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簡介

文章主要內(nèi)容包括：

1、Java 持久層技術(shù)/框架簡單介紹

2、不同場景/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 的場景，如果代碼中存在拼接 SQL 語句，那么很有可能會產(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，會被數(shù)據(jù)庫進行編譯/解釋執(zhí)行。當(dāng)使用了 PreparedStatement，帶占位符 ( ? ) 的 sql 語句只會被編譯一次，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，請參考：

https://stackoverflow.com/a/34126564/6467552

Mybatis

介紹

1、首個 class persistence framework

2、介于 JDBC (raw SQL) 和 Hibernate (ORM)

3、簡化絕大部分 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，支持高級映射

更多請參考: http://www.mybatis.org

說明

在 MyBatis 中，使用 XML 文件 或 Annotation 來進行配置和映射，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，會導(dǎo)致注入問題

與使用 JDBC 不同的是，MyBatis 使用 #{} 和 ${} 來進行參數(shù)值替換

使用 #{} 語法時，MyBatis 會自動生成 PreparedStatement ，使用參數(shù)綁定 ( ?) 的方式來設(shè)置值，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); 

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，MyBatis 會直接注入原始字符串，即相當(dāng)于拼接字符串，因而會導(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 #{}，但有些時候，如 order by 語句，使用 #{} 會導(dǎo)致出錯，如： 

ORDER BY #{sortBy} 

sortBy 參數(shù)值為 name ，替換后會成為： 

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> 

因為 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(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> 

<bind>語句內(nèi)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(shù) 

<selectid="getUserListLikeConcat"resultType="org.example.User"> 
SELECT * FROM user WHERE name LIKE concat ('%', #{name}, '%') 
</select> 

除了注入問題之外，這里還需要對用戶的輸入進行過濾，不允許有通配符，否則在表中數(shù)據(jù)量較多的時候，假設(shè)用戶輸入為 %%，會進行全表模糊查詢，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，需要有具體的實現(xiàn)

更多請參考 https://en.wikipedia.org/wiki/JavaPersistenceAPI

Hibernate:

JPA ORM 實現(xiàn)

更多請參考 http://hibernate.org

說明

這里有一種錯誤的認(rèn)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 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)，同時也支持 native sql，因此和 Hibernate 存在類似的問題，這里就不再細(xì)說。