JOOQ框架常见SQL注入场景

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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。本文主要介绍该框架常见的SQL注入场景。給代码安全审计提供一定的思路。

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 。

image.png

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：

image.png

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：

image.png

  • 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：

image.png

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：

image.png

  • 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：

image.png

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：

image.png

对于Plain SQL的情况，官方文档也进行了说明：
image.png

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）：

image.png

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）：
image.png

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：

image.png

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。

image.png

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


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俗话说“好记性不如烂笔头”，各个安全社区各自为战，当我们想要搜索某一方面的文章的时候总是得在各个平台之间来回横跳，于是乎，一个平台文章聚合搜索的想法诞生了。
然后正好我想有一个自己的博客，于是乎两者融合在了一起。
下面简单介绍各个导航的区别：
个人文章：本人的笔记、复现、总结等或者本人参与的共同创作。
收集文章：手工从公众号收集保存的文章，更新频率看本人喜好所以比较慢。
聚合文章：从各大平台收集整理，由工具实现，每天更新。
很惭愧，只做了一点微小的工作。