILE-NAME(9:4) = ".DAT" THEN
   OPEN INPUT DATA-FILE
ELSE
   DISPLAY "非法文件访问!"
END-IF.

3. 密码安全处理

* 永远不要这样存储密码!
01 PASSWORD PIC X(10).
* 应该使用加密模块
CALL "ENCRYPT" USING USER-PASSWORD, ENCRYPTED-PASS.

四、COBOL安全开发最佳实践

  1. 输入验证黄金法则

    • 数字类型用IS NUMERIC检查
    • 字符串用INSPECT...TALLYING统计特殊字符
    • 日期字段必须验证格式
  2. 数据库操作三原则

    • 始终使用参数化查询
    • 最小权限原则(别用SA账号)
    • 敏感数据加密存储
  3. 错误处理要谨慎

* 错误的示范:暴露系统信息
DISPLAY "SQL ERROR: " SQLCODE.
* 正确的做法:
DISPLAY "系统繁忙,请稍后再试".
  1. 定期静态代码扫描
    使用像IBM Enterprise COBOL这样的编译器,开启FLAG(STD)FLAG(WARNINGS)选项。

五、COBOL与现代安全体系的融合

虽然COBOL运行在大型机上,但可以通过这些方式增强安全:

  1. 通过CICS Transaction Gateway
    将传统COBOL程序封装为Web服务,在前端用Java/Python实现WAF防护。

  2. 使用zSecure等工具
    IBM的这套工具可以自动检测COBOL中的安全漏洞,就像给老房子装智能安防系统。

  3. 加密通信改造

* 传统方式
OPEN INPUT PLAIN-TEXT-FILE.
* 现代方式
CALL "SSL-ENCRYPT" USING FILE-HANDLE, CERTIFICATE.

六、总结与行动建议

给还在维护COBOL系统的朋友几个实用建议:

  1. 优先修复直接暴露在外部接口的程序
  2. 建立输入输出的白名单机制
  3. 将敏感操作日志记录到专用审计文件
  4. 考虑用微服务架构逐步替换高风险模块

记住,COBOL系统的安全不是古董修复,而是给百年老店安装防弹玻璃——既要保留传统工艺,又要达到现代安全标准。