如何干掉恶心的 SQL 注入？
简介
文章主要内容包括：
持久层技术/框架简单介绍
不同场景/框架下易导致 注入的写法
如何避免和修复 SQL 注入
JDBC
介绍
全称 Java Database Connectivity
是 Java 访问数据库的 API，不依赖于特定数据库 ( database-independent )
所有 Java 持久层技术都基于 JDBC
说明
直接使用 JDBC 的场景，如果代码中存在拼接 SQL 语句，那么很有可能会产生注入，如
// concat sql
String
sql =
"SELECT * FROM users WHERE name ='"
+ name +
"'"
;
Statement
stmt = connection.createStatement();
ResultSet
rs = stmt.executeQuery(sql);
安全的写法是使用 参数化查询 ( parameterized queries )，即 SQL 语句中使用参数绑定( ? 占位符 ) 和 PreparedStatement，如
// use ? to bind variables
String
sql =
"SELECT * FROM users WHERE name= ? "
;
PreparedStatement
ps = connection.prepareStatement(sql);
// 参数 index 从 1 开始
ps.setString(
1
, name);
还有一些情况，比如 order by、column name，不能使用参数绑定，此时需要手工过滤，如通常 order by 的字段名是有限的，因此可以使用白名单的方式来限制参数值
这里需要注意的是，使用了 PreparedStatement 并不意味着不会产生注入，如果在使用 PreparedStatement之前，存在拼接 sql 语句，那么仍然会导致注入，如
// 拼接 sql
String
sql =
"SELECT * FROM users WHERE name ='"
+ name +
"'"
;
PreparedStatement
ps = connection.prepareStatement(sql);
看到这里，大家肯定会好奇 PreparedStatement 是如何防止 SQL 注入的，来了解一下
正常情况下，用户的输入是作为参数值的，而在 SQL 注入中，用户的输入是作为 SQL 指令的一部分，会被数据库进行编译/解释执行。
当使用了 PreparedStatement，带占位符 ( ? ) 的 sql 语句只会被编译一次，之后执行只是将占位符替换为用户输入，并不会再次编译/解释，因此从根本上防止了 SQL 注入问题。
Mybatis
介绍
较早的 class persistence framework
介于 JDBC (raw SQL) 和 Hibernate (ORM)
简化绝大部分 JDBC 代码、手工设置参数和获取结果
灵活，使用者能够完全控制 SQL，支持高级映射
更多请参考: http://www.mybatis.org
说明
在 MyBatis 中，使用 XML 文件 或 Annotation 来进行配置和映射，将 interfaces 和 Java POJOs (Plain Old Java Objects) 映射到 database records。
XML 例子
Mapper Interface
@Mapper
public
interface
UserMapper
{
User
getById(
int
id);
}
XML 配置文件
id
=
"getById"
resultType
=
"org.example.User"
>
SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
Annotation 例子
@Mapper
public
interface
UserMapper
{
@Select
(
"SELECT * FROM user WHERE id= #{id}"
)
User
getById(
@Param
(
"id"
)
int
id);
}
可以看到，使用者需要自己编写 SQL 语句，因此当使用不当时，会导致注入问题与使用 JDBC 不同的是，MyBatis 使用 #{} 和 ${} 来进行参数值替换。
使用 #{} 语法时，MyBatis 会自动生成 PreparedStatement ，使用参数绑定 ( ?) 的方式来设置值，上述两个例子等价的 JDBC 查询代码如下：
String
sql =
"SELECT * FROM users WHERE id = ?"
;
PreparedStatement
ps = connection.prepareStatement(sql);
ps.setInt(
1
, id);
因此 #{} 可以有效防止 SQL 注入，详细可参考 http://www.mybatis.org/mybatis-3/sqlmap-xml.html String Substitution 部分。
而使用 ${} 语法时，MyBatis 会直接注入原始字符串，即相当于拼接字符串，因而会导致 SQL 注入，如
id
=
"getByName"
resultType
=
"org.example.User"
>
SELECT * FROM user WHERE name = '${name}' limit 1
name 值为 ' or '1'='1，实际执行的语句为
SELECT * FROM user WHERE name =
''
or
'1'
=
'1'
limit
1
因此建议尽量使用 #{}，但有些时候，如 order by 语句，使用 #{} 会导致出错，如
ORDER BY
#{sortBy}
sortBy 参数值为 name ，替换后会成为
ORDER BY
"name"
即以字符串 “name” 来排序，而非按照 name 字段排序
详细可参考: https://stackoverflow.com/a/32996866/6467552
这种情况就需要使用 ${}
ORDER BY ${sortBy}
使用了 ${}后，使用者需要自行过滤输入，方法有：
代码层使用白名单的方式，限制 sortBy 允许的值，如只能为 name, email 字段，异常情况则设置为默认值 name
在 XML 配置文件中，使用 if 标签来进行判断
Mapper 接口方法
List
<
User
> getUserListSortBy(
@Param
(
"sortBy"
)
String
sortBy);
xml 配置文件
id
=
"getUserListSortBy"
resultType
=
"org.example.User"
>
SELECT * FROM user
test
=
"sortBy == 'name' or sortBy == 'email'"
>
order by ${sortBy}
因为 Mybatis 不支持 else，需要默认值的情况，可以使用 choose(when,otherwise)
id
=
"getUserListSortBy"
resultType
=
"org.example.User"
>
SELECT * FROM user
test
=
"sortBy == 'name' or sortBy == 'email'"
>
order by ${sortBy}
order by name
更多场景
除了 orderby之外，还有一些可能会使用到 ${} 情况，可以使用其他方法避免，如
like 语句
如需要使用通配符 ( wildcard characters % 和 _) ，可以
在代码层，在参数值两边加上 %，然后再使用 #{}
使用 bind 标签来构造新参数，然后再使用 #{}
Mapper 接口方法
List
<
User
> getUserListLike(
@Param
(
"name"
)
String
name);
xml 配置文件
id
=
"getUserListLike"
resultType
=
"org.example.User"
>
name
=
"pattern"
value
=
"'%' + name + '%'"
/>
SELECT * FROM user
WHERE name LIKE #{pattern}
具体可参考 :
http://www.mybatis.org/mybatis-3/dynamic-sql.html
bind 部分使用 SQL concat() 函数
id
=
"getUserListLikeConcat"
resultType
=
"org.example.User"
>
SELECT * FROM user WHERE name LIKE concat ('%', #{name}, '%')
除了注入问题之外，这里还需要对用户的输入进行过滤，不允许有通配符，否则在表中数据量较多的时候，假设用户输入为 %%，会进行全表模糊查询，严重情况下可导致 DOS
参考:
http://www.tothenew.com/blog/sql-wildcards-is-your-application-safe
IN 条件
使用 和 #{}
Mapper 接口方法
List
<
User
> getUserListIn(
@Param
(
"nameList"
)
List
<
String
> nameList);
xml 配置文件
id
=
"selectUserIn"
resultType
=
"com.example.User"
>
SELECT * FROM user WHERE name in
item
=
"name"
collection
=
"nameList"
open
=
"("
separator
=
","
close
=
")"
>
#{name}
具体可参考
http://www.mybatis.org/mybatis-3/dynamic-sql.html
foreach 部分
limit 语句
直接使用 #{} 即可
Mapper 接口方法
List
<
User
> getUserListLimit(
@Param
(
"offset"
)
int
offset,
@Param
(
"limit"
)
int
limit);
xml 配置文件
id
=
"getUserListLimit"
resultType
=
"org.example.User"
>
SELECT * FROM user limit #{offset}, #{limit}
JPA & Hibernate
介绍
JPA:
全称 Java Persistence API
ORM (object-relational mapping) 持久层 API，需要有具体的实现
更多请参考：
https://en.wikipedia.org/wiki/JavaPersistenceAPI
Hibernate:
JPA ORM 实现
更多请参考 http://hibernate.org。
说明
这里有一种错误的认识，使用了 ORM 框架，就不会有 SQL 注入。而实际上，在 Hibernate 中，支持 HQL (Hibernate Query Language) 和 native sql 查询，前者存在 HQL 注入，后者和之前 JDBC 存在相同的注入问题，来具体看一下。
HQL
HQL 查询例子
Query
<
User
> query = session.createQuery(
"from User where name = '"
+ name +
"'"
,
User
.
class
);
User
user = query.getSingleResult();
这里的 User 为类名，和原生 SQL 类似，拼接会导致注入。
正确的用法：
位置参数 (Positional parameter)
Query
<
User
> query = session.createQuery(
"from User where name = ?"
,
User
.
class
);
query.setParameter(
0
, name);
命名参数 (named parameter)
Query
<
User
> query = session.createQuery(
"from User where name = :name"
,
User
.
class
);
query.setParameter(
"name"
, name);
命名参数 list (named parameter list)
Query
<
User
> query = session.createQuery(
"from User where name in (:nameList)"
,
User
.
class
);
query.setParameterList(
"nameList"
,
Arrays
.asList(
"lisi"
,
"zhaowu"
));
类实例 (JavaBean)
User
user =
new
User
();
user.setName(
"zhaowu"
);
Query
<
User
> query = session.createQuery(
"from User where name = :name"
,
User
.
class
);
// User 类需要有 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);
使用参数绑定来设置参数值
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)，同时也支持 native sql，因此和 Hibernate 存在类似的问题，这里就不再细说，感兴趣的可以参考：
https://software-security.sans.org/developer-how-to/fix-sql-injection-in-java-persistence-api-jpa
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时间:2020-06-21 17:53 来源: 转发量:次
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