JOOQ框架常见SQL注入场景

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2022-05-06

0x01 关于JOOQ

JOOQ是一个ORM框架，利用其生成的Java代码和流畅的API，可以快速构建有类型约束的安全的SQL语句。其使用与mybatis和Hibernate ORM不同的思路来实现对象关系映射ORM 。

1.1 核心接口

通过这两个接口可以执行对应的SQL语句：

org.jooq.impl.DSL是生成所有jOOQ对象的主要类。它作为一个静态的工厂去生成数据库表表达式，列表达式，条件表达式和其他查询部分。
org.jooq.DSLContex可以理解为一个SQL执行器，通过静态方法 DSL.using，可以获取一个 DSLContext 实例，此实例抽象了所有对于SQL的操作API，可以通过其提供的API方便的进行SQL操作。
举例说明：
```
public JooqPojo selectByName(String name) {
    return dslContext.select()
            .from(jooq)
            .where(jooq.NAME.eq(name)).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));

}
```
查看SQL执行日志，可以看到jooq已经对name参数进行了参数绑定，避免了SQL注入的问题：

1.2 常见参数绑定方式

DSL.param()

DSL.param()创建一个绑定变量，该绑定变量的生成方式?与SQL一样。例如如下例子，参数绑定Name：

public JooqPojo selectByName(String name, String content) {
        return dslContext.select()
                .from(jooq).where(DSL.field("name").eq(DSL.param(jooq.NAME.getName(),name))).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));

    }

查看对应的的sql日志，对应的查询已经完成了绑定，避免了SQL注入的风险：

Object... bindings参数

跟其他框架类似，均支持?和:param的方式进行参数绑定：

dslContext.select().from(jooq).where("name=?",name).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));
dslContext.select().from(jooq).where("name=:name",name).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));

对应的SQL执行日志：

除此之外还支持{index}的方式：

dslContext.select().from(jooq).where("name={0} and address={1}",name,content).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class))

对应的SQL执行日志：

表达式自身处理
例如mybatis里常见的like查询，经常会出现SQL注入问题，jooq提供的表达式已经进行了相应的处理，使用也比较方便：

result=result.and(jooq.NAME.like("%" + name + "%"));

查看对应的日志已经进行了参数绑定：

0x02 常见SQL注入场景

2.1 Plain SQL API

在一定的程度上，JOOQ确实解决了大部分场景的SQL注入问题。但是jOOQ并不支持每个数据库中的所有SQL功能，JOOQ还存在很多字符串sql拼接的API，例如如下的and(String s),可以看到JOOQ給对应的API标记了@PlainSQL注解，注释里也提醒了会存在SQL注入风险：

 /**
     * Combine the currently assembled conditions with another one using the
     * {@link Operator#AND} operator and proceed to the next step.
     * <p>
     * <b>NOTE</b>: When inserting plain SQL into jOOQ objects, you must
     * guarantee syntax integrity. You may also create the possibility of
     * malicious SQL injection. Be sure to properly use bind variables and/or
     * escape literals when concatenated into SQL clauses!
     *
     * @see DSL#condition(SQL)
     * @see SQL
     */
    @Support
    @PlainSQL
    SelectConditionStep<R> and(SQL sql);

举个例子，这里and()用户可控，且可以执行Plain SQL，那么直接在content参数写入恶意sql语句即可：

public JooqPojo selectByName(String name,String content) {
        return dslContext.select()
                .from(jooq)
                .where(jooq.NAME.eq(name)).and(content).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));

    }

这里直接使用updatexml尝试报错注入，成功获取数据库用户名：

对于Plain SQL的情况，官方文档也进行了说明：

下面再列举一些常见的场景:

2.1.1 执行任意 SQL、函数和存储过程

在查询where 子句中经常需要包含执行任意 SQL、函数和存储过程的需求。通过condition可以满足该需求。

org.jooq.Condition条件表达式

在Condition接口中提供了如下几个方法执行plain SQL：

and(String)               // Combine conditions with AND. Convenience for adding plain SQL to the right-hand side
and(String, Object...)    // Combine conditions with AND. Convenience for adding plain SQL to the right-hand side
and(String, QueryPart...) // Combine conditions with AND. Convenience for adding plain SQL to the right-hand side

or(String)                // Combine conditions with OR. Convenience for adding plain SQL to the right-hand side
or(String, Object...)     // Combine conditions with OR. Convenience for adding plain SQL to the right-hand side
or(String, QueryPart...)  // Combine conditions with OR. Convenience for adding plain SQL to the right-hand side

例如如下例子：

public Condition condition(String name){
    Condition result = DSL.noCondition();
    result=result.and("name like '%"+name+"%'");
    return  result;
}

在service层进行对应的调用：

return dslContext.select().from(jooq).where(condition(name)).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));

这里直接将name进行SQL拼接，存在SQL注入的风险（报错注入验证）：

正确的做法应该是对对应的参数进行预编译处理：

result=result.and("name like CONCAT('%',?,'%')",name);

result=result.and(jooq.NAME.like("%" + name + "%"));

DSL.condition()

可以通过DSL创建condition，然后在where子句中执行。例如需要执行length()函数，搜索name小于对应长度的记录：

return dslContext.select()
        .from(jooq).where(DSL.condition("length(name)<"+size)).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));

同样的这里也是直接调用的Plain SQL API：

@Support
@PlainSQL
public static Condition condition(String sql) {
    return condition(sql);
}

如果size参数是string类型且用户可控的话会存在SQL注入风险（这里执行updatexml报错注入演示）：

2.1.2 动态表名

实际业务中往往有动态表名的需求，例如函数接受一个名为"entityType"的参数，并根据该参数查询表entityType_other_stuff。使用DSL.table()即可满足类似的需求。

DSL.table()也有很多重载的方法，部分方法是@PlainSQL标注的，使用不当会存在SQL注入风险：

@Support
@PlainSQL
public static Table<Record> table(String sql) {
    return table(sql);
}

Example：

这里直接传入tableName对对应的表进行查询：

public JooqPojo selectByTableName(String tableName) {
        return dslContext.select()
                .from(DSL.table(name(tableName)))
                .limit(0,1).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));
}

可以直接在tableName写入恶意SQL，达到SQL注入的效果：

PS：参考官方文档里的https://www.jooq.org/doc/3.16/manual/sql-building/names/

更为安全的用法是DSL.table(name(tableName)),使用org.jooq.impl.DSL.name进行处理。

同样是上面的例子，修改后具体的查询将tableName用``包裹，此时输入任意内容均会被认为是表名的一部分，从某种程度上避免了SQL注入的风险。

动态列名DSL.field()同理。

2.1.3 直接执行SQL

DSLContext/DSL包含了几个API用于执行plain SQL，如果使用不当直接使用了SQL拼接，可能会存在SQL注入的风险:

query
ResultQuery
execute
fetech(等价于resultQuery(...).fetch())

根据官方文档提供的case可以看到,实际上是直接SQL执行，如果SQL内容用户可控的话，那么可能存在SQL注入风险：

// Create a Query object and execute it:
Query query = create.query("DELETE FROM BOOK");
query.execute();
// Create a ResultQuery object and execute it, fetching results:
ResultQuery<Record> resultQuery = create.resultQuery("SELECT * FROM BOOK");
Result<Record> result = resultQuery.fetch();

同样的，可以通过参数绑定来避免对应的问题（类似orderby等动态场景可以考虑过滤输入或者白名单的方式来避免SQL注入）：

String sqlTemp="select * from jooq where name ={0}";
return dslContext.resultQuery(sqlTemp,name).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));

除了上面提到的3种场景以外，还有很多由于使用不当导致SQL注入风险，本质上其实都是@PlainSQL方法的调用。

0x03 其他

一般情况下，为了避免错误使用@PlainSQL注解标记的API导致SQL注入问题，可以引入jooq-checker来进行检查：

<dependency>
    <groupId>org.jooq</groupId>
    <artifactId>jooq-checker</artifactId>
    <version>${version}</version>
</dependency>

引入依赖后，指定如下Maven编译器配置即可：

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.3</version>
    <configuration>
        <source>1.8</source>
        <target>1.8</target>
        <fork>true</fork>
        <annotationProcessors>
            <annotationProcessor>org.jooq.checker.PlainSQLChecker</annotationProcessor>
        </annotationProcessors>
        <compilerArgs>
            <arg>-Xbootclasspath/p:1.8</arg>
        </compilerArgs>
    </configuration>
</plugin>

其中org.jooq.checker.PlainSQLChecker将确保不会编译使用带有@PlainSQL注释的API，并抛出对应的错误：

java: [Plain SQL usage not allowed at current scope. Use @Allow.PlainSQL.] (Plain SQL usage not allowed at current scope. Use @Allow.PlainSQL.)

如果确实需要使用jOOQ的@PlainSQL API，则可以通过@Allow.PlainSQL对该位置（scope）进行注释，此时即可通过编译：

    @Override
    @Allow.PlainSQL
    public JooqPojo selectByName(String name,String content) {
        return dslContext.select()
                .from(jooq)
                .where(jooq.NAME.eq(name)).and(content).fetchAny(r -> r.into(JooqPojo.class));
    }

也就是说，在进行代码审计的时候，可以通过检索 @Allow.PlainSQ 关键字，来查看对应的方法使用是否合理，是否通过 ? 占位符 进行预编译处理/是否对用户的输入进行安全过滤等 。

0x04 参考资料

https://www.jooq.org/doc/

（来源：奇安信攻防社区）

（原文链接：https://forum.butian.net/share/1528）