防止 SQL 注入

  • 第一步:使用参数化查询
  • 第二步:使用 JPA 或其他 ORM 框架
  • 第三步:验证和过滤用户输入
  • 第四步:设置最小权限原则
  • 总结


防止 SQL 注入是我们在使用 Spring Boot 开发 Web 应用程序时需要关注的重要安全问题。SQL
注入是一种攻击手段,攻击者可以通过在 Web 应用程序中输入恶意 SQL 代码,对数据库进行非法操作,从而窃取数据或破坏数据完整性。让我们逐步了解如何在
Spring Boot 中防止 SQL 注入。

第一步:使用参数化查询

参数化查询是防止 SQL 注入的首选方法。参数化查询将 SQL 语句与参数分开,并使用占位符(例如 ?)表示参数。在执行查询时,数据库将参数与
SQL 语句进行安全的绑定,确保攻击者无法篡改 SQL 语句。在 Java 中,我们可以使用 PreparedStatement 实现参数化查询。

例如:

String sql="SELECT * FROM users WHERE username = ? AND password = ?";
        try(PreparedStatement preparedStatement=connection.prepareStatement(sql)){
        preparedStatement.setString(1,username);
        preparedStatement.setString(2,password);
        ResultSet resultSet=preparedStatement.executeQuery();
        // ...
        }

第二步:使用 JPA 或其他 ORM 框架

在 Spring Boot 中,我们通常使用 JPA(Java Persistence API)或其他 ORM(Object-Relational Mapping)框架,如
MyBatis,来操作数据库。这些框架本身就支持参数化查询,因此可以有效防止 SQL 注入。当我们使用 JPA 或 MyBatis 时,应尽量避免拼接
SQL 语句,而是使用框架提供的安全查询方式。

例如,在 JPA 中,我们可以使用 @Query 注解编写参数化查询:

@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {

    @Query("SELECT u FROM User u WHERE u.username = :username AND u.password = :password")
    User findByUsernameAndPassword(@Param("username") String username, @Param("password") String password);
}

在 MyBatis 中,我们可以使用 XML 映射文件或注解方式编写参数化查询:

<!-- 使用 XML 映射文件 -->
<select id="findByUsernameAndPassword" parameterType="map" resultMap="userResultMap">
    SELECT * FROM users WHERE username = ##{username} AND password = ##{password}
</select>
// 使用注解方式
@Mapper
public interface UserMapper {

    @Select("SELECT * FROM users WHERE username = ##{username} AND password = ##{password}")
    User findByUsernameAndPassword(@Param("username") String username, @Param("password") String password);
}

第三步:验证和过滤用户输入

验证和过滤用户输入是防止 SQL 注入的另一个重要方法。在处理用户提交的数据时,我们应该对其进行验证和过滤,以确保数据符合预期的格式和范围。我们可以使用
Java Bean Validation(如 Hibernate Validator)对输入数据进行验证,并使用安全的过滤方法(如 Apache Commons Lang
中的 StringEscapeUtils.escapeSql())对字符串进行转义。

public class User {

    @NotNull
    @Size(min = 4, max = 20)
    private String username;

    @NotNull
    @Size(min = 6, max = 20)
    private String password;

// Getters and setters...
}

在上面的示例中,我们使用 Java Bean Validation 注解对 User 类的 usernamepassword 属性进行了验证,确保它们的长度在指定范围内。如果输入数据不符合这些约束,我们可以返回错误信息,并拒绝执行后续操作。

public void addUser(@Valid User user){
        // 如果 user 对象通过验证,则执行后续操作,如保存到数据库
        }

当我们需要对用户输入的字符串进行转义时,可以使用类似 Apache Commons Lang 中的 StringEscapeUtils.escapeSql() 方法:

String userInput="user'; DROP TABLE users; --";
        String escapedInput=StringEscapeUtils.escapeSql(userInput); // 转义后的字符串为 "user''; DROP TABLE users; --"

这样,即使攻击者试图通过输入恶意 SQL 代码来进行 SQL 注入攻击,转义后的字符串也不会对数据库造成危害。

第四步:设置最小权限原则

在配置数据库连接时,遵循最小权限原则,即应用程序用户只能访问和操作它们真正需要的数据库资源。例如,如果应用程序只需要从某个表中读取数据,那么该应用程序用户不应该具有对该表的写入或删除权限。这样,在遇到
SQL 注入攻击时,即使攻击者成功注入恶意 SQL 代码,他们也无法对数据库执行危害性较大的操作。

总结

防止 SQL 注入是在使用 Spring Boot 开发 Web 应用程序时必须关注的重要安全问题。通过遵循以下四个步骤,我们可以有效地预防 SQL
注入:

  1. 使用参数化查询。
  2. 使用 JPA 或其他 ORM 框架。
  3. 验证和过滤用户输入。
  4. 设置最小权限原则。

结合这些方法,我们可以确保我们的应用程序在面对 SQL 注入攻击时能够保持数据安全。