恶心的 SQL 注入必须干掉

简介

文章主要内容包括:

Java 持久层技术/框架简单介绍

不同场景/框架下易导致 SQL 注入的写法

如何避免和修复 SQL 注入

如果大家对于学习Java有任何问题(学习方法,学习效率,如何就业),可以随时来咨询我,这是我的Java交流学习群: 934623944大家多多交流问题,互帮互助,群里有不错的学习教程和开发工具。备注:简书

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

首个 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

<select

id

=

"getById"

resultType

=

"org.example.User"

>

    SELECT * FROM user WHERE id = #{id}

</select>

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

<select

id

=

"getByName"

resultType

=

"org.example.User"

>

    SELECT * FROM user WHERE name = '${name}' limit 1

</select>

name 值为 ' or '1'='1,实际执行的语句为

SELECT * FROM user WHERE name =

''

or

如果大家对于学习Java有任何问题(学习方法,学习效率,如何就业),可以随时来咨询我,这是我的Java交流学习群: 934623944大家多多交流问题,互帮互助,群里有不错的学习教程和开发工具。备注:简书

'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

<select

id

=

"getUserListSortBy"

resultType

=

"org.example.User"

>

  SELECT * FROM user


<if

test

=

"sortBy == 'name' or sortBy == 'email'"

>

    order by ${sortBy}


</if>

</select>

因为 Mybatis 不支持 else,需要默认值的情况,可以使用 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

<select

id

=

"getUserListLike"

resultType

=

"org.example.User"

>


<bind

name

=

"pattern"

value

=

"'%' + name + '%'"

/>

    SELECT * FROM user

    WHERE name LIKE #{pattern}

</select>

<bind> 语句内的 value 为 OGNL expression

具体可参考 :

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

bind 部分使用 SQL concat() 函数

<select

id

=

"getUserListLikeConcat"

resultType

=

"org.example.User"

>

    SELECT * FROM user WHERE name LIKE concat ('%', #{name}, '%')

</select>

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 <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

<select

id

=

"getUserListLimit"

resultType

=

"org.example.User"

>

    SELECT * FROM user limit #{offset}, #{limit}

</select>

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);

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