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作者：云影實驗室?
https://www.freebuf.com/articles/web/245851.html

本文以Java項目廣泛采用的兩個框架Hibernate和MyBatis 為例來介紹，如何在編碼過程中避免SQL注入的幾種編碼方法，包括對預編譯的深度解析，以及對預編譯理解的幾個“誤區”進行了解釋。

隨著互聯網的發展，Java語言在金融服務業、電子商務、大數據技術等方面的應用極其廣泛。Java安全編碼規范早已成為SDL中不可或缺的一部分。本文以Java項目廣泛采用的兩個框架Hibernate和MyBatis 為例來介紹，如何在編碼過程中避免SQL注入的幾種編碼方法，包括對預編譯的深度解析，以及對預編譯理解的幾個“誤區”進行了解釋。

備注，本文是Java語言安全編碼會是系列文章的第一篇。

1. 框架介紹

目前Hibernate和MyBatis為java項目廣泛采用的兩個框架。由于Hibernate使用方便，以前的項目采用Hibernate非常的廣泛，但是后面由于Hibernate的侵入式特性，后面慢慢被MyBatis所取代 。下面我們會以SpringBoot為基礎，分別搭建Hibernate和MyBatis的漏洞環境。

2. 配置說明

SpringBoot采用2.3.1.RELEASE，MySQL版本為5.7.20。數據庫有一張表user_tbl。數據如下：

3. Hibernate

Hibernate 是一個開放源代碼的對象關系映射框架，它對 JDBC 進行了非常輕量級的對象封裝，是一個全自動的 ORM 框架。Hibernate 自動生成 SQL 語句，自動執行。

(1) 環境搭建

結構如下，ctl為控制層，service為服務層，dao為持久層。為了方便沒有按照標準的接口實現，我們只關注漏洞的部分。

Beans下User.java對用為user_tbl表結構。

我們使用/inject 接口,p為接受外部的參數，來查詢User的列表，使用fastjson來格化式輸出。

我們回到dao層。

1)SQL注入

SQL注入我們使用字符串拼接方式：

訪問http://localhost:8080/inject?p=m 直接用SQLMap跑一下：

很容易就注入出數據來了。

2)HQL注入

HQL(Hibernate Query Language)是Hibernate專門用于查詢數據的語句，有別于SQL，HQL 更接近于面向對象的思維方式。表名就是對應我們上面的entity配置的。HQL注入利用比SQL注入利用難度大，比如一般程序員不會對系統表進行映射，那么通過系統表獲取屬性的幾乎不可能的，同時由于HQL對于復雜的語句支持比較差，對攻擊者來說需要花費更多時間去構造可用的payload，更多詳細的語法可以參考：

https://docs.huihoo.com/Hibernate/reference-v3_zh-cn/queryhql.html

3)預編譯

我們使用setParameter的方式，也就是我們熟知的預編譯的方式。

Query?query?=?(Query)?this.entityManager.createQuery("from?User?u?where?u.userName?like?:userName?",User.class);?? query.setParameter("userName","%"+username+"%");?

訪問http://localhost:8080/inject?p=m后得到正常結果。

執行注入語句：

http://localhost:8080/inject?p=m’ or ‘1’ like ‘1 返回為空。

我們來看看setParameter的方式到底對我們的SQL語句做了什么。 我們將斷點打至Loader.class的bindPreparedStatement。 發現通過預編譯后，SQL變為了： select?user0_.id?as?id1_0_,?user0_.password?as?password2_0_,?user0_.username?as?username3_0_?from?user_tbl?user0_?where?user0_.username?like?'%''?or?''1''?like?''1%'，?

然后交給hikari處理。發現將我們的單引號變成了兩個單引號，也就是說把傳入的數據變為字符串。

將斷點斷至mysql-connector-java(也就是我們熟知的JDBC驅動包)的ClientPreparedQueryBindings.setString.這里就是參數設置的地方。

看一下算法：

String?parameterAsString?=?x;?boolean?needsQuoted?=?true;?if?(this.isLoadDataQuery?||?this.isEscapeNeededForString(x,?stringLength))?{?needsQuoted?=?false;?StringBuilder?buf?=?new?StringBuilder((int)((double)x.length()?*?1.1D));?buf.append('\'');?for(int?i?=?0;?i?<?stringLength;?++i)?{?char?c?=?x.charAt(i);?switch(c)?{?case?'\u0000':?buf.append('\\');?buf.append('0');?break;?case?'\n':?buf.append('\\');?buf.append('n');?break;?case?'\r':?buf.append('\\');?buf.append('r');?break;?case?'\u001a':?buf.append('\\');?buf.append('Z');?break;?case?'"':?if?(this.session.getServerSession().useAnsiQuotedIdentifiers())?{?buf.append('\\');?}?buf.append('"');?break;?case?'\'':?buf.append('\'');?buf.append('\'');?break;?case?'\\':?buf.append('\\');?buf.append('\\');?break;?case?'￥':?case?'?':?if?(this.charsetEncoder?!=?null)?{?CharBuffer?cbuf?=?CharBuffer.allocate(1);?ByteBuffer?bbuf?=?ByteBuffer.allocate(1);?cbuf.put(c);?cbuf.position(0);?this.charsetEncoder.encode(cbuf,?bbuf,?true);?if?(bbuf.get(0)?==?92)?{?buf.append('\\');?}?}?buf.append(c);?break;?default:?buf.append(c);?}?}?buf.append('\'');?

可以看到mysql-connector-java主要是將將我們’轉為了’’,對于轉義的\會變為\\,比如對于這種SQL：

SELECT?user0_.id?AS?id1_0_,user0_.?PASSWORD?AS?password2_0_,user0_.username?AS?username3_0_?FROM?user_tbl?user0_?WHERE?user0_.username?LIKE?'%\'?or?username?=?0x6d?#%'?

也會變為：

SELECT?user0_.id?AS?id1_0_,user0_.?PASSWORD?AS?password2_0_,user0_.username?AS?username3_0_?FROM?user_tbl?user0_?WHERE?user0_.username?LIKE?'%\\''?or?username?=?0x6d?#%'?

有人會說那我們使用select * from user_tbl where id = 1 and user() = 0x726f6f74406c6f63616c686f7374 這種類似的語句，全程沒有jdbc里面的危險字符是不是就可以繞過了?mysql-connector-java里面有個非常巧妙的點是，他會根據你傳入的類型判斷。比如傳入的為int類型。就會走setInt。傳入的為string就會走setString。所以這段語句還是會被select * from user_tbl where id = 1 ‘and user() = 0x726f6f74406c6f63616c686f7374’

我們看到SQL預編譯的算法也是非常簡單。

4. MyBatis

MyBatis是一流的持久性框架，支持自定義SQL，存儲過程和高級映射。MyBatis可以使用簡單的XML或注釋進行配置。現在目前國內大部分公司都是采用的MyBatis框架。

(1) 環境搭建：

下面為我們項目目錄結構：

(2) 使用#{}的方式

#{}也就是我們熟知的預編譯方式。

訪問http://localhost:8080/getList?p=m 后正常的返回：

使用http://localhost:8080/getList?p=m' or ‘1’ like ‘1

結果返回為空。不存在注入。

我們將斷點斷在PreparedStatementLogger的invoke方法上面，其實這里就是一個代理方法。這里我們看到完整的SQL語句。

同樣我們將斷點斷在：ClientPreparedQueryBindings.setString同樣會進去

Hibernate和MyBatis的預編譯機制是一樣的。

(3) 使用${}的方式

${}的方式也就是MyBatis的字符串連接方式。

使用SQLMap很容易就能跑出數據：

(4) 關于OrderBy

之前有聽人說Order By后面的語句是不會參與預編譯?這句話是錯誤的。Order By也是會參與預編譯的。從我們上面的jdbc的setString算法可以看到，是因為setString會在參數的前后加上’’，變成字符串。導致Order By失去了原本的意義。只能說是預編譯方式的Order By不適用而已。所以對于這種Order By的防御的話建議是直接寫死在代碼里面。對于Order By方式的注入我們可以通過返回數據的順序的不同來獲取數據。

(5) 關于useServerPrepStmts

其實在只有JDBC在開啟了useServerPrepStmts=true的情況下才算是真正的預編譯。但是如果是字符串的拼接方式，預編譯是沒有效果的。從MySQL的查詢日志就可以看到。可以看到Prepare的語句。一樣是存在SQL注入的。

我們使用占位符的方式：

上面的語句就不存在SQL注入了。

我想這就是JDBC默認為啥不開啟useServerPrepStmts=true的原因吧。

5. 總結

在能使用預編譯的情況下我們應該要使用預編譯。在不能使用預編譯的情況下，可以對特定類型做規范，比如傳數字的需要規范為Integer,Long等。這樣會在進入數據庫前會提前拋出異常。或者使用Spring的AOP機制，添加一個前置的fitler，對有害的字符清洗或者過濾。但是這樣有點籠統，會對全局參數進行清洗。

還有一種比較好的方式是，通過注解的方式，這樣會比較方便，可復用性也很好。對不能進行預編譯的參數加上過濾有害字符的注解。我們就不在這里做代碼的實現，網上有很多可以參考的教程?？梢允褂肁pache Jakarta Commons提供的很多方便的方法來過濾有害字符。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java安全编码之SQL注入的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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