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整理：搜雲庫技術團隊
來源：b1ngz.github.io/java-sql-injection-note/
簡介
文章主要内容包括：
1、Java 持久層技術/架構簡單介紹2、不同場景/架構下易導緻 SQL 注入的寫法3、如何避免和修複 SQL 注入
JDBC
介紹
JDBC：
1、全稱 Java Database Connectivity2、是 Java 通路資料庫的 API，不依賴于特定資料庫 ( database-independent )3、所有 Java 持久層技術都基于 JDBC
說明
直接使用 JDBC 的場景，如果代碼中存在拼接 SQL 語句，那麼很有可能會産生注入，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 參數化查詢 ( parameterized queries )，即 SQL 語句中使用參數綁定( ? 占位符 ) 和
PreparedStatement
，如
// use ? to bind variables
String sql = "SELECT * FROM users WHERE name= ? ";
PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
// 參數 index 從 1 開始
ps.setString(1, name);
還有一些情況，比如 order by、column name，不能使用參數綁定，此時需要手工過濾，如通常 order by 的字段名是有限的，是以可以使用白名單的方式來限制參數值
這裡需要注意的是，使用了
PreparedStatement
并不意味着不會産生注入，如果在使用
PreparedStatement
之前，存在拼接 sql 語句，那麼仍然會導緻注入，如
// 拼接 sql
String sql = "SELECT * FROM users WHERE name ='"+ name + "'";
PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
看到這裡，大家肯定會好奇
PreparedStatement
是如何防止 SQL 注入的，來了解一下
正常情況下，使用者的輸入是作為參數值的，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
，帶占位符 ( ? ) 的 sql 語句隻會被編譯一次，之後執行隻是将占位符替換為使用者輸入，并不會再次編譯/解釋，是以從根本上防止了 SQL 注入問題。
更詳細和準确的回答，請參考：
https://stackoverflow.com/a/34126564/6467552
Mybatis
介紹
1、首個 class persistence framework2、介于 JDBC (raw SQL) 和 Hibernate (ORM)3、簡化絕大部分 JDBC 代碼、手工設定參數和擷取結果4、靈活，使用者能夠完全控制 SQL，支援進階映射
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 配置檔案
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，使用者需要自己編寫 SQL 語句，是以當使用不當時，會導緻注入問題
與使用 JDBC 不同的是，MyBatis 使用
#{}
和
${}
來進行參數值替換
使用
#{}
文法時，MyBatis 會自動生成
PreparedStatement
，使用參數綁定 (
?
) 的方式來設定值，上述兩個例子等價的 JDBC 查詢代碼如下：
String sql = "SELECT * FROM users WHERE id = ?";
PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
ps.setInt(1, id);
是以
#{}
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
${}
文法時，MyBatis 會直接注入原始字元串，即相當于拼接字元串，因而會導緻 SQL 注入，如
id="getByName" resultType="org.example.User">
SELECT * FROM user WHERE name = '${name}' limit 1
name 值為
' or '1'='1
，實際執行的語句為
SELECT * FROM user WHERE name = '' or '1'='1' limit 1
是以建議盡量使用
#{}
，但有些時候，如 order by 語句，使用
#{}
會導緻出錯，如
ORDER BY #{sortBy}
sortBy 參數值為
name
，替換後會成為
ORDER BY "name"
即以字元串 “name” 來排序，而非按照 name 字段排序，詳細可參考 https://stackoverflow.com/a/32996866/6467552
這種情況就需要使用
${}
ORDER BY ${sortBy}
使用了
${}
後，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，如隻能為
name
,
email
字段，異常情況則設定為預設值
name
在 XML 配置檔案中，使用
if
标簽來進行判斷
Mapper 接口方法
List<User> getUserListSortBy(@Param("sortBy") String sortBy);
xml 配置檔案
id="getUserListSortBy" resultType="org.example.User">
SELECT * FROM user
test="sortBy == 'name' or sortBy == 'email'">
order by ${sortBy}
因為 Mybatis 不支援 else，需要預設值的情況，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
如需要使用通配符 ( wildcard characters
%
和
_
) ，可以在代碼層，在參數值兩邊加上
%
，然後再使用
#{}
使用
bind
标簽來構造新參數，然後再使用
#{}
Mapper 接口方法
List<User> getUserListLike(@Param("name") String name);
xml 配置檔案
id="getUserListLike" resultType="org.example.User">
name="pattern" value="'%' + name + '%'" />
SELECT * FROM user
WHERE name LIKE #{pattern}
語句内的 value 為 OGNL expression，具體可參考 http://www.mybatis.org/mybatis-3/dynamic-sql.htmlbind 部分
使用 SQL
concat()
函數
id="getUserListLikeConcat" resultType="org.example.User">
SELECT * FROM user WHERE name LIKE concat ('%', #{name}, '%')
除了注入問題之外，這裡還需要對使用者的輸入進行過濾，不允許有通配符，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，嚴重情況下可導緻 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 配置檔案
id="selectUserIn" resultType="com.example.User">
SELECT * FROM user WHERE name in
item="name" collection="nameList"
open="(" separator="," close=")">
#{name}
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 配置檔案
id="getUserListLimit" resultType="org.example.User">
SELECT * FROM user limit #{offset}, #{limit}
JPA & Hibernate
介紹
JPA:
1、全稱 Java Persistence API2、ORM (object-relational mapping) 持久層 API，需要有具體的實作
更多請參考 https://en.wikipedia.org/wiki/JavaPersistenceAPI
Hibernate:
JPA ORM 實作
更多請參考 http://hibernate.org
說明
這裡有一種錯誤的認識，使用了 ORM 架構，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("from User where name = '" + name + "'", User.class);
User user = query.getSingleResult();
這裡的
User
為類名，和原生 SQL 類似，拼接會導緻注入
正确的用法：
位置參數 (Positional parameter)
Query<User> query = session.createQuery("from User where name = ?", User.class);
query.setParameter(0, name);
命名參數 (named parameter)
Query<User> query = session.createQuery("from User where name = :name", User.class);
query.setParameter("name", name);
命名參數 list (named parameter list)
Query<User> query = session.createQuery("from User where name in (:nameList)", User.class);
query.setParameterList("nameList", Arrays.asList("lisi", "zhaowu"));
類執行個體 (JavaBean)
User user = new User();
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);
使用參數綁定來設定參數值
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)，同時也支援 native sql，是以和 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
END
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