|
|
# 29 | 数据和代码：数据就是数据，代码就是代码
|
|
|
|
|
|
你好，我是朱晔。今天，我来和你聊聊数据和代码的问题。
|
|
|
|
|
|
正如这一讲标题“数据就是数据，代码就是代码”所说，Web安全方面的很多漏洞，都是源自把数据当成了代码来执行，也就是注入类问题，比如：
|
|
|
|
|
|
* 客户端提供给服务端的查询值，是一个数据，会成为SQL查询的一部分。黑客通过修改这个值注入一些SQL，来达到在服务端运行SQL的目的，相当于把查询条件的数据变为了查询代码。这种攻击方式，叫做SQL注入。
|
|
|
* 对于规则引擎，我们可能会用动态语言做一些计算，和SQL注入一样外部传入的数据只能当做数据使用，如果被黑客利用传入了代码，那么代码可能就会被动态执行。这种攻击方式，叫做代码注入。
|
|
|
* 对于用户注册、留言评论等功能，服务端会从客户端收集一些信息，本来用户名、邮箱这类信息是纯文本信息，但是黑客把信息替换为了JavaScript代码。那么，这些信息在页面呈现时，可能就相当于执行了JavaScript代码。甚至是，服务端可能把这样的代码，当作普通信息保存到了数据库。黑客通过构建JavaScript代码来实现修改页面呈现、盗取信息，甚至蠕虫攻击的方式，叫做XSS（跨站脚本）攻击。
|
|
|
|
|
|
今天，我们就通过案例来看一下这三个问题，并了解下应对方式。
|
|
|
|
|
|
## SQL注入能干的事情比你想象的更多
|
|
|
|
|
|
我们应该都听说过SQL注入，也可能知道最经典的SQL注入的例子，是通过构造’or’1’='1作为密码实现登录。这种简单的攻击方式，在十几年前可以突破很多后台的登录，但现在很难奏效了。
|
|
|
|
|
|
最近几年，我们的安全意识增强了，都知道使用参数化查询来避免SQL注入问题。其中的原理是，使用参数化查询的话，参数只能作为普通数据，不可能作为SQL的一部分，以此有效避免SQL注入问题。
|
|
|
|
|
|
虽然我们已经开始关注SQL注入的问题，但还是有一些认知上的误区，主要表现在以下三个方面：
|
|
|
|
|
|
第一，**认为SQL注入问题只可能发生于Http Get请求，也就是通过URL传入的参数才可能产生注入点**。这是很危险的想法。从注入的难易度上来说，修改URL上的QueryString和修改Post请求体中的数据，没有任何区别，因为黑客是通过工具来注入的，而不是通过修改浏览器上的URL来注入的。甚至Cookie都可以用来SQL注入，任何提供数据的地方都可能成为注入点。
|
|
|
|
|
|
第二，**认为不返回数据的接口，不可能存在注入问题**。其实，黑客完全可以利用SQL语句构造出一些不正确的SQL，导致执行出错。如果服务端直接显示了错误信息，那黑客需要的数据就有可能被带出来，从而达到查询数据的目的。甚至是，即使没有详细的出错信息，黑客也可以通过所谓盲注的方式进行攻击。我后面再具体解释。
|
|
|
|
|
|
第三，**认为SQL注入的影响范围，只是通过短路实现突破登录，只需要登录操作加强防范即可**。首先，SQL注入完全可以实现拖库，也就是下载整个数据库的内容（之后我们会演示），SQL注入的危害不仅仅是突破后台登录。其次，根据木桶原理，整个站点的安全性受限于安全级别最低的那块短板。因此，对于安全问题，站点的所有模块必须一视同仁，并不是只加强防范所谓的重点模块。
|
|
|
|
|
|
在日常开发中，虽然我们是使用框架来进行数据访问的，但还可能会因为疏漏而导致注入问题。接下来，我就用一个实际的例子配合专业的SQL注入工具[sqlmap](https://github.com/sqlmapproject/sqlmap)，来测试下SQL注入。
|
|
|
|
|
|
首先，在程序启动的时候使用JdbcTemplate创建一个userdata表（表中只有ID、用户名、密码三列），并初始化两条用户信息。然后，创建一个不返回任何数据的Http Post接口。在实现上，我们通过SQL拼接的方式，把传入的用户名入参拼接到LIKE子句中实现模糊查询。
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
//程序启动时进行表结构和数据初始化
|
|
|
@PostConstruct
|
|
|
public void init() {
|
|
|
//删除表
|
|
|
jdbcTemplate.execute("drop table IF EXISTS `userdata`;");
|
|
|
//创建表，不包含自增ID、用户名、密码三列
|
|
|
jdbcTemplate.execute("create TABLE `userdata` (\n" +
|
|
|
" `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,\n" +
|
|
|
" `name` varchar(255) NOT NULL,\n" +
|
|
|
" `password` varchar(255) NOT NULL,\n" +
|
|
|
" PRIMARY KEY (`id`)\n" +
|
|
|
") ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;");
|
|
|
//插入两条测试数据
|
|
|
jdbcTemplate.execute("INSERT INTO `userdata` (name,password) VALUES ('test1','haha1'),('test2','haha2')");
|
|
|
}
|
|
|
@Autowired
|
|
|
private JdbcTemplate jdbcTemplate;
|
|
|
|
|
|
//用户模糊搜索接口
|
|
|
@PostMapping("jdbcwrong")
|
|
|
public void jdbcwrong(@RequestParam("name") String name) {
|
|
|
//采用拼接SQL的方式把姓名参数拼到LIKE子句中
|
|
|
log.info("{}", jdbcTemplate.queryForList("SELECT id,name FROM userdata WHERE name LIKE '%" + name + "%'"));
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
使用sqlmap来探索这个接口：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
python sqlmap.py -u http://localhost:45678/sqlinject/jdbcwrong --data name=test
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
一段时间后，sqlmap给出了如下结果：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
可以看到，这个接口的name参数有两种可能的注入方式：一种是报错注入，一种是基于时间的盲注。
|
|
|
|
|
|
接下来，**仅需简单的三步，就可以直接导出整个用户表的内容了**。
|
|
|
|
|
|
第一步，查询当前数据库：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
python sqlmap.py -u http://localhost:45678/sqlinject/jdbcwrong --data name=test --current-db
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
可以得到当前数据库是common\_mistakes：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
current database: 'common_mistakes'
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
第二步，查询数据库下的表：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
python sqlmap.py -u http://localhost:45678/sqlinject/jdbcwrong --data name=test --tables -D "common_mistakes"
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
可以看到其中有一个敏感表userdata：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
Database: common_mistakes
|
|
|
[7 tables]
|
|
|
+--------------------+
|
|
|
| user |
|
|
|
| common_store |
|
|
|
| hibernate_sequence |
|
|
|
| m |
|
|
|
| news |
|
|
|
| r |
|
|
|
| userdata |
|
|
|
+--------------------+
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
第三步，查询userdata的数据：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
python sqlmap.py -u http://localhost:45678/sqlinject/jdbcwrong --data name=test -D "common_mistakes" -T "userdata" --dump
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
你看，**用户密码信息一览无遗。当然，你也可以继续查看其他表的数据**：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
Database: common_mistakes
|
|
|
Table: userdata
|
|
|
[2 entries]
|
|
|
+----+-------+----------+
|
|
|
| id | name | password |
|
|
|
+----+-------+----------+
|
|
|
| 1 | test1 | haha1 |
|
|
|
| 2 | test2 | haha2 |
|
|
|
+----+-------+----------+
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
在日志中可以看到，sqlmap实现拖库的方式是，让SQL执行后的出错信息包含字段内容。注意看下错误日志的第二行，错误信息中包含ID为2的用户的密码字段的值“haha2”。这，就是报错注入的基本原理：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
[13:22:27.375] [http-nio-45678-exec-10] [ERROR] [o.a.c.c.C.[.[.[/].[dispatcherServlet]:175 ] - Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed; nested exception is org.springframework.dao.DuplicateKeyException: StatementCallback; SQL [SELECT id,name FROM userdata WHERE name LIKE '%test'||(SELECT 0x694a6e64 WHERE 3941=3941 AND (SELECT 9927 FROM(SELECT COUNT(*),CONCAT(0x71626a7a71,(SELECT MID((IFNULL(CAST(password AS NCHAR),0x20)),1,54) FROM common_mistakes.userdata ORDER BY id LIMIT 1,1),0x7170706271,FLOOR(RAND(0)*2))x FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS GROUP BY x)a))||'%']; Duplicate entry 'qbjzqhaha2qppbq1' for key '<group_key>'; nested exception is java.sql.SQLIntegrityConstraintViolationException: Duplicate entry 'qbjzqhaha2qppbq1' for key '<group_key>'] with root cause
|
|
|
java.sql.SQLIntegrityConstraintViolationException: Duplicate entry 'qbjzqhaha2qppbq1' for key '<group_key>'
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
既然是这样，我们就实现一个ExceptionHandler来屏蔽异常，看看能否解决注入问题：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@ExceptionHandler
|
|
|
public void handle(HttpServletRequest req, HandlerMethod method, Exception ex) {
|
|
|
log.warn(String.format("访问 %s -> %s 出现异常！", req.getRequestURI(), method.toString()), ex);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
重启程序后重新运行刚才的sqlmap命令，可以看到报错注入是没戏了，但使用时间盲注还是可以查询整个表的数据：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
所谓盲注，指的是注入后并不能从服务器得到任何执行结果（甚至是错误信息），只能寄希望服务器对于SQL中的真假条件表现出不同的状态。比如，对于布尔盲注来说，可能是“真”可以得到200状态码，“假”可以得到500错误状态码；或者，“真”可以得到内容输出，“假”得不到任何输出。总之，对于不同的SQL注入可以得到不同的输出即可。
|
|
|
|
|
|
在这个案例中，因为接口没有输出，也彻底屏蔽了错误，布尔盲注这招儿行不通了。那么退而求其次的方式，就是时间盲注。也就是说，通过在真假条件中加入SLEEP，来实现通过判断接口的响应时间，知道条件的结果是真还是假。
|
|
|
|
|
|
不管是什么盲注，都是通过真假两种状态来完成的。你可能会好奇，通过真假两种状态如何实现数据导出？
|
|
|
|
|
|
其实你可以想一下，我们虽然不能直接查询出password字段的值，但可以按字符逐一来查，判断第一个字符是否是a、是否是b……，查询到h时发现响应变慢了，自然知道这就是真的，得出第一位就是h。以此类推，可以查询出整个值。
|
|
|
|
|
|
所以，sqlmap在返回数据的时候，也是一个字符一个字符跳出结果的，并且时间盲注的整个过程会比报错注入慢许多。
|
|
|
|
|
|
你可以引入[p6spy](https://github.com/p6spy/p6spy)工具打印出所有执行的SQL，观察sqlmap构造的一些SQL，来分析其中原理：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
<dependency>
|
|
|
<groupId>com.github.gavlyukovskiy</groupId>
|
|
|
<artifactId>p6spy-spring-boot-starter</artifactId>
|
|
|
<version>1.6.1</version>
|
|
|
</dependency>
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
所以说，即使屏蔽错误信息错误码，也不能彻底防止SQL注入。真正的解决方式，还是使用参数化查询，让任何外部输入值只可能作为数据来处理。
|
|
|
|
|
|
比如，对于之前那个接口，**在SQL语句中使用“?”作为参数占位符，然后提供参数值。**这样修改后，sqlmap也就无能为力了：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@PostMapping("jdbcright")
|
|
|
public void jdbcright(@RequestParam("name") String name) {
|
|
|
log.info("{}", jdbcTemplate.queryForList("SELECT id,name FROM userdata WHERE name LIKE ?", "%" + name + "%"));
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**对于MyBatis来说，同样需要使用参数化的方式来写SQL语句。在MyBatis中，“#{}”是参数化的方式，“${}”只是占位符替换。**
|
|
|
|
|
|
比如LIKE语句。因为使用“#{}”会为参数带上单引号，导致LIKE语法错误，所以一些同学会退而求其次，选择“${}”的方式，比如：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@Select("SELECT id,name FROM `userdata` WHERE name LIKE '%${name}%'")
|
|
|
List<UserData> findByNameWrong(@Param("name") String name);
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
你可以尝试一下，使用sqlmap同样可以实现注入。正确的做法是，使用“#{}”来参数化name参数，对于LIKE操作可以使用CONCAT函数来拼接%符号：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@Select("SELECT id,name FROM `userdata` WHERE name LIKE CONCAT('%',#{name},'%')")
|
|
|
List<UserData> findByNameRight(@Param("name") String name);
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
又比如IN子句。因为涉及多个元素的拼接，一些同学不知道如何处理，也可能会选择使用“${}”。因为使用“#{}”会把输入当做一个字符串来对待：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
<select id="findByNamesWrong" resultType="org.geekbang.time.commonmistakes.codeanddata.sqlinject.UserData">
|
|
|
SELECT id,name FROM `userdata` WHERE name in (${names})
|
|
|
</select>
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
但是，这样直接把外部传入的内容替换到IN内部，同样会有注入漏洞：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@PostMapping("mybatiswrong2")
|
|
|
public List mybatiswrong2(@RequestParam("names") String names) {
|
|
|
return userDataMapper.findByNamesWrong(names);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
你可以使用下面这条命令测试下：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
python sqlmap.py -u http://localhost:45678/sqlinject/mybatiswrong2 --data names="'test1','test2'"
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
最后可以发现，有4种可行的注入方式，分别是布尔盲注、报错注入、时间盲注和联合查询注入：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
修改方式是，给MyBatis传入一个List，然后使用其foreach标签来拼接出IN中的内容，并确保IN中的每一项都是使用“#{}”来注入参数：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@PostMapping("mybatisright2")
|
|
|
public List mybatisright2(@RequestParam("names") List<String> names) {
|
|
|
return userDataMapper.findByNamesRight(names);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
<select id="findByNamesRight" resultType="org.geekbang.time.commonmistakes.codeanddata.sqlinject.UserData">
|
|
|
SELECT id,name FROM `userdata` WHERE name in
|
|
|
<foreach collection="names" item="item" open="(" separator="," close=")">
|
|
|
#{item}
|
|
|
</foreach>
|
|
|
</select>
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
修改后这个接口就不会被注入了，你可以自行测试一下。
|
|
|
|
|
|
## 小心动态执行代码时代码注入漏洞
|
|
|
|
|
|
总结下，我们刚刚看到的SQL注入漏洞的原因是，黑客把SQL攻击代码通过传参混入SQL语句中执行。同样，对于任何解释执行的其他语言代码，也可以产生类似的注入漏洞。我们看一个动态执行JavaScript代码导致注入漏洞的案例。
|
|
|
|
|
|
现在，我们要对用户名实现动态的规则判断：通过ScriptEngineManager获得一个JavaScript脚本引擎，使用Java代码来动态执行JavaScript代码，实现当外部传入的用户名为admin的时候返回1，否则返回0：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
private ScriptEngineManager scriptEngineManager = new ScriptEngineManager();
|
|
|
//获得JavaScript脚本引擎
|
|
|
private ScriptEngine jsEngine = scriptEngineManager.getEngineByName("js");
|
|
|
|
|
|
@GetMapping("wrong")
|
|
|
public Object wrong(@RequestParam("name") String name) {
|
|
|
try {
|
|
|
//通过eval动态执行JavaScript脚本，这里name参数通过字符串拼接方式混入JavaScript代码
|
|
|
return jsEngine.eval(String.format("var name='%s'; name=='admin'?1:0;", name));
|
|
|
} catch (ScriptException e) {
|
|
|
e.printStackTrace();
|
|
|
}
|
|
|
return null;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
这个功能本身没什么问题：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
但是，如果我们把传入的用户名修改为这样：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
haha';java.lang.System.exit(0);'
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
就可以达到关闭整个程序的目的。原因是，我们直接把代码和数据拼接在了一起。外部如果构造了一个特殊的用户名先闭合字符串的单引号，再执行一条System.exit命令的话，就可以满足脚本不出错，命令被执行。
|
|
|
|
|
|
解决这个问题有两种方式。
|
|
|
|
|
|
第一种方式和解决SQL注入一样，需要**把外部传入的条件数据仅仅当做数据来对待。我们可以通过SimpleBindings来绑定参数初始化name变量**，而不是直接拼接代码：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@GetMapping("right")
|
|
|
public Object right(@RequestParam("name") String name) {
|
|
|
try {
|
|
|
//外部传入的参数
|
|
|
Map<String, Object> parm = new HashMap<>();
|
|
|
parm.put("name", name);
|
|
|
//name参数作为绑定传给eval方法，而不是拼接JavaScript代码
|
|
|
return jsEngine.eval("name=='admin'?1:0;", new SimpleBindings(parm));
|
|
|
} catch (ScriptException e) {
|
|
|
e.printStackTrace();
|
|
|
}
|
|
|
return null;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
这样就避免了注入问题：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
第二种解决方法是，使用SecurityManager配合AccessControlContext，来构建一个脚本运行的沙箱环境。脚本能执行的所有操作权限，是通过setPermissions方法精细化设置的：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@Slf4j
|
|
|
public class ScriptingSandbox {
|
|
|
private ScriptEngine scriptEngine;
|
|
|
private AccessControlContext accessControlContext;
|
|
|
|
|
|
private SecurityManager securityManager;
|
|
|
private static ThreadLocal<Boolean> needCheck = ThreadLocal.withInitial(() -> false);
|
|
|
|
|
|
public ScriptingSandbox(ScriptEngine scriptEngine) throws InstantiationException {
|
|
|
this.scriptEngine = scriptEngine;
|
|
|
securityManager = new SecurityManager(){
|
|
|
//仅在需要的时候检查权限
|
|
|
@Override
|
|
|
public void checkPermission(Permission perm) {
|
|
|
if (needCheck.get() && accessControlContext != null) {
|
|
|
super.checkPermission(perm, accessControlContext);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
};
|
|
|
//设置执行脚本需要的权限
|
|
|
setPermissions(Arrays.asList(
|
|
|
new RuntimePermission("getProtectionDomain"),
|
|
|
new PropertyPermission("jdk.internal.lambda.dumpProxyClasses","read"),
|
|
|
new FilePermission(Shell.class.getProtectionDomain().getPermissions().elements().nextElement().getName(),"read"),
|
|
|
new RuntimePermission("createClassLoader"),
|
|
|
new RuntimePermission("accessClassInPackage.jdk.internal.org.objectweb.*"),
|
|
|
new RuntimePermission("accessClassInPackage.jdk.nashorn.internal.*"),
|
|
|
new RuntimePermission("accessDeclaredMembers"),
|
|
|
new ReflectPermission("suppressAccessChecks")
|
|
|
));
|
|
|
}
|
|
|
//设置执行上下文的权限
|
|
|
public void setPermissions(List<Permission> permissionCollection) {
|
|
|
Permissions perms = new Permissions();
|
|
|
|
|
|
if (permissionCollection != null) {
|
|
|
for (Permission p : permissionCollection) {
|
|
|
perms.add(p);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
ProtectionDomain domain = new ProtectionDomain(new CodeSource(null, (CodeSigner[]) null), perms);
|
|
|
accessControlContext = new AccessControlContext(new ProtectionDomain[]{domain});
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public Object eval(final String code) {
|
|
|
SecurityManager oldSecurityManager = System.getSecurityManager();
|
|
|
System.setSecurityManager(securityManager);
|
|
|
needCheck.set(true);
|
|
|
try {
|
|
|
//在AccessController的保护下执行脚本
|
|
|
return AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
|
|
|
try {
|
|
|
return scriptEngine.eval(code);
|
|
|
} catch (ScriptException e) {
|
|
|
e.printStackTrace();
|
|
|
}
|
|
|
return null;
|
|
|
}, accessControlContext);
|
|
|
|
|
|
} catch (Exception ex) {
|
|
|
log.error("抱歉，无法执行脚本 {}", code, ex);
|
|
|
} finally {
|
|
|
needCheck.set(false);
|
|
|
System.setSecurityManager(oldSecurityManager);
|
|
|
}
|
|
|
return null;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
写一段测试代码，使用刚才定义的ScriptingSandbox沙箱工具类来执行脚本：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@GetMapping("right2")
|
|
|
public Object right2(@RequestParam("name") String name) throws InstantiationException {
|
|
|
//使用沙箱执行脚本
|
|
|
ScriptingSandbox scriptingSandbox = new ScriptingSandbox(jsEngine);
|
|
|
return scriptingSandbox.eval(String.format("var name='%s'; name=='admin'?1:0;", name));
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
这次，我们再使用之前的注入脚本调用这个接口：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
http://localhost:45678/codeinject/right2?name=haha%27;java.lang.System.exit(0);%27
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
可以看到，结果中抛出了AccessControlException异常，注入攻击失效了：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
[13:09:36.080] [http-nio-45678-exec-1] [ERROR] [o.g.t.c.c.codeinject.ScriptingSandbox:77 ] - 抱歉，无法执行脚本 var name='haha';java.lang.System.exit(0);''; name=='admin'?1:0;
|
|
|
java.security.AccessControlException: access denied ("java.lang.RuntimePermission" "exitVM.0")
|
|
|
at java.security.AccessControlContext.checkPermission(AccessControlContext.java:472)
|
|
|
at java.lang.SecurityManager.checkPermission(SecurityManager.java:585)
|
|
|
at org.geekbang.time.commonmistakes.codeanddata.codeinject.ScriptingSandbox$1.checkPermission(ScriptingSandbox.java:30)
|
|
|
at java.lang.SecurityManager.checkExit(SecurityManager.java:761)
|
|
|
at java.lang.Runtime.exit(Runtime.java:107)
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
在实际应用中，我们可以考虑同时使用这两种方法，确保代码执行的安全性。
|
|
|
|
|
|
## XSS必须全方位严防死堵
|
|
|
|
|
|
对于业务开发来说，XSS的问题同样要引起关注。
|
|
|
|
|
|
XSS问题的根源在于，原本是让用户传入或输入正常数据的地方，被黑客替换为了JavaScript脚本，页面没有经过转义直接显示了这个数据，然后脚本就被执行了。更严重的是，脚本没有经过转义就保存到了数据库中，随后页面加载数据的时候，数据中混入的脚本又当做代码执行了。黑客可以利用这个漏洞来盗取敏感数据，诱骗用户访问钓鱼网站等。
|
|
|
|
|
|
我们写一段代码测试下。首先，服务端定义两个接口，其中index接口查询用户名信息返回给xss页面，save接口使用@RequestParam注解接收用户名，并创建用户保存到数据库；然后，重定向浏览器到index接口：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@RequestMapping("xss")
|
|
|
@Slf4j
|
|
|
@Controller
|
|
|
public class XssController {
|
|
|
@Autowired
|
|
|
private UserRepository userRepository;
|
|
|
//显示xss页面
|
|
|
@GetMapping
|
|
|
public String index(ModelMap modelMap) {
|
|
|
//查数据库
|
|
|
User user = userRepository.findById(1L).orElse(new User());
|
|
|
//给View提供Model
|
|
|
modelMap.addAttribute("username", user.getName());
|
|
|
return "xss";
|
|
|
}
|
|
|
//保存用户信息
|
|
|
@PostMapping
|
|
|
public String save(@RequestParam("username") String username, HttpServletRequest request) {
|
|
|
User user = new User();
|
|
|
user.setId(1L);
|
|
|
user.setName(username);
|
|
|
userRepository.save(user);
|
|
|
//保存完成后重定向到首页
|
|
|
return "redirect:/xss/";
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
//用户类，同时作为DTO和Entity
|
|
|
@Entity
|
|
|
@Data
|
|
|
public class User {
|
|
|
@Id
|
|
|
private Long id;
|
|
|
private String name;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
我们使用Thymeleaf模板引擎来渲染页面。模板代码比较简单，页面加载的时候会在标签显示用户名，用户输入用户名提交后调用save接口创建用户：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
<div style="font-size: 14px">
|
|
|
<form id="myForm" method="post" th:action="@{/xss/}">
|
|
|
<label th:utext="${username}"/>
|
|
|
<input id="username" name="username" size="100" type="text"/>
|
|
|
<button th:text="Register" type="submit"/>
|
|
|
</form>
|
|
|
</div>
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
打开xss页面后，在文本框中输入<script>alert(‘test’)</script>点击Register按钮提交，页面会弹出alert对话框：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
并且，脚本被保存到了数据库：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
你可能想到了，解决方式就是HTML转码。既然是通过@RequestParam来获取请求参数，那我们定义一个@InitBinder实现数据绑定的时候，对字符串进行转码即可：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@ControllerAdvice
|
|
|
public class SecurityAdvice {
|
|
|
@InitBinder
|
|
|
protected void initBinder(WebDataBinder binder) {
|
|
|
//注册自定义的绑定器
|
|
|
binder.registerCustomEditor(String.class, new PropertyEditorSupport() {
|
|
|
@Override
|
|
|
public String getAsText() {
|
|
|
Object value = getValue();
|
|
|
return value != null ? value.toString() : "";
|
|
|
}
|
|
|
@Override
|
|
|
public void setAsText(String text) {
|
|
|
//赋值时进行HTML转义
|
|
|
setValue(text == null ? null : HtmlUtils.htmlEscape(text));
|
|
|
}
|
|
|
});
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
的确，针对这个场景，这种做法是可行的。数据库中保存了转义后的数据，因此数据会被当做HTML显示在页面上，而不是当做脚本执行：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
但是，这种处理方式犯了一个严重的错误，那就是没有从根儿上来处理安全问题。因为@InitBinder是Spring Web层面的处理逻辑，如果有代码不通过@RequestParam来获取数据，而是直接从HTTP请求获取数据的话，这种方式就不会奏效。比如这样：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
user.setName(request.getParameter("username"));
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
更合理的解决方式是，定义一个servlet Filter，通过HttpServletRequestWrapper实现servlet层面的统一参数替换：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
//自定义过滤器
|
|
|
@Component
|
|
|
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
|
|
|
public class XssFilter implements Filter {
|
|
|
@Override
|
|
|
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
|
|
|
chain.doFilter(new XssRequestWrapper((HttpServletRequest) request), response);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
public class XssRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
|
|
|
|
|
|
public XssRequestWrapper(HttpServletRequest request) {
|
|
|
super(request);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public String[] getParameterValues(String parameter) {
|
|
|
//获取多个参数值的时候对所有参数值应用clean方法逐一清洁
|
|
|
return Arrays.stream(super.getParameterValues(parameter)).map(this::clean).toArray(String[]::new);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public String getHeader(String name) {
|
|
|
//同样清洁请求头
|
|
|
return clean(super.getHeader(name));
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public String getParameter(String parameter) {
|
|
|
//获取参数单一值也要处理
|
|
|
return clean(super.getParameter(parameter));
|
|
|
}
|
|
|
//clean方法就是对值进行HTML转义
|
|
|
private String clean(String value) {
|
|
|
return StringUtils.isEmpty(value)? "" : HtmlUtils.htmlEscape(value);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
这样，我们就可以实现所有请求参数的HTML转义了。不过，这种方式还是不够彻底，原因是无法处理通过@RequestBody注解提交的JSON数据。比如，有这样一个PUT接口，直接保存了客户端传入的JSON User对象：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@PutMapping
|
|
|
public void put(@RequestBody User user) {
|
|
|
userRepository.save(user);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
通过Postman请求这个接口，保存到数据库中的数据还是没有转义：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
我们需要自定义一个Jackson反列化器，来实现反序列化时的字符串的HTML转义：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
//注册自定义的Jackson反序列器
|
|
|
@Bean
|
|
|
public Module xssModule() {
|
|
|
SimpleModule module = new SimpleModule();
|
|
|
module.module.addDeserializer(String.class, new XssJsonDeserializer());
|
|
|
return module;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public class XssJsonDeserializer extends JsonDeserializer<String> {
|
|
|
@Override
|
|
|
public String deserialize(JsonParser jsonParser, DeserializationContext ctxt) throws IOException, JsonProcessingException {
|
|
|
String value = jsonParser.getValueAsString();
|
|
|
if (value != null) {
|
|
|
//对于值进行HTML转义
|
|
|
return HtmlUtils.htmlEscape(value);
|
|
|
}
|
|
|
return value;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public Class<String> handledType() {
|
|
|
return String.class;
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
这样就实现了既能转义Get/Post通过请求参数提交的数据，又能转义请求体中直接提交的JSON数据。
|
|
|
|
|
|
你可能觉得做到这里，我们的防范已经很全面了，但其实不是。这种只能堵新漏，确保新数据进入数据库之前转义。如果因为之前的漏洞，数据库中已经保存了一些JavaScript代码，那么读取的时候同样可能出问题。因此，我们还要实现数据读取的时候也转义。
|
|
|
|
|
|
接下来，我们看一下具体的实现方式。
|
|
|
|
|
|
首先，之前我们处理了JSON反序列化问题，那么就需要同样处理序列化，实现数据从数据库中读取的时候转义，否则读出来的JSON可能包含JavaScript代码。
|
|
|
|
|
|
比如，我们定义这样一个GET接口以JSON来返回用户信息：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
@GetMapping("user")
|
|
|
@ResponseBody
|
|
|
public User query() {
|
|
|
return userRepository.findById(1L).orElse(new User());
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
修改之前的SimpleModule加入自定义序列化器，并且实现序列化时处理字符串转义：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
//注册自定义的Jackson序列器
|
|
|
@Bean
|
|
|
public Module xssModule() {
|
|
|
SimpleModule module = new SimpleModule();
|
|
|
module.addDeserializer(String.class, new XssJsonDeserializer());
|
|
|
module.addSerializer(String.class, new XssJsonSerializer());
|
|
|
return module;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public class XssJsonSerializer extends JsonSerializer<String> {
|
|
|
@Override
|
|
|
public Class<String> handledType() {
|
|
|
return String.class;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public void serialize(String value, JsonGenerator jsonGenerator, SerializerProvider serializerProvider) throws IOException {
|
|
|
if (value != null) {
|
|
|
//对字符串进行HTML转义
|
|
|
jsonGenerator.writeString(HtmlUtils.htmlEscape(value));
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
可以看到，这次读到的JSON也转义了：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
其次，我们还需要处理HTML模板。对于Thymeleaf模板引擎，需要注意的是，使用th:utext来显示数据是不会进行转义的，需要使用th:text：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
<label th:text="${username}"/>
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
经过修改后，即使数据库中已经保存了JavaScript代码，呈现的时候也只能作为HTML显示了。现在，对于进和出两个方向，我们都实现了补漏。
|
|
|
|
|
|
但，所谓百密总有一疏。为了避免疏漏，进一步控制XSS可能带来的危害，我们还要考虑一种情况：如果需要在Cookie中写入敏感信息的话，我们可以开启HttpOnly属性。这样JavaScript代码就无法读取Cookie了，即便页面被XSS注入了攻击代码，也无法获得我们的Cookie。
|
|
|
|
|
|
写段代码测试一下。定义两个接口，其中readCookie接口读取Key为test的Cookie，writeCookie接口写入Cookie，根据参数HttpOnly确定Cookie是否开启HttpOnly：
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
//服务端读取Cookie
|
|
|
@GetMapping("readCookie")
|
|
|
@ResponseBody
|
|
|
public String readCookie(@CookieValue("test") String cookieValue) {
|
|
|
return cookieValue;
|
|
|
}
|
|
|
//服务端写入Cookie
|
|
|
@GetMapping("writeCookie")
|
|
|
@ResponseBody
|
|
|
public void writeCookie(@RequestParam("httpOnly") boolean httpOnly, HttpServletResponse response) {
|
|
|
Cookie cookie = new Cookie("test", "zhuye");
|
|
|
//根据httpOnly入参决定是否开启HttpOnly属性
|
|
|
cookie.setHttpOnly(httpOnly);
|
|
|
response.addCookie(cookie);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
可以看到，由于test和\_ga这两个Cookie不是HttpOnly的。通过document.cookie可以输出这两个Cookie的内容：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
为test这个Cookie启用了HttpOnly属性后，就不能被document.cookie读取到了，输出中只有\_ga一项：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
但是服务端可以读取到这个cookie：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
## 重点回顾
|
|
|
|
|
|
今天，我通过案例，和你具体分析了SQL注入和XSS攻击这两类注入类安全问题。
|
|
|
|
|
|
在学习SQL注入的时候，我们通过sqlmap工具看到了几种常用注入方式，这可能改变了我们对SQL注入威力的认知：对于POST请求、请求没有任何返回数据、请求不会出错的情况下，仍然可以完成注入，并可以导出数据库的所有数据。
|
|
|
|
|
|
对于SQL注入来说，使用参数化的查询是最好的堵漏方式；对于JdbcTemplate来说，我们可以使用“?”作为参数占位符；对于MyBatis来说，我们需要使用“#{}”进行参数化处理。
|
|
|
|
|
|
和SQL注入类似的是，脚本引擎动态执行代码，需要确保外部传入的数据只能作为数据来处理，不能和代码拼接在一起，只能作为参数来处理。代码和数据之间需要划出清晰的界限，否则可能产生代码注入问题。同时，我们可以通过设置一个代码的执行沙箱来细化代码的权限，这样即便产生了注入问题，因为权限受限注入攻击也很难发挥威力。
|
|
|
|
|
|
**随后通过学习XSS案例，我们认识到处理安全问题需要确保三点。**
|
|
|
|
|
|
* 第一，要从根本上、从最底层进行堵漏，尽量不要在高层框架层面做，否则堵漏可能不彻底。
|
|
|
* 第二，堵漏要同时考虑进和出，不仅要确保数据存入数据库的时候进行了转义或过滤，还要在取出数据呈现的时候再次转义，确保万无一失。
|
|
|
* 第三，除了直接堵漏外，我们还可以通过一些额外的手段限制漏洞的威力。比如，为Cookie设置HttpOnly属性，来防止数据被脚本读取；又比如，尽可能限制字段的最大保存长度，即使出现漏洞，也会因为长度问题限制黑客构造复杂攻击脚本的能力。
|
|
|
|
|
|
今天用到的代码，我都放在了GitHub上，你可以点击[这个链接](https://github.com/JosephZhu1983/java-common-mistakes)查看。
|
|
|
|
|
|
## 思考与讨论
|
|
|
|
|
|
1. 在讨论SQL注入案例时，最后那次测试我们看到sqlmap返回了4种注入方式。其中，布尔盲注、时间盲注和报错注入，我都介绍过了。你知道联合查询注入，是什么吗？
|
|
|
2. 在讨论XSS的时候，对于Thymeleaf模板引擎，我们知道如何让文本进行HTML转义显示。FreeMarker也是Java中很常用的模板引擎，你知道如何处理转义吗？
|
|
|
|
|
|
你还遇到过其他类型的注入问题吗？我是朱晔，欢迎在评论区与我留言分享你的想法，也欢迎你把今天的内容分享给你的朋友或同事，一起交流。
|
|
|
|