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

• 不同場景/框架下易導致 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 訪問資料庫的 API，不依賴於特定資料庫 ( database-independent )

• 所有 Java 持久層技術都基於 JDBC

說明

直接使用 JDBC 的場景，如果程式碼中存在拼接 SQL 語句，那麼很有可能會產生注入，如

//concatsqlStringsql="SELECT*FROMusersWHEREname='"+name+"'";Statementstmt=connection.createStatement();ResultSetrs=stmt.executeQuery(sql);

安全的寫法是使用 引數化查詢 ( parameterized queries )，即 SQL 語句中使用引數繫結( ? 佔位符 ) 和 PreparedStatement，如

//use?tobindvariablesStringsql="SELECT*FROMusersWHEREname=?";PreparedStatementps=connection.prepareStatement(sql);//引數index從1開始ps.setString(1,name);
 

還有一些情況，比如 order by、column name，不能使用引數繫結，此時需要手工過濾，如通常 order by 的欄位名是有限的，因此可以使用白名單的方式來限制引數值

這裡需要注意的是，使用了 PreparedStatement 並不意味著不會產生注入，如果在使用 PreparedStatement之前，存在拼接 sql 語句，那麼仍然會導致注入，如

//拼接sqlStringsql="SELECT*FROMusersWHEREname='"+name+"'";PreparedStatementps=connection.prepareStatement(sql);

看到這裡，大家肯定會好奇 PreparedStatement

正常情況下，使用者的輸入是作為引數值的，而在 SQL 注入中，使用者的輸入是作為 SQL 指令的一部分，會被資料庫進行編譯/解釋執行。

當使用了 PreparedStatement，帶佔位符 ( ? ) 的 sql 語句只會被編譯一次，之後執行只是將佔位符替換為使用者輸入，並不會再次編譯/解釋，因此從根本上防止了 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 程式碼、手工設定引數和獲取結果

• 靈活，使用者能夠完全控制 SQL，支援高階對映

更多請參考: http://www.mybatis.org

說明

在 MyBatis 中，使用 XML 檔案 或 Annotation 來進行配置和對映，將 interfaces 和 Java POJOs (Plain Old Java Objects) 對映到 database records。

XML 例子

Mapper Interface

@MapperpublicinterfaceUserMapper{UsergetById(intid);}

XML 配置檔案

<selectid="getById"resultType="org.example.User">SELECT*FROMuserWHEREid=#{id}</select>

Annotation 例子

@MapperpublicinterfaceUserMapper{@Select("SELECT*FROMuserWHEREid=#{id}")UsergetById(@Param("id")intid);}

可以看到，使用者需要自己編寫 SQL 語句，因此當使用不當時，會導致注入問題與使用 JDBC 不同的是，MyBatis 使用 #{} 和 ${} 來進行引數值替換。推薦：Mybatis傳遞多個引數的4種方式。

使用 #{} 語法時，MyBatis 會自動生成 PreparedStatement ，使用引數繫結 ( ?) 的方式來設定值，上述兩個例子等價的 JDBC 查詢程式碼如下：

Stringsql="SELECT*FROMusersWHEREid=?";PreparedStatementps=connection.prepareStatement(sql);ps.setInt(1,id);

因此 #{} 可以有效防止 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 會直接注入原始字串，即相當於拼接字串，因而會導致 SQL 注入，如

<selectid="getByName"resultType="org.example.User">SELECT*FROMuserWHEREname='${name}'limit1</select>

name 值為 ' or '1'='1，實際執行的語句為

SELECT*FROMuserWHEREname=''or'1'='1'limit1

因此建議儘量使用 #{}，但有些時候，如 order by 語句，使用 #{} 會導致出錯，如

ORDERBY#{sortBy}

sortBy 引數值為 name ，替換後會成為

ORDERBY"name"

即以字串 “name” 來排序，而非按照 name 欄位排序

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

這種情況就需要使用 ${}

ORDERBY${sortBy}

使用了 ${}後，使用者需要自行過濾輸入，方法有：

程式碼層使用白名單的方式，限制 sortBy 允許的值，如只能為 name, email 欄位，異常情況則設定為預設值 name

在 XML 配置檔案中，使用 if 標籤來進行判斷

Mapper 介面方法

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

xml 配置檔案

<selectid="getUserListSortBy"resultType="org.example.User">SELECT*FROMuser<iftest="sortBy=='name'orsortBy=='email'">orderby${sortBy}</if></select>

因為 Mybatis 不支援 else，需要預設值的情況，可以使用 choose(when,otherwise)

<selectid="getUserListSortBy"resultType="org.example.User">SELECT*FROMuser<choose><whentest="sortBy=='name'orsortBy=='email'">orderby${sortBy}</when><otherwise>orderbyname</otherwise></choose></select>

更多場景

除了 orderby之外，還有一些可能會使用到 ${} 情況，可以使用其他方法避免，如

like 語句

• 如需要使用萬用字元 ( wildcard characters%和_) ，可以

• 在程式碼層，在引數值兩邊加上%，然後再使用#{}

• 使用bind標籤來構造新引數，然後再使用#{}

Mapper 介面方法

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

xml 配置檔案

<selectid="getUserListLike"resultType="org.example.User"><bindname="pattern"value="'%'+name+'%'"/>SELECT*FROMuserWHEREnameLIKE#{pattern}</select>

<bind> 語句內的 value 為 OGNL expression

具體可參考 :

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

bind 部分使用 SQL concat() 函式

<selectid="getUserListLikeConcat"resultType="org.example.User">SELECT*FROMuserWHEREnameLIKEconcat('%',#{name},'%')</select>

除了注入問題之外，這裡還需要對使用者的輸入進行過濾，不允許有萬用字元，否則在表中資料量較多的時候，假設使用者輸入為 %%，會進行全表模糊查詢，嚴重情況下可導致 DOS

參考:

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

IN 條件

• 使用<foreach>和#{}

• Mapper 介面方法

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

xml 配置檔案

<selectid="selectUserIn"resultType="com.example.User">SELECT*FROMuserWHEREnamein<foreachitem="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#{}即可

• Mapper 介面方法

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

xml 配置檔案

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

JPA & Hibernate 介紹

JPA:

• 全稱 Java Persistence API

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

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

這裡有一種錯誤的認識，使用了 ORM 框架，就不會有 SQL 注入。而實際上，在 Hibernate 中，支援 HQL (Hibernate Query Language) 和 native sql 查詢，前者存在 HQL 注入，後者和之前 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("fromUserwherename='"+name+"'",User.class);Useruser=query.getSingleResult();

這裡的 User 為類名，和原生 SQL 類似，拼接會導致注入。

正確的用法：

• 位置引數 (Positional parameter)

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

• 命名引數 (named parameter)

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

• 命名引數 list (named parameter list)

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

• 類例項 (JavaBean)

Useruser=newUser();user.setName("zhaowu");Query<User>query=session.createQuery("fromUserwherename=:name",User.class);//User類需要有getName()方法query.setProperties(user);

Native SQL

存在 SQL 注入

Stringsql="select*fromuserwherename='"+name+"'";//deprecated//Queryquery=session.createSQLQuery(sql);Queryquery=session.createNativeQuery(sql);

使用引數繫結來設定引數值

Stringsql="select*fromuserwherename=:name";//deprecated//Queryquery=session.createSQLQuery(sql);Queryquery=session.createNativeQuery(sql);query.setParameter("name",name);

JPA

JPA 中使用 JPQL (Java Persistence Query Language)，同時也支援 native sql，因此和 Hibernate 存在類似的問題，這裡就不再細說，感興趣的可以參考：

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

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