#{}如何防止SQL注入的？它的底层原理是什么？

雨点打透心脏的1/2处 2023-10-06 21:53 9阅读 0赞

#### 一、MyBatis中$\{\}和\#\{\}的区别 ####

1.1 `${}`和`#{}`演示

数据库数据：

![a2e9ce89d80f8706cc8102d2ffe2f8af.png][]

dao接口：

List<User> findByUsername(String username);
    
    List<User> findByUsername2(String username);

Mapper.xml：

<select id="findByUsername" parameterType="java.lang.String" resultType="com.lscl.entity.User">
        select * from user where username like #{username}
    </select>
    
    
    <select id="findByUsername2" parameterType="java.lang.String" resultType="com.lscl.entity.User">
        select * from user where username like '%${value}%'
    </select>

执行测试代码：

@Test
    public void findByUsername() throws Exception {
        InputStream in = Resources.getResourceAsStream("SqlMapConfig.xml");
    
        SqlSessionFactoryBuilder builder = new SqlSessionFactoryBuilder();
    
        SqlSessionFactory factory = builder.build(in);
    
        // true:自动提交
        SqlSession session = factory.openSession(true);
    
        UserDao userDao = session.getMapper(UserDao.class);
    
        List<User> userList = userDao.findByUsername("%小%");
        List<User> userList2 = userDao.findByUsername2("小");
    
        System.out.println("userList: ");
        for (User user : userList) {
            System.out.println(user);
        }
    
        System.out.println("userList2: ");
    
        for (User user : userList2) {
            System.out.println(user);
        }
    
        session.close();
        in.close();
    }

查看执行结果：

![a3e258ee37b47eb45ab268c4f5342b5f.png][]

发现都能够查询出来

1.2 SQL注入问题

`${}`会产生SQL注入，`#{}`不会产生SQL注入问题

我们做一个测试：

List<User> userList2 = userDao.findByUsername2(" aaa' or 1=1 -- ");
    
    System.out.println("userList2: ");
    
    for (User user : userList2) {
        System.out.println(user);
    }

查询生成的SQL语句：

![e9f09147797870985417d685cf2da327.png][]

我们传递的参数是aaa' or 1=1 --，导致查询出来了全部的数据。

大家可以想象一下，如果我是要根据id删除呢？

delete from user where id='${value}'

如果我传递的是：1' or 1=1; --，结果会是什么样，我想大家应该已经知道了。

> 我这里id是Integer类型，不好测试，就不带大家测试了，大家有兴趣可以自己私下测试。

如果上面使用的是`#{}`就不会出现SQL注入的问题了

![2ec3cde8bf0655ea5417855b0d439a37.png][]

1.3 `${}`和`#{}`的区别

`#{}`匹配的是一个占位符，相当于JDBC中的一个?，会对一些敏感的字符进行过滤，编译过后会对传递的值加上双引号，因此可以防止SQL注入问题。

`${}`匹配的是真实传递的值，传递过后，会与sql语句进行字符串拼接。$\{\}会与其他sql进行字符串拼接，不能预防sql注入问题。

查看`#{}`和`${}`生成的SQL语句：

![da2068fddd9856c931a520e151a25dbc.png][]

String abc=“123”;
    
    #{abc}="123"
    
    ${value}=123;

1.4 `#{}`底层是如何防止SQL注入的？

1.4.1 网上的答案

网上关于这类问题非常多，总结出来就两个原因：

**1）`#{}`底层采用的是PreparedStatement，会预编译，因此不会产生SQL注入问题；**

其实预编译是MySQL自己本身的功能，和PreparedStatement没关系；而且预编译也不是咱们理解的那个预编译，再者PreparedStatement底层默认根本没有用到预编译（要我们手动开启）！详细往下看

**2）`#{}`不会产生字符串拼接，`${}`会产生字符串拼接，因此`${}`会出现SQL注入问题；**

这两个答案都经不起深究，最终答案也只是停留在表面，也没人知道具体是为什么。

1.4.2 为什么能防止SQL注入？

我们翻开MySQL驱动的源码一看究竟；

打开PreparedStatement类的setString()方法（MyBatis在`#{}`传递参数时，是借助setString()方法来完成，`${}`则不是）：

![a6c393020b2ed2e1cbc868d542eb978d.png][]

setString()方法全部源码：

public void setString(int parameterIndex, String x) throws SQLException {
            synchronized(this.checkClosed().getConnectionMutex()) {
                if (x == null) {
                    this.setNull(parameterIndex, 1);
                } else {
                    this.checkClosed();
                    int stringLength = x.length();
                    StringBuilder buf;
                    if (this.connection.isNoBackslashEscapesSet()) {
                        boolean needsHexEscape = this.isEscapeNeededForString(x, stringLength);
                        Object parameterAsBytes;
                        byte[] parameterAsBytes;
                        if (!needsHexEscape) {
                            parameterAsBytes = null;
                            buf = new StringBuilder(x.length() + 2);
                            buf.append('\'');
                            buf.append(x);
                            buf.append('\'');
                            if (!this.isLoadDataQuery) {
                                parameterAsBytes = StringUtils.getBytes(buf.toString(), this.charConverter, this.charEncoding, this.connection.getServerCharset(), this.connection.parserKnowsUnicode(), this.getExceptionInterceptor());
                            } else {
                                parameterAsBytes = StringUtils.getBytes(buf.toString());
                            }
    
                            this.setInternal(parameterIndex, parameterAsBytes);
                        } else {
                            parameterAsBytes = null;
                            if (!this.isLoadDataQuery) {
                                parameterAsBytes = StringUtils.getBytes(x, this.charConverter, this.charEncoding, this.connection.getServerCharset(), this.connection.parserKnowsUnicode(), this.getExceptionInterceptor());
                            } else {
                                parameterAsBytes = StringUtils.getBytes(x);
                            }
    
                            this.setBytes(parameterIndex, parameterAsBytes);
                        }
    
                        return;
                    }
    
                    String parameterAsString = x;
                    boolean needsQuoted = true;
                    if (this.isLoadDataQuery || this.isEscapeNeededForString(x, stringLength)) {
                        needsQuoted = false;
                        buf = new StringBuilder((int)((double)x.length() * 1.1D));
                        buf.append('\'');
    
                        for(int i = 0; i < stringLength; ++i) {  //遍历字符串，获取到每个字符
                            char c = x.charAt(i);
                            switch(c) {
                            case '\u0000':
                                buf.append('\\');
                                buf.append('0');
                                break;
                            case '\n':
                                buf.append('\\');
                                buf.append('n');
                                break;
                            case '\r':
                                buf.append('\\');
                                buf.append('r');
                                break;
                            case '\u001a':
                                buf.append('\\');
                                buf.append('Z');
                                break;
                            case '"':
                                if (this.usingAnsiMode) {
                                    buf.append('\\');
                                }
    
                                buf.append('"');
                                break;
                            case '\'':
                                buf.append('\\');
                                buf.append('\'');
                                break;
                            case '\\':
                                buf.append('\\');
                                buf.append('\\');
                                break;
                            case '¥':
                            case '₩':
                                if (this.charsetEncoder != null) {
                                    CharBuffer cbuf = CharBuffer.allocate(1);
                                    ByteBuffer bbuf = ByteBuffer.allocate(1);
                                    cbuf.put(c);
                                    cbuf.position(0);
                                    this.charsetEncoder.encode(cbuf, bbuf, true);
                                    if (bbuf.get(0) == 92) {
                                        buf.append('\\');
                                    }
                                }
    
                                buf.append(c);
                                break;
                            default:
                                buf.append(c);
                            }
                        }
    
                        buf.append('\'');
                        parameterAsString = buf.toString();
                    }
    
                    buf = null;
                    byte[] parameterAsBytes;
                    if (!this.isLoadDataQuery) {
                        if (needsQuoted) {
                            parameterAsBytes = StringUtils.getBytesWrapped(parameterAsString, '\'', '\'', this.charConverter, this.charEncoding, this.connection.getServerCharset(), this.connection.parserKnowsUnicode(), this.getExceptionInterceptor());
                        } else {
                            parameterAsBytes = StringUtils.getBytes(parameterAsString, this.charConverter, this.charEncoding, this.connection.getServerCharset(), this.connection.parserKnowsUnicode(), this.getExceptionInterceptor());
                        }
                    } else {
                        parameterAsBytes = StringUtils.getBytes(parameterAsString);
                    }
    
                    this.setInternal(parameterIndex, parameterAsBytes);
                    this.parameterTypes[parameterIndex - 1 + this.getParameterIndexOffset()] = 12;
                }
    
            }
        }

我们执行`#{}`的查询语句，打断点观察：

![e8a97e476e1d5c4ba91f1984117ce301.png][]

最终传递的参数如下：

![e85268d0538b53b907cf84e642d4fc85.png][]

最终传递的参数为：`'aaa\' or 1=1 --`

咱们在数据库中执行如下SQL语句（肯定是查询不到数据的）：

select * from user where username like 'aaa\' or 1=1 -- '

![9692adb53a2af887dacb01a5629e6044.png][]

如果把PreparedStatement加的那根"/"去掉呢？我们执行SQL试试：

select * from user where username like 'aaa' or 1=1 -- '

![7355a91010d025251e46441377bad95a.png][]

我们也可以通过MySQL的日志来观察`#{}`和`${}`产生的SQL语句来分析问题：

**1）开启MySQL日志：**

在MySQL配置文件中的\[mysqld\]下增加如下配置：

# 是否开启mysql日志  0:关闭(默认值) 1:开启
    general-log=1
    
    # mysql 日志的存放位置
    general_log_file="D:/query.log"

![c0237eec875aa36f3e99ad73bc26c350.png][]

**2）重启MySQL服务（要以管理员身份运行）：**

![654b0905130dc1ac202759c67756836d.png][]

net stop mysql
    
    net start mysql

使用mybatis分别执行如下两条SQL语句：

![4947bfabe2a90dcab037373fee5c2d85.png][]

查看MySQL日志：

![98c22aeed45450b53fcd63a692d97676.png][]

1.5 `#{}`和`${}`的应用场景

既然`#{}`比`${}`好那么多，那为什么还要有`${}`这个东西存在呢？干脆都用`#{}`不就万事大吉吗？

其实不是的，`${}`也有用武之地，我们都知道`${}`会产生字符串拼接，来生成一个新的字符串

1.5.1 $\{\}和\#\{\}用法上的区别

例如现在要进行模糊查询，查询user表中姓张的所有员工的信息

sql语句为：`select * from user where name like '张%'`

**此时如果传入的参数是 “张”**

如果使用`${}`：`select * from user where name like '${value}%'`

生成的sql语句：`select * from user where name like '张%'`

如果使用`#{}`：`select * from user where name like #{value}"%"`

生成的sql语句：`select * from user where name like '张'"%"`

**如果传入的参数是 “张%”**

使用`#{}`：`select * from user where name like #{value}`

生成的sql语句：`select * from user where name like '张%'`

使用`${}`：`select * from user where name like '${value}'`

生成的sql语句：`select * from user where name like '张%'`

通过上面的SQL语句我们能够发现`#{}`是会加上双引号，而`${}`匹配的是真实的值。

还有一点就是如果使用`${}`的话，里面必须要填value，即：`${value}`，`#{}`则随意

1.5.2 什么情况下用`${}`？

场景举例：

![cc8a7e4c771abb9350205ff4630cb33f.png][]

代码测试：

![d20f5ce37ce1ee4ade5ce20cd8f6659f.png][]

执行之后，发现执行成功

![3c67b65292c4be8fd83730a37454bd72.png][]

我们可以切换一下，把`${}`改成`#{}`，会出现SQL语法错误的异常

![d0f40e72790b4df4e6bd1c46d2c0d329.png][]

1.6 总结

1.6.1 SQL注入问题

MyBatis的`#{}`之所以能够预防SQL注入是因为底层使用了PreparedStatement类的setString()方法来设置参数，此方法会获取传递进来的参数的每个字符，然后进行循环对比，如果发现有敏感字符（如：单引号、双引号等），则会在前面加上一个'/'代表转义此符号，让其变为一个普通的字符串，不参与SQL语句的生成，达到防止SQL注入的效果。

其次`${}`本身设计的初衷就是为了参与SQL语句的语法生成，自然而然会导致SQL注入的问题（不会考虑字符过滤问题）。

1.6.2 `#{}`和`${}`用法总结 1）`#{}`在使用时，会根据传递进来的值来选择是否加上双引号，因此我们传递参数的时候一般都是直接传递，不用加双引号，`${}`则不会，我们需要手动加

2）在传递一个参数时，我们说了`#{}`中可以写任意的值，`${}`则必须使用value；即：`${value}`

3）`#{}`针对SQL注入进行了字符过滤，`${}`则只是作为普通传值，并没有考虑到这些问题

4）`#{}`的应用场景是为给SQL语句的where字句传递条件值，`${}`的应用场景是为了传递一些需要参与SQL语句语法生成的值。

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![767969e1cf144637afa431fe225bb379.png][]

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