不同場(chǎng)景/框架下，如何干掉惡心的SQL注入？
簡(jiǎn)介
文章主要內(nèi)容包括：
1、Java 持久層技術(shù)/框架簡(jiǎn)單介紹
2、不同場(chǎng)景/框架下易導(dǎo)致 SQL 注入的寫法
3、如何避免和修復(fù) SQL 注入
JDBC
介紹
JDBC：
1、全稱 Java Database Connectivity
2、是 Java 訪問數(shù)據(jù)庫的 API，不依賴于特定數(shù)據(jù)庫 ( database-independent )
3、所有 Java 持久層技術(shù)都基于 JDBC
說明
直接使用 JDBC 的場(chǎng)景，如果代碼中存在拼接 SQL 語句，那么很有可能會(huì)產(chǎn)生注入，如
- // concat sql
- String sql = "SELECT * FROM users WHERE name ='"+ name + "'";
- Statement stmt = connection.createStatement();
- ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
安全的寫法是使用 參數(shù)化查詢 ( parameterized queries )，即 SQL 語句中使用參數(shù)綁定( ? 占位符 ) 和 PreparedStatement，如：
- // use ? to bind variables
- String sql = "SELECT * FROM users WHERE name= ? ";
- PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
- // 參數(shù) index 從 1 開始
- ps.setString(1, name);
還有一些情況，比如 order by、column name，不能使用參數(shù)綁定，此時(shí)需要手工過濾，如通常 order by 的字段名是有限的，因此可以使用白名單的方式來限制參數(shù)值
這里需要注意的是，使用了 PreparedStatement 并不意味著不會(huì)產(chǎn)生注入，如果在使用 PreparedStatement 之前，存在拼接 sql 語句，那么仍然會(huì)導(dǎo)致注入，如
- // 拼接 sql
- String sql = "SELECT * FROM users WHERE name ='"+ name + "'";
- PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
正常情況下，用戶的輸入是作為參數(shù)值的，而在 SQL 注入中，用戶的輸入是作為 SQL 指令的一部分，會(huì)被數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編譯/解釋執(zhí)行。當(dāng)使用了 PreparedStatement，帶占位符 ( ? ) 的 sql 語句只會(huì)被編譯一次，之后執(zhí)行只是將占位符替換為用戶輸入，并不會(huì)再次編譯/解釋，因此從根本上防止了 SQL 注入問題。
更詳細(xì)和準(zhǔn)確的回答，請(qǐng)參考：
https://stackoverflow.com/a/34126564/6467552
Mybatis
介紹
1、首個(gè) class persistence framework
2、介于 JDBC (raw SQL) 和 Hibernate (ORM)
3、簡(jiǎn)化絕大部分 JDBC 代碼、手工設(shè)置參數(shù)和獲取結(jié)果
4、靈活，使用者能夠完全控制 SQL，支持高級(jí)映射
更多請(qǐng)參考: http://www.mybatis.org
說明
在 MyBatis 中，使用 XML 文件 或 Annotation 來進(jìn)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
- @Mapper
- publicinterfaceUserMapper{
- User getById(int id);
- }
XML 配置文件
- <selectid="getById"resultType="org.example.User">
- SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
- </select>
Annotation 例子
- @Mapper
- publicinterfaceUserMapper{
- @Select("SELECT * FROM user WHERE id= #{id}")
- User getById(@Param("id") int id);
- }
可以看到，使用者需要自己編寫 SQL 語句，因此當(dāng)使用不當(dāng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致注入問題
與使用 JDBC 不同的是，MyBatis 使用 #{} 和 ${} 來進(jìn)行參數(shù)值替換
使用 #{} 語法時(shí)，MyBatis 會(huì)自動(dòng)生成 PreparedStatement ，使用參數(shù)綁定 ( ?) 的方式來設(shè)置值，上述兩個(gè)例子等價(jià)的 JDBC 查詢代碼如下：
- 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，詳細(xì)可參考 http://www.mybatis.org/mybatis-3/sqlmap-xml.html String Substitution 部分
而使用 ${} 語法時(shí)，MyBatis 會(huì)直接注入原始字符串，即相當(dāng)于拼接字符串，因而會(huì)導(dǎo)致 SQL 注入，如：
- <selectid="getByName"resultType="org.example.User">
- SELECT * FROM user WHERE name = '${name}' limit 1
- </select>
name 值為 ' or '1'='1，實(shí)際執(zhí)行的語句為：
- SELECT * FROM user WHERE name = ''or'1'='1' limit 1
因此建議盡量使用 #{}，但有些時(shí)候，如 order by 語句，使用 #{} 會(huì)導(dǎo)致出錯(cuò)，如：
- ORDER BY #{sortBy}
sortBy 參數(shù)值為 name ，替換后會(huì)成為：
- ORDER BY "name"
即以字符串 “name” 來排序，而非按照 name 字段排序，詳細(xì)可參考 https://stackoverflow.com/a/32996866/6467552
這種情況就需要使用 ${}
- ORDER BY ${sortBy}
使用了 ${}后，使用者需要自行過濾輸入，方法有：
代碼層使用白名單的方式，限制 sortBy 允許的值，如只能為 name, email 字段，異常情況則設(shè)置為默認(rèn)值 name在 XML 配置文件中，使用 if 標(biāo)簽來進(jìn)行判斷
Mapper 接口方法
- List<User> getUserListSortBy(@Param("sortBy") String sortBy);
xml 配置文件
- <selectid="getUserListSortBy"resultType="org.example.User">
- SELECT * FROM user
- <iftest="sortBy == 'name' or sortBy == 'email'">
- order by ${sortBy}
- </if>
- </select>
因?yàn)?Mybatis 不支持 else，需要默認(rèn)值的情況，可以使用 choose(when,otherwise)
- <selectid="getUserListSortBy"resultType="org.example.User">
- SELECT * FROM user
- <choose>
- <whentest="sortBy == 'name' or sortBy == 'email'">
- order by ${sortBy}
- </when>
- <otherwise>
- order by name
- </otherwise>
- </choose>
- </select>
更多場(chǎng)景
除了 orderby之外，還有一些可能會(huì)使用到 ${} 情況，可以使用其他方法避免，如：
like 語句
如需要使用通配符 ( wildcard characters % 和 _) ，可以在代碼層，在參數(shù)值兩邊加上 %，然后再使用 #{} 使用 bind 標(biāo)簽來構(gòu)造新參數(shù)，然后再使用 #{}
Mapper 接口方法
- List getUserListLike(@Param("name") String name);
xml 配置文件
- <selectid="getUserListLike"resultType="org.example.User">
- <bindname="pattern"value="'%' + name + '%'"/>
- SELECT * FROM user
- WHERE name LIKE #{pattern}
- </select>
使用 SQL concat() 函數(shù)
- <selectid="getUserListLikeConcat"resultType="org.example.User">
- SELECT * FROM user WHERE name LIKE concat ('%', #{name}, '%')
- </select>
除了注入問題之外，這里還需要對(duì)用戶的輸入進(jìn)行過濾，不允許有通配符，否則在表中數(shù)據(jù)量較多的時(shí)候，假設(shè)用戶輸入為 %%，會(huì)進(jìn)行全表模糊查詢，嚴(yán)重情況下可導(dǎo)致 DOS
參考：http://www.tothenew.com/blog/sql-wildcards-is-your-application-safe
IN 條件
- 使用
和 #{} Mapper 接口方法
- List<User> getUserListIn(@Param("nameList") List<String> nameList);
xml 配置文件
- <selectid="selectUserIn"resultType="com.example.User">
- SELECT * FROM user WHERE name in
- <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
1、直接使用 #{} 即可
2、Mapper 接口方法
- List<User> getUserListLimit(@Param("offset") int offset, @Param("limit") int limit);
xml 配置文件
- <selectid="getUserListLimit"resultType="org.example.User">
- SELECT * FROM user limit #{offset}, #{limit}
- </select>
JPA & Hibernate
介紹
JPA:
1、全稱 Java Persistence API
2、ORM (object-relational mapping) 持久層 API，需要有具體的實(shí)現(xiàn)
更多請(qǐng)參考 https://en.wikipedia.org/wiki/JavaPersistenceAPI
Hibernate:
JPA ORM 實(shí)現(xiàn)
更多請(qǐng)參考 http://hibernate.org
說明
這里有一種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，使用了 ORM 框架，就不會(huì)有 SQL 注入。而實(shí)際上，在 Hibernate 中，支持 HQL (Hibernate Query Language) 和 native sql 查詢，前者存在 HQL 注入，后者和之前 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("from User where name = '"+ name + "'", User.class);
- User user = query.getSingleResult();
這里的 User 為類名，和原生 SQL 類似，拼接會(huì)導(dǎo)致注入
正確的用法：
位置參數(shù) (Positional parameter)
- Query<User> query = session.createQuery("from User where name = ?", User.class);
- query.setParameter(0, name);
命名參數(shù) (named parameter)
- Query<User> query = session.createQuery("from User where name = :name", User.class);
- query.setParameter("name", name);
命名參數(shù) 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(shí)例 (JavaBean)
- User user = newUser();
- user.setName("zhaowu");
- Query<User> query = session.createQuery("from User where name = :name", User.class);
- // User 類需要有 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);
使用參數(shù)綁定來設(shè)置參數(shù)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(shí)也支持 native sql，因此和 Hibernate 存在類似的問題，這里就不再細(xì)說。
