完全乾掉噁心的 SQL 注入漏洞， 一網打盡！

來源： b1ngz
b1ngz.github.io/java-sql-injection-note/

簡介

文章主要內容包括：

• Java 持久層技術/框架簡單介紹

• 不一樣場景/框架下易致使 SQL 注入的寫法

• 如何避免和修復 SQL 注入

JDBC介紹

JDBC：

• 全稱 Java Database Connectivity

• 是 Java 訪問數據庫的 API，不依賴於特定數據庫 ( database-independent )

• 全部 Java 持久層技術都基於 JDBC

說明

直接使用 JDBC 的場景，若是代碼中存在拼接 SQL 語句，那麼頗有可能會產生注入，如

// concat sqlString sql = "SELECT * FROM users WHERE name ='"+ name + "'";Statement stmt = connection.createStatement();ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);

安全的寫法是使用 參數化查詢 ( parameterized queries )，即 SQL 語句中使用參數綁定( ? 佔位符 ) 和 PreparedStatement，如

// use ? to bind variablesString sql = "SELECT * FROM users WHERE name= ? ";PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);// 參數 index 從 1 開始ps.setString(1, name);

還有一些狀況，好比 order by、column name，不能使用參數綁定，此時須要手工過濾，如一般 order by 的字段名是有限的，所以可使用白名單的方式來限制參數值

這裏須要注意的是，使用了 PreparedStatement 並不意味着不會產生注入，若是在使用 PreparedStatement以前，存在拼接 sql 語句，那麼仍然會致使注入，如

// 拼接 sqlString sql = "SELECT * FROM users WHERE name ='"+ name + "'";PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);

看到這裏，你們確定會好奇 PreparedStatement 是如何防止 SQL 注入的，來了解一下

正常狀況下，用戶的輸入是做爲參數值的，而在 SQL 注入中，用戶的輸入是做爲 SQL 指令的一部分，會被數據庫進行編譯/解釋執行。

當使用了 PreparedStatement，帶佔位符 ( ? ) 的 sql 語句只會被編譯一次，以後執行只是將佔位符替換爲用戶輸入，並不會再次編譯/解釋，所以從根本上防止了 SQL 注入問題。

Mybatis介紹

• 首個 class persistence framework

• 介於 JDBC (raw SQL) 和 Hibernate (ORM)

• 簡化絕大部分 JDBC 代碼、手工設置參數和獲取結果

• 靈活，使用者可以徹底控制 SQL，支持高級映射

更多請參考: http://www.mybatis.org

說明

在 MyBatis 中，使用 XML 文件 或 Annotation 來進行配置和映射，將 interfaces 和 Java POJOs (Plain Old Java Objects) 映射到 database records。

XML 例子

Mapper Interface

@Mapperpublic interface UserMapper {    User getById(int id);}

XML 配置文件

<select id="getById" resultType="org.example.User">    SELECT * FROM user WHERE id = #{id}</select>

Annotation 例子

@Mapperpublic interface UserMapper {    @Select("SELECT * FROM user WHERE id= #{id}")    User getById(@Param("id") int id);}

能夠看到，使用者須要本身編寫 SQL 語句，所以當使用不當時，會致使注入問題與使用 JDBC 不一樣的是，MyBatis 使用 #{} 和 ${} 來進行參數值替換。推薦：Mybatis傳遞多個參數的4種方式。

使用 #{} 語法時，MyBatis 會自動生成 PreparedStatement ，使用參數綁定 ( ?) 的方式來設置值，上述兩個例子等價的 JDBC 查詢代碼以下：

String sql = "SELECT * FROM users WHERE id = ?";PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);ps.setInt(1, id);

所以 #{} 能夠有效防止 SQL 注入，詳細可參考 http://www.mybatis.org/mybatis-3/sqlmap-xml.html String Substitution 部分。

而使用 ${} 語法時，MyBatis 會直接注入原始字符串，即至關於拼接字符串，於是會致使 SQL 注入，如

<select id="getByName" resultType="org.example.User">    SELECT * FROM user WHERE name = '${name}' limit 1</select>

name 值爲 ' or '1'='1，實際執行的語句爲

SELECT * FROM user WHERE name = '' or '1'='1' limit 1

所以建議儘可能使用 #{}，但有些時候，如 order by 語句，使用 #{} 會致使出錯，如

ORDER BY #{sortBy}

sortBy 參數值爲 name ，替換後會成爲

ORDER BY "name"

即以字符串 「name」 來排序，而非按照 name 字段排序

詳細可參考: https://stackoverflow.com/a/32996866/6467552

這種狀況就須要使用 ${}

ORDER BY ${sortBy}

使用了 ${}後，使用者須要自行過濾輸入，方法有：

代碼層使用白名單的方式，限制 sortBy 容許的值，如只能爲 name, email 字段，異常狀況則設置爲默認值 name

在 XML 配置文件中，使用 if 標籤來進行判斷

Mapper 接口方法

List<User> getUserListSortBy(@Param("sortBy") String sortBy);

xml 配置文件

<select id="getUserListSortBy" resultType="org.example.User">  SELECT * FROM user  <if test="sortBy == 'name' or sortBy == 'email'">    order by ${sortBy}  </if></select>

由於 Mybatis 不支持 else，須要默認值的狀況，可使用 choose(when,otherwise)

<select id="getUserListSortBy" resultType="org.example.User">  SELECT * FROM user  <choose>    <when test="sortBy == 'name' or sortBy == 'email'">      order by ${sortBy}    </when>    <otherwise>      order by name    </otherwise>     </choose></select>

更多場景

除了 orderby以外，還有一些可能會使用到 ${} 狀況，可使用其餘方法避免，如

like 語句

• 如須要使用通配符 ( wildcard characters % 和 _) ，能夠

• 在代碼層，在參數值兩邊加上 %，而後再使用 #{}

• 使用 bind 標籤來構造新參數，而後再使用 #{}

Mapper 接口方法

List<User> getUserListLike(@Param("name") String name);

xml 配置文件

<select id="getUserListLike" resultType="org.example.User">    <bind name="pattern" value="'%' + name + '%'" />    SELECT * FROM user    WHERE name LIKE #{pattern}</select>

<bind> 語句內的 value 爲 OGNL expression

具體可參考 :

http://www.mybatis.org/mybatis-3/dynamic-sql.html

bind 部分使用 SQL concat() 函數

<select id="getUserListLikeConcat" resultType="org.example.User">    SELECT * FROM user WHERE name LIKE concat ('%', #{name}, '%')</select>

除了注入問題以外，這裏還須要對用戶的輸入進行過濾，不容許有通配符，不然在表中數據量較多的時候，假設用戶輸入爲 %%，會進行全表模糊查詢，嚴重狀況下可致使 DOS

參考:

http://www.tothenew.com/blog/sql-wildcards-is-your-application-safe

IN 條件

• 使用 <foreach> 和 #{}

• Mapper 接口方法

List<User> getUserListIn(@Param("nameList") List<String> nameList);

xml 配置文件

<select id="selectUserIn" resultType="com.example.User">  SELECT * FROM user WHERE name in  <foreach item="name" collection="nameList"            open="(" separator="," close=")">        #{name}  </foreach></select>

具體可參考

http://www.mybatis.org/mybatis-3/dynamic-sql.html

foreach 部分

limit 語句

• 直接使用 #{} 便可

• Mapper 接口方法

List<User> getUserListLimit(@Param("offset") int offset, @Param("limit") int limit);

xml 配置文件

<select id="getUserListLimit" resultType="org.example.User">    SELECT * FROM user limit #{offset}, #{limit}</select>

JPA & Hibernate 介紹

JPA:

• 全稱 Java Persistence API

• ORM (object-relational mapping) 持久層 API，須要有具體的實現

更多請參考：

https://en.wikipedia.org/wiki/JavaPersistenceAPI

Hibernate:

• JPA ORM 實現

更多請參考 http://hibernate.org。

說明

這裏有一種錯誤的認識，使用了 ORM 框架，就不會有 SQL 注入。而實際上，在 Hibernate 中，支持 HQL (Hibernate Query Language) 和 native sql 查詢，前者存在 HQL 注入，後者和以前 JDBC 存在相同的注入問題，來具體看一下。

HQL

HQL 查詢例子

Query<User> query = session.createQuery("from User where name = '" + name + "'", User.class);User user = query.getSingleResult();

這裏的 User 爲類名，和原生 SQL 相似，拼接會致使注入。

正確的用法：

• 位置參數 (Positional parameter)

Query<User> query = session.createQuery("from User where name = ?", User.class);query.setParameter(0, name);

• 命名參數 (named parameter)

Query<User> query = session.createQuery("from User where name = :name", User.class);query.setParameter("name", name);

• 命名參數 list (named parameter list)

Query<User> query = session.createQuery("from User where name in (:nameList)", User.class);query.setParameterList("nameList", Arrays.asList("lisi", "zhaowu"));

• 類實例 (JavaBean)

User user = new User();user.setName("zhaowu");Query<User> query = session.createQuery("from User where name = :name", User.class);// User 類須要有 getName() 方法query.setProperties(user);

Native SQL

存在 SQL 注入

String sql = "select * from user where name = '" + name + "'";// deprecated// Query query = session.createSQLQuery(sql);Query query = session.createNativeQuery(sql);

使用參數綁定來設置參數值

String sql = "select * from user where name = :name";// deprecated// Query query = session.createSQLQuery(sql);Query query = session.createNativeQuery(sql);query.setParameter("name", name);

JPA

JPA 中使用 JPQL (Java Persistence Query Language)，同時也支持 native sql，所以和 Hibernate 存在相似的問題，這裏就再也不細說，感興趣的能夠參考：

https://software-security.sans.org/developer-how-to/fix-sql-injection-in-java-persistence-api-jpa

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