第31讲:了解 Java 应用开发中的注入攻击吗?
注入式(Inject)攻击是一类非常常见的攻击方式,其基本特征是程序允许攻击者将不可信的动态内容注入到程序中,并将其执行,这就可能完全改变最初预计的执行过程,产生恶意效果。
下面是几种主要的注入式攻击途径,原则上提供动态执行能力的语言特性,都需要提防发生注入攻击的可能。
首先,就是最常见的 SQL 注入攻击。一个典型的场景就是 Web 系统的用户登录功能,根据用户输入的用户名和密码,我们需要去后端数据库核实信息。
假设应用逻辑是,后端程序利用界面输入动态生成类似下面的 SQL,然后让 JDBC 执行。
Select * from use_info where username = “input_usr_name” and password = “input_pwd”
但是,如果我输入的 input_pwd 是类似下面的文本,
“ or “”=”
那么,拼接出的 SQL 字符串就变成了下面的条件,OR 的存在导致输入什么名字都是复合条件的。
Select * from use_info where username = “input_usr_name” and password = “” or “” = “”
这里只是举个简单的例子,它是利用了期望输入和可能输入之间的偏差。上面例子中,期望用户输入一个数值,但实际输入的则是 SQL 语句片段。类似场景可以利用注入的不同 SQL 语句,进行各种不同目的的攻击,甚至还可以加上“;delete xxx”之类语句,如果数据库权限控制不合理,攻击效果就可能是灾难性的。
第二,操作系统命令注入。Java 语言提供了类似 Runtime.exec(…) 的 API,可以用来执行特定命令,假设我们构建了一个应用,以输入文本作为参数,执行下面的命令:
ls –la input_file_name
但是如果用户输入是 “input_file_name;rm –rf /*”,这就有可能出现问题了。当然,这只是个举例,Java 标准类库本身进行了非常多的改进,所以类似这种编程错误,未必可以真的完成攻击,但其反映的一类场景是真实存在的。
第三,XML 注入攻击。Java 核心类库提供了全面的 XML 处理、转换等各种 API,而 XML 自身是可以包含动态内容的,例如 XPATH,如果使用不当,可能导致访问恶意内容。
还有类似 LDAP 等允许动态内容的协议,都是可能利用特定命令,构造注入式攻击的,包括 XSS(Cross-site Scripting)攻击,虽然并不和 Java 直接相关,但也可能在 JSP 等动态页面中发生。
第32讲:如何写出安全的 Java 代码?
可以用特定类型的安全风险为例,如拒绝服务(DoS)攻击,分析 Java 开发者需要重点考虑的点。
DoS 是一种常见的网络攻击,有人也称其为“洪水攻击”。最常见的表现是,利用大量机器发送请求,将目标网站的带宽或者其他资源耗尽,导致其无法响应正常用户的请求。
从 Java 语言的角度,更加需要重视的是程序级别的攻击,也就是利用 Java、JVM 或应用程序的瑕疵,进行低成本的 DoS 攻击,这也是想要写出安全的 Java 代码所必须考虑的。例如:
如果使用的是早期的 JDK 和 Applet 等技术,攻击者构建合法但恶劣的程序就相对容易,例如,将其线程优先级设置为最高,做一些看起来无害但空耗资源的事情。幸运的是类似技术已经逐步退出历史舞台,在 JDK 9 以后,相关模块就已经被移除。
哈希碰撞攻击,就是个典型的例子,对方可以轻易消耗系统有限的 CPU 和线程资源。从这个角度思考,类似加密、解密、图形处理等计算密集型任务,都要防范被恶意滥用,以免攻击者通过直接调用或者间接触发方式,消耗系统资源。
利用 Java 构建类似上传文件或者其他接受输入的服务,需要对消耗系统内存或存储的上限有所控制,因为我们不能将系统安全依赖于用户的合理使用。其中特别注意的是涉及解压缩功能时,就需要防范Zip bomb等特定攻击。
另外,Java 程序中需要明确释放的资源有很多种,比如文件描述符、数据库连接,甚至是再入锁,任何情况下都应该保证资源释放成功,否则即使平时能够正常运行,也可能被攻击者利用而耗尽某类资源,这也算是可能的 DoS 攻击来源。
所以可以看出,实现安全的 Java 代码,需要从功能设计到实现细节,都充分考虑可能的安全影响。