之前我一直認(rèn)為 Mybatis 框架下已經(jīng)實現(xiàn)預(yù)編譯機制，很多東西都封裝好了，應(yīng)該基本上不會再有 SQL 注入問題了。近期在滲透中發(fā)現(xiàn)，在實際項目中，即使使用了 Mybatis 框架，但仍然有可能因為編碼人員安全意識不足而導(dǎo)致 SQL 注入問題。出現(xiàn)情況還真不少，因此有了這篇文章。

一、前言

之前我一直認(rèn)為 Mybatis 框架下已經(jīng)實現(xiàn)預(yù)編譯機制，很多東西都封裝好了，應(yīng)該基本上不會再有 SQL 注入問題了。近期在滲透中發(fā)現(xiàn)，在實際項目中，即使使用了 Mybatis 框架，但仍然有可能因為編碼人員安全意識不足而導(dǎo)致 SQL 注入問題。出現(xiàn)情況還真不少，因此有了這篇文章。

二、SQL 注入漏洞原理

1、概述

SQL 注入（SQL Injection）是發(fā)生在 Web 程序中數(shù)據(jù)庫層的安全漏洞，是網(wǎng)站存在最多也是最簡單的漏洞。主要原因是程序?qū)τ脩糨斎霐?shù)據(jù)的合法性沒有判斷和處理，導(dǎo)致攻擊者可以在 Web 應(yīng)用程序中事先定義好的 SQL 語句中添加額外的 SQL 語句，在管理員不知情的情況下實現(xiàn)非法操作，以此來實現(xiàn)欺騙數(shù)據(jù)庫服務(wù)器執(zhí)行非授權(quán)的任意查詢，從而進(jìn)一步獲取到數(shù)據(jù)信息。

簡單地說，就是通過在用戶可控參數(shù)中注入 SQL 語法，破壞原有 SQL 結(jié)構(gòu)，達(dá)到編寫程序時意料之外結(jié)果的攻擊行為。其成因可以歸結(jié)為如下原因造成的：

• 程序編寫者在處理應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫交互時，使用字符串拼接的方式構(gòu)造 SQL 語句。
• 且未對用戶可控參數(shù)進(jìn)行足夠的過濾。

2、漏洞復(fù)現(xiàn)

下面使用DVWA靶場來進(jìn)行演示，網(wǎng)站架構(gòu)為PHP，我們重點關(guān)注漏洞原理即可。

該頁面提供了一個簡單的查詢功能，可以根據(jù)前端輸入的用戶ID來查詢對應(yīng)的用戶信息。如圖，輸入 1，返回了對應(yīng) admin 用戶的信息。

查看該頁面的源代碼：

<?php

if( isset( $_REQUEST[ 'Submit' ] ) ) {
    // Get input
    $id = $_REQUEST[ 'id' ];

    // Check database
    $query  = "SELECT first_name, last_name FROM users WHERE user_id = '$id';";
    $result = mysqli_query($GLOBALS["___mysqli_ston"],  $query ) or die( '<pre>' . ((is_object($GLOBALS["___mysqli_ston"])) ? mysqli_error($GLOBALS["___mysqli_ston"]) : (($___mysqli_res = mysqli_connect_error()) ? $___mysqli_res : false)) . '</pre>' );

    // Get results
    while( $row = mysqli_fetch_assoc( $result ) ) {
        // Get values
        $first = $row["first_name"];
        $last  = $row["last_name"];

        // Feedback for end user
        echo "<pre>ID: {$id}<br />First name: {$first}<br />Surname: {$last}</pre>";
    }

    mysqli_close($GLOBALS["___mysqli_ston"]);
}

?>

進(jìn)行代碼審計可以發(fā)現(xiàn)，程序?qū)⑶岸溯斎氲?id 參數(shù)未加任何處理，直接拼接在了 SQL 語句中，那么此時就導(dǎo)致了SQL注入漏洞。

若此時攻擊者輸入的用戶ID為 1' or 1='1，則程序拼接后執(zhí)行的 SQL 語句變成了：

SELECT first_name, last_name FROM users WHERE user_id = '1' or 1='1';

可見，攻擊者通過單引號 ' 閉合了數(shù)據(jù)庫查詢語句，并且在查詢條件之后構(gòu)造了“或 1=1”，即“或真”的邏輯，導(dǎo)致查詢出了全部用戶的數(shù)據(jù)。

如果攻擊者可以任意替代提交的字符串，就可以利用 SQL 注入漏洞改變原有 SQL 語句的含義，進(jìn)而執(zhí)行任意 SQL 命令，入侵?jǐn)?shù)據(jù)庫進(jìn)行脫庫、刪庫，甚至通過數(shù)據(jù)庫提權(quán)獲取系統(tǒng)權(quán)限，造成不可估量的損失。（SQL注入的場景類型非常之多，攻擊手法、繞過姿勢也非常多，本文不作重點討論）

3、修復(fù)建議

一般來說，防御 SQL 注入的最佳方式就是使用預(yù)編譯語句（其他防御方法還有很多，本文不作重點討論），綁定變量。例如：

String sql = "SELECT * FROM user_table WHERE username = ?";
PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql);
pstmt.setString(1, "zxd");
ResultSet results = pstmt.executeQuery();

使用預(yù)編譯的 SQL 語句，SQL 語句的語義不會發(fā)生改變。在 SQL 語句中，變量用占位符 ? 表示，攻擊者無法改變 SQL 的結(jié)構(gòu)。

三、Mybatis 框架簡介

1、參數(shù)符號的兩種方式

Mybatis 的 SQL 語句可以基于注解的方式寫在類方法上面，更多的是以 xml 的方式寫到 xml 文件。Mybatis 中 SQL 語句需要我們自己手動編寫或者用 generator 自動生成。編寫 xml 文件時，MyBatis 支持兩種參數(shù)符號，#{} 和 ${} 。

• #{} 使用預(yù)編譯，通過 PreparedStatement 和占位符來實現(xiàn)，會把參數(shù)部分用一個占位符 ? 替代，而后注入的參數(shù)將不會再進(jìn)行 SQL 編譯，而是當(dāng)作字符串處理。可以有效避免 SQL 注入漏洞。
• ${} 表示使用拼接字符串，將接受到參數(shù)的內(nèi)容不加任何修飾符拼接在 SQL 中。易導(dǎo)致 SQL 注入漏洞。

兩者的區(qū)別如下：

• #{} 為參數(shù)占位符 ?，即 SQL 預(yù)編譯。${} 為字符串替換，即 SQL 拼接。
• #{} 是“動態(tài)解析->預(yù)編譯->執(zhí)行”的過程。${} 是“動態(tài)解析->編譯->執(zhí)行”的過程。
• #{} 的變量替換是在 DBMS 中。${} 的變量替換是在 DBMS 外。
• 變量替換后，#{} 對應(yīng)的變量自動加上引號。變量替換后，${} 對應(yīng)的變量不會加上引號。

2、漏洞復(fù)現(xiàn)

下面以一個查詢場景進(jìn)行簡單演示，數(shù)據(jù)庫表 user_table 的表數(shù)據(jù)如下：

若沒有采用 JDBC 的預(yù)編譯模式，查詢 SQL 寫為：

<select id="getUser" parameterType="java.lang.String" resultType="user.NewUserDO">
    select * from user_table where username = '${username}'
</select>

這種寫法就產(chǎn)生了 SQL 語句的動態(tài)拼接，這樣格式的參數(shù)會直接參與 SQL 語句的編譯，從而不能避免SQL注入攻擊。

若此時攻擊者提交的參數(shù)值為 zxd' or 1='1，如下圖，利用 SQL 注入漏洞，成功查詢了所有用戶數(shù)據(jù)。

因此，應(yīng)用 Mybatis 框架 SQL語句的安全寫法（即 JDBC 預(yù)編譯模式）：

<select id="getUser" parameterType="java.lang.String" resultType="user.NewUserDO">    select * from user_table where username = #{username}</select>

可見，此時采用 JDBC 預(yù)編譯模式，即使攻擊者嘗試 SQL 注入攻擊，也只會將參數(shù)整體作為字符串處理，有效避免了 SQL 注入問題。

四、Mybatis 框架下的 SQL 注入問題及防護方法

還是以上節(jié)的查詢場景舉例，Mybatis 框架下易產(chǎn)生 SQL 注入漏洞的情況主要有以下三種：

1、模糊查詢

在模糊查詢場景下，考慮安全編碼規(guī)范，使用 #{} 傳入?yún)?shù)：

<select id="getUser" parameterType="java.lang.String" resultType="user.NewUserDO">
    select * from user_table where username = #{username}
</select>

在這種情況下使用 #{} 程序會報錯：

于是很多安全經(jīng)驗不足的程序員就把 #{} 號改成了 ${}，如果應(yīng)用層代碼沒有對用戶輸入的內(nèi)容做處理勢必會產(chǎn)生SQL注入漏洞。

<select id="getUser" parameterType="java.lang.String" resultType="user.NewUserDO">
	select * from user_table where username like '%${username}%'
</select>

若此時攻擊者提交的參數(shù)值為 zxd' or 1=1#，如下圖，利用 SQL 注入漏洞，成功查詢了所有用戶數(shù)據(jù)。

因此，安全的寫法應(yīng)當(dāng)使用 CONCAT 函數(shù)連接通配符：

<select id="getUser" parameterType="java.lang.String" resultType="user.NewUserDO">
	select * from user_table where username like concat('%',#{username},'%')
</select>

2、帶有 IN 謂詞的查詢

在 IN 關(guān)鍵字之后使用 #{} 查詢多個參數(shù)：

<select id="getUser" parameterType="java.lang.String" resultType="user.NewUserDO">
	select * from user_table where username in (#{usernames})
</select>

正常提交查詢參數(shù) 'zxd','hhh'，因為預(yù)編譯機制，系統(tǒng)將我們輸入的字符當(dāng)作了一個字符串，因此查詢結(jié)果為空，不能滿足業(yè)務(wù)功能需求。

于是很多安全經(jīng)驗不足的程序員就把 #{} 號改成了 ${} ：

<select id="getUser" parameterType="java.lang.String" resultType="user.NewUserDO">
	select * from user_table where username in (${usernames})
</select>

攻擊者提交參數(shù)值 'hhh') or 1=1#，利用 SQL 注入漏洞，成功查詢了所有用戶數(shù)據(jù)。

因此，此種情況下，安全的做法應(yīng)當(dāng)使用 foreach 標(biāo)簽：

<select id="getUserFromList" resultType="user.NewUserDO">
	select * from user_table where username in
		<foreach collection="list" item="username" open="(" separator="," close=")">
			#{username}
		</foreach>
</select>

3、帶有動態(tài)排序功能的查詢

動態(tài)排序功能，需要在 ORDER BY 之后傳入?yún)?shù)，考慮安全編碼規(guī)范，使用 #{} 傳入?yún)?shù)：

<select id="getUserOrder" parameterType="java.lang.String" resultType="user.NewUserDO">
	select * from user_table order by #{column} limit 0,1
</select>

提交參數(shù) username 根據(jù)用戶名字段排序。但因為預(yù)編譯機制，系統(tǒng)將我們輸入的字符當(dāng)作了一個字符串，根據(jù)字符串排序是不生效的，不能滿足業(yè)務(wù)功能需求。（根據(jù)用戶名字段排序，此時正常應(yīng)返回 root 用戶）

于是很多安全經(jīng)驗不足的程序員就把 #{} 號改成了 ${} ：

<select id="getUserOrder" parameterType="java.lang.String" resultType="user.NewUserDO">
	select * from user_table order by ${column} limit 0,1
</select>

攻擊者提交參數(shù)值 username#，利用 SQL 注入漏洞，成功查詢了所有用戶數(shù)據(jù)。

因此，此種情況下，安全的做法應(yīng)當(dāng)在 Java 代碼層面來進(jìn)行解決。可以設(shè)置一個字段值的白名單，僅允許用戶傳入白名單內(nèi)的字段。

String sort = request.getParameter("sort");
String[] sortWhiteList = {"id", "username", "password"};
if(!Arrays.asList(sortWhiteList).contains(sort)){
    sort = "id";
} 

或者僅允許用戶傳入索引值，代碼再將索引值映射成對應(yīng)字段。

String sort = request.getParameter("sort");
switch(sort){
    case "1":
        sort = "id";
        break;
    case "2":
        sort = "username";
        break;
    case "3":
        sort = "password";
        break;
    default:
        sort = "id";
        break;
} 

需要注意的是在 mybatis-generator 自動生成的 SQL 語句中，ORDER BY 使用的也是 ${}，而 LIKE 和 IN 沒有問題。

到此這篇關(guān)于Mybatis下的SQL注入漏洞原理及防護方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Mybatis SQL注入漏洞原理內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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