欢迎来到【血梦博客】 今天是:2020年10月23日 星期五
站长联系QQ:635948183
当前位置: 网站首页> 渗透测试> Java安全编码之SQL注入

Java安全编码之SQL注入

作者:血梦 日期:2020-08-31 浏览:223分类: 渗透测试 已提交百度收录

随着互联网的发展,Java语言在金融服务业、电子商务、大数据技术等方面的应用极其广泛。Java安全编码规范早已成为SDL中不可或缺的一部分。本文以Java项目广泛采用的两个框架Hibernate和MyBatis 为例来介绍,如何在编码过程中避免SQL注入的几种编码方法,包括对预编译的深度解析,以及对预编译理解的几个“误区”进行了解释。备注,本文是Java语言安全编码会是系列文章的第一篇。

0x01框架介绍

目前Hibernate和MyBatis为java项目广泛采用的两个框架。由于Hibernate使用方便,以前的项目采用Hibernate非常的广泛,但是后面由于Hibernate的侵入式特性,后面慢慢被MyBatis所取代 。下面我们会以SpringBoot为基础,分别搭建Hibernate和MyBatis的漏洞环境。

0x02配置说明

  SpringBoot采用2.3.1.RELEASE,MySQL版本为5.7.20。数据库有一张表user_tbl。数据如下:

1596704219.png!small

0x03 Hibernate

Hibernate 是一个开放源代码的对象关系映射框架,它对 JDBC 进行了非常轻量级的对象封装,是一个全自动的 ORM 框架。Hibernate 自动生成 SQL 语句,自动执行。

1.环境搭建

结构如下,ctl为控制层,service为服务层,dao为持久层。为了方便没有按照标准的接口实现,我们只关注漏洞的部分。

1596704559.png!small

Beans下User.java对用为user_tbl表结构。

1596704752.png!small

我们使用/inject 接口,p为接受外部的参数,来查询User的列表,使用fastjson来格化式输出。

1596704781.png!small

我们回到dao层。

1)SQL注入

SQL注入我们使用字符串拼接方式:

1596704819.png!small

访问http://localhost:8080/inject?p=m 直接用SQLMap跑一下:

1596704885.png!small

很容易就注入出数据来了。

2)HQL注入

HQL(Hibernate Query Language)是Hibernate专门用于查询数据的语句,有别于SQL,HQL 更接近于面向对象的思维方式。表名就是对应我们上面的entity配置的。HQL注入利用比SQL注入利用难度大,比如一般程序员不会对系统表进行映射,那么通过系统表获取属性的几乎不可能的,同时由于HQL对于复杂的语句支持比较差,对攻击者来说需要花费更多时间去构造可用的payload,更多详细的语法可以参考:

https://docs.huihoo.com/Hibernate/reference-v3_zh-cn/queryhql.html

1596704962.png!small

3)预编译

我们使用setParameter的方式,也就是我们熟知的预编译的方式。

Query query = (Query) this.entityManager.createQuery("from User u where u.userName like :userName ",User.class);

query.setParameter("userName","%"+username+"%");

访问http://localhost:8080/inject?p=m后得到正常结果。

1596705006.png!small

执行注入语句:

http://localhost:8080/inject?p=m’ or ‘1’ like ‘1 返回为空。

1596705041.png!small

我们来看看setParameter的方式到底对我们的SQL语句做了什么。我们将断点打至Loader.class的bindPreparedStatement。发现通过预编译后,SQL变为了:

select user0_.id as id1_0_, user0_.password as password2_0_, user0_.username as username3_0_ from user_tbl user0_ where user0_.username like '%'' or ''1'' like ''1%',

然后交给hikari处理。发现将我们的单引号变成了两个单引号,也就是说把传入的数据变为字符串。

1596705072.png!small

将断点断至mysql-connector-java(也就是我们熟知的JDBC驱动包)的ClientPreparedQueryBindings.setString.这里就是参数设置的地方。

1596705107.png!small

看一下算法:

String parameterAsString = x;

            boolean needsQuoted = true;

            if (this.isLoadDataQuery || this.isEscapeNeededForString(x, stringLength)) {

                needsQuoted = false;

                StringBuilder buf = new StringBuilder((int)((double)x.length() * 1.1D));

                buf.append('\'');

                for(int i = 0; i < stringLength; ++i) {

                    char c = x.charAt(i);

                    switch(c) {

                    case '\u0000':

                        buf.append('\\');

                        buf.append('0');

                        break;

                    case '\n':

                        buf.append('\\');

                        buf.append('n');

                        break;

                    case '\r':

                        buf.append('\\');

                        buf.append('r');

                        break;

                    case '\u001a':

                        buf.append('\\');

                        buf.append('Z');

                        break;

                    case '"':

                        if (this.session.getServerSession().useAnsiQuotedIdentifiers()) {

                            buf.append('\\');

                        }

                        buf.append('"');

                        break;

                    case '\'':

                        buf.append('\'');

                        buf.append('\'');

                        break;

                    case '\\':

                        buf.append('\\');

                        buf.append('\\');

                        break;

                    case '¥':

                    case '₩':

                        if (this.charsetEncoder != null) {

                            CharBuffer cbuf = CharBuffer.allocate(1);

                            ByteBuffer bbuf = ByteBuffer.allocate(1);

                            cbuf.put(c);

                            cbuf.position(0);

                            this.charsetEncoder.encode(cbuf, bbuf, true);

                            if (bbuf.get(0) == 92) {

                                buf.append('\\');

                            }

                        }

                        buf.append(c);

                        break;

                    default:

                        buf.append(c);

                    }

                }

                buf.append('\'');

可以看到mysql-connector-java主要是将将我们’转为了’’,对于转义的\会变为\\,比如对于这种SQL:

SELECT user0_.id AS id1_0_,user0_. PASSWORD AS password2_0_,user0_.username AS username3_0_

FROM user_tbl user0_ WHERE user0_.username LIKE '%\' or username = 0x6d #%'

也会变为:

SELECT user0_.id AS id1_0_,user0_. PASSWORD AS password2_0_,user0_.username AS username3_0_

FROM user_tbl user0_ WHERE user0_.username LIKE '%\\'' or username = 0x6d #%'

有人会说那我们使用select * from user_tbl where id = 1 and user() = 0x726f6f74406c6f63616c686f7374  这种类似的语句,全程没有jdbc里面的危险字符是不是就可以绕过了?mysql-connector-java里面有个非常巧妙的点是,他会根据你传入的类型判断。比如传入的为int类型。就会走setInt。传入的为string就会走setString。所以这段语句还是会被select * from user_tbl where id = 1 ‘and user() = 0x726f6f74406c6f63616c686f7374’ 

我们看到SQL预编译的算法也是非常简单。

0x04 MyBatis  

MyBatis是一流的持久性框架,支持自定义SQL,存储过程和高级映射。MyBatis可以使用简单的XML或注释进行配置。现在目前国内大部分公司都是采用的MyBatis框架。

1.环境搭建:

 下面为我们项目目录结构:

1596705239.png!small

2. 使用#{}的方式

#{}也就是我们熟知的预编译方式。

1596705338.png!small

访问http://localhost:8080/getList?p=m 后正常的返回:

1596705362.png!small

使用http://localhost:8080/getList?p=m' or ‘1’ like ‘1

结果返回为空。不存在注入。

我们将断点断在PreparedStatementLogger的invoke方法上面,其实这里就是一个代理方法。这里我们看到完整的SQL语句。

1596705390.png!small

同样我们将断点断在:ClientPreparedQueryBindings.setString同样会进去

1596705454.png!small

Hibernate和MyBatis的预编译机制是一样的。

3. 使用${}的方式

${}的方式也就是MyBatis的字符串连接方式。

1596705500.png!small

使用SQLMap很容易就能跑出数据:

1596705527.png!small

4. 关于OrderBy

之前有听人说Order By后面的语句是不会参与预编译?这句话是错误的。Order By也是会参与预编译的。从我们上面的jdbc的setString算法可以看到,是因为setString会在参数的前后加上’’,变成字符串。导致Order By失去了原本的意义。只能说是预编译方式的Order By不适用而已。所以对于这种Order By的防御的话建议是直接写死在代码里面。对于Order By方式的注入我们可以通过返回数据的顺序的不同来获取数据。

1596705578.png!small

5. 关于useServerPrepStmts

其实在只有JDBC在开启了useServerPrepStmts=true的情况下才算是真正的预编译。但是如果是字符串的拼接方式,预编译是没有效果的。从MySQL的查询日志就可以开看到。可以看到Prepare的语句。一样是存在SQL注入的。

1596705612.png!small

我们使用占位符的方式:

1596705641.png!small

上面的语句就不存在SQL注入了。

我想这就是JDBC默认为啥不开启useServerPrepStmts=true的原因吧。

 0x05总结

在能使用预编译的情况下我们应该要使用预编译。在不能使用预编译的情况下,可以对特定类型做规范,比如传数字的需要规范为Integer,Long等。这样会在进入数据库前会提前抛出异常。或者使用Spring的AOP机制,添加一个前置的fitler,对有害的字符清洗或者过滤。但是这样有点笼统,会对全局参数进行清洗。还有一种比较好的方式是,通过注解的方式,这样会比较方便,可复用性也很好。对不能进行预编译的参数加上过滤有害字符的注解。我们就不在这里做代码的实现,网上有很多可以参考的教程。可以使用Apache Jakarta Commons提供的很多方便的方法来过滤有害字符。

关灯