徹底幹掉噁心的 SQL 注入漏洞, 一網打盡!

0x01簡介

文章主要內容包括：

0x02 JDBC介紹

JDBC：

是Java訪問資料庫的API，不依賴於特定資料庫（database-independent）

更多請參考http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/jdbc/index.html

說明

直接使用JDBC的場景，如果代碼中存在分解SQL語句，那麼很有可能會產生注入，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（參數化查詢），即SQL語句中使用參數綁定（？佔位符）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，例如按名稱，列名稱排序，不能使用參數綁定，此時需要手工過濾，如通常按按順序排序，其名稱是有限的，因此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 並不意味著不會產生注入，如果在使用PreparedStatement之前，存在拆分sql語句，那麼仍然會導致注入，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，用戶的輸入是作為參數值的，而在SQL注入中，用戶的輸入是作為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用戶輸入，並不會再次編譯/解釋，因此從根本上防止了SQL注入問題。
更詳細和準確的回答，請參考：
PreparedStatement如何避免或阻止SQL注入？如何使用Java PreparedStatement和CallableStatement修復SQL注入0x03 Mybatis介紹分為JDBC（原始SQL）和Hibernate（ORM）
更多請參考http://www.mybatis.org/
說明
在MyBatis中，使用XML文件或注釋來進行配置和映射，將接口和Java POJO（普通的舊Java對象）映射到資料庫記錄
XML例子
映射器界面
@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>
注釋示例
@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，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${}來進行參數值替換
使用#{}語法時，MyBatis會自動生成PreparedStatement，使用參數綁定（?）的方式來設置值，上述兩個示例等價的JDBC查詢代碼如下：
String sql = "SELECT * FROM users WHERE id = ?";
PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
ps.setInt(1, id);
因此#{}可以有效防止SQL注入，詳細可參考http://www.mybatis.org/mybatis-3/sqlmap-xml.html 字符串替換部分
而使用${}語法時，MyBatis會直接注入原始字符串，即相當於分段字符串，因此會導致SQL注入，如
<select id="getByName" resultType="org.example.User">
 SELECT * FROM user WHERE name = '${name}' limit 1
</select>
名稱估計' or '1'='1，實際執行的語句為
SELECT * FROM user WHERE name = '' or '1'='1' limit 1
因此建議儘量使用#{}，但有些時候，如按語句排序，使用#{}會導致錯誤，如
ORDER BY #{sortBy}
sortBy參數估計name，替換後會成為
ORDER BY "name"
即以字符串「 name」來排序，而不是按名稱排序，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，如只能為name，email變量，異常情況則設置為替換值name
在XML配置文件中，使用if標籤來進行判斷
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>
因為Mybatis不支持else，需要替換值的情況，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 ${sortBy}
    </when>
    <otherwise>
      order by name
    </otherwise>
 </choose>
</select>
更多場景
除了order by之外，還有一些可能會使用到${}情況，可以使用其他方法避免，如
像語句
如需要使用通配符（通配符%和_），可以
使用bind標籤來構造新參數，然後再使用#{}
Mapper接口方法
List<User> getUserListLike(@Param("name") String name);
xml配置文件
<select id="getUserListLike" resultType="org.example.User">
    <bind name="pattern" value="'%' + name + '%'" />
    SELECT * FROM user
    WHERE name LIKE #{pattern}
</select>
<bind>語句內部的值為OGNL表達式，具體可參考http://www.mybatis.org/mybatis-3/dynamic-sql.html bind部分
使用SQL concat()函數
<select id="getUserListLikeConcat" resultType="org.example.User">
 SELECT * FROM user WHERE name LIKE concat ('%', #{name}, '%')
</select>
除了注入問題之外，這裡還需要對用戶的輸入進行過濾，永久有通配符，否則在表中數據量中斷的時候，假設用戶輸入為%%，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>
具體可參考http://www.mybatis.org/mybatis-3/dynamic-sql.html foreach部分
極限語句
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>
0x04 JPA和休眠介紹
JPA：
ORM（對象關係映射）持久層API，需要有具體的實現
更多請參考https://en.wikipedia.org/wiki/Java_Persistence_API
休眠：
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，支持HQL（Hibernate查詢語言）和native sql查詢，前者存在HQL注入，封裝和之前JDBC存在相同的注入問題，來具體看一下
高品質
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，拼接會導致注入
正確的用法：
Query<User> query = session.createQuery("from User where name = ?", User.class);
query.setParameter(0, name);
Query<User> query = session.createQuery("from User where name = :name", User.class);
query.setParameter("name", name);
Query<User> query = session.createQuery("from User where name in (:nameList)", User.class);
query.setParameterList("nameList", Arrays.asList("lisi", "zhaowu"));
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);
本機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);
使用參數綁定來設置參數值
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持久性查詢語言），同時也支持本地sql，因此和Hibernate存在類似的問題，這裡就不再細說，注意到的可以參考[如何使用Java Persistence API修復SQL注入（ JPA）