SpringCloud微服务实战——搭建企业级开发框架（五十一）：微服务安全加固—自定义Gateway拦截器实现防止SQL注入/XSS攻击
SQL注入是常见的系统安全问题之一，用户通过特定方式向系统发送SQL脚本，可直接自定义操作系统数据库，如果系统没有对SQL注入进行拦截，那么用户甚至可以直接对数据库进行增删改查等操作。
XSS全称为Cross Site Script跨站点脚本攻击，和SQL注入类似，都是通过特定方式向系统发送攻击脚本，对系统进行控制和侵害。SQL注入主要以攻击数据库来达到攻击系统的目的，而XSS则是以恶意执行前端脚本来攻击系统。
项目框架中使用mybatis/mybatis-plus数据持久层框架，在使用过程中，已有规避SQL注入的规则和使用方法。但是在实际开发过程中，由于各种原因，开发人员对持久层框架的掌握水平不同，有些特殊业务情况必须从前台传入SQL脚本。这时就需要对系统进行加固，防止特殊情况下引起的系统风险。
在微服务架构下，我们考虑如何实现SQL注入/XSS攻击拦截时，肯定不会在每个微服务都实现一遍SQL注入/XSS攻击拦截。根据我们微服务系统的设计，所有的请求都会经过Gateway网关，所以在实现时就可以参照前面的日志拦截器来实现。在接收到一个请求时，通过拦截器解析请求参数，判断是否有SQL注入/XSS攻击参数，如果有，那么返回异常即可。
我们前面在对微服务Gateway进行自定义扩展时，增加了Gateway插件功能。我们会根据系统需求开发各种Gateway功能扩展插件，并且可以根据系统配置文件来启用/禁用这些插件。下面我们就将防止SQL注入/XSS攻击拦截器作为一个Gateway插件来开发和配置。
1、新增SqlInjectionFilter 过滤器和XssInjectionFilter过滤器，分别用于解析请求参数并对参数进行判断是否存在SQL注入/XSS攻脚本。此处有公共判断方法，通过配置文件来读取请求的过滤配置，因为不是多有的请求都会引发SQL注入和XSS攻击，如果无差别的全部拦截和请求，那么势必影响到系统的性能。
- 判断SQL注入的拦截器
/**
* 防sql注入
* @author GitEgg
*/
@Log4j2
@AllArgsConstructor
public class SqlInjectionFilter implements GlobalFilter, Ordered {
......
// 当返回参数为true时，解析请求参数和返回参数
if (shouldSqlInjection(exchange))
{
MultiValueMap queryParams = request.getQueryParams();
boolean chkRetGetParams = SqlInjectionRuleUtils.mapRequestSqlKeyWordsCheck(queryParams);
boolean chkRetJson = false;
boolean chkRetFormData = false;
HttpHeaders headers = request.getHeaders();
MediaType contentType = headers.getContentType();
long length = headers.getContentLength();
if(length > 0 && null != contentType && (contentType.includes(MediaType.APPLICATION_JSON)
||contentType.includes(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8))){
chkRetJson = SqlInjectionRuleUtils.jsonRequestSqlKeyWordsCheck(gatewayContext.getRequestBody());
}
if(length > 0 && null != contentType && contentType.includes(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED)){
log.debug("[RequestLogFilter](Request)FormData:{}",gatewayContext.getFormData());
chkRetFormData = SqlInjectionRuleUtils.mapRequestSqlKeyWordsCheck(gatewayContext.getFormData());
}
if (chkRetGetParams || chkRetJson || chkRetFormData)
{
return WebfluxResponseUtils.responseWrite(exchange, "参数中不允许存在sql关键字");
}
return chain.filter(exchange);
}
else {
return chain.filter(exchange);
}
}
......
}
- 判断XSS攻击的拦截器
/**
* 防xss注入
* @author GitEgg
*/
@Log4j2
@AllArgsConstructor
public class XssInjectionFilter implements GlobalFilter, Ordered {
......
// 当返回参数为true时，记录请求参数和返回参数
if (shouldXssInjection(exchange))
{
MultiValueMap queryParams = request.getQueryParams();
boolean chkRetGetParams = XssInjectionRuleUtils.mapRequestSqlKeyWordsCheck(queryParams);
boolean chkRetJson = false;
boolean chkRetFormData = false;
HttpHeaders headers = request.getHeaders();
MediaType contentType = headers.getContentType();
long length = headers.getContentLength();
if(length > 0 && null != contentType && (contentType.includes(MediaType.APPLICATION_JSON)
||contentType.includes(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8))){
chkRetJson = XssInjectionRuleUtils.jsonRequestSqlKeyWordsCheck(gatewayContext.getRequestBody());
}
if(length > 0 && null != contentType && contentType.includes(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED)){
log.debug("[RequestLogFilter](Request)FormData:{}",gatewayContext.getFormData());
chkRetFormData = XssInjectionRuleUtils.mapRequestSqlKeyWordsCheck(gatewayContext.getFormData());
}
if (chkRetGetParams || chkRetJson || chkRetFormData)
{
return WebfluxResponseUtils.responseWrite(exchange, "参数中不允许存在XSS注入关键字");
}
return chain.filter(exchange);
}
else {
return chain.filter(exchange);
}
}
......
}
2、新增SqlInjectionRuleUtils工具类和XssInjectionRuleUtils工具类，通过正则表达式，用于判断参数是否属于SQL注入/XSS攻击脚本。
- 通过正则表达式对参数进行是否有SQL注入风险的判断
/**
* 防sql注入工具类
* @author GitEgg
*/
@Slf4j
public class SqlInjectionRuleUtils {
/**
* SQL的正则表达式
*/
private static String badStrReg = "\\b(and|or)\\b.{1,6}?(=|>|<|\\bin\\b|\\blike\\b)|\\/\\*.+?\\*\\/|<\\s*script\\b|\\bEXEC\\b|UNION.+?SELECT|UPDATE.+?SET|INSERT\\s+INTO.+?VALUES|(SELECT|DELETE).+?FROM|(CREATE|ALTER|DROP|TRUNCATE)\\s+(TABLE|DATABASE)";
/**
* SQL的正则表达式
*/
private static Pattern sqlPattern = Pattern.compile(badStrReg, Pattern.CASE_INSENSITIVE);
/**
* sql注入校验 map
*
* @param map
* @return
*/
public static boolean mapRequestSqlKeyWordsCheck(MultiValueMap map) {
//对post请求参数值进行sql注入检验
return map.entrySet().stream().parallel().anyMatch(entry -> {
//这里需要将参数转换为小写来处理
String lowerValue = Optional.ofNullable(entry.getValue())
.map(Object::toString)
.map(String::toLowerCase)
.orElse("");
if (sqlPattern.matcher(lowerValue).find()) {
log.error("参数[{}]中包含不允许sql的关键词", lowerValue);
return true;
}
return false;
});
}
/**
* sql注入校验 json
*
* @param value
* @return
*/
public static boolean jsonRequestSqlKeyWordsCheck(String value) {
if (JSONUtil.isJsonObj(value)) {
JSONObject json = JSONUtil.parseObj(value);
Map map = json;
//对post请求参数值进行sql注入检验
return map.entrySet().stream().parallel().anyMatch(entry -> {
//这里需要将参数转换为小写来处理
String lowerValue = Optional.ofNullable(entry.getValue())
.map(Object::toString)
.map(String::toLowerCase)
.orElse("");
if (sqlPattern.matcher(lowerValue).find()) {
log.error("参数[{}]中包含不允许sql的关键词", lowerValue);
return true;
}
return false;
});
} else {
JSONArray json = JSONUtil.parseArray(value);
List - 通过正则表达式对参数进行是否有XSS攻击风险的判断
/**
* XSS注入过滤工具类
* @author GitEgg
*/
public class XssInjectionRuleUtils {
private static final Pattern[] PATTERNS = {
// Avoid anything in a ", Pattern.CASE_INSENSITIVE),
// Avoid anything in a src='...' type of expression
Pattern.compile("src[\r\n]*=[\r\n]*\\\'(.*?)\\\'", Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.MULTILINE | Pattern.DOTALL),
Pattern.compile("src[\r\n]*=[\r\n]*\\\"(.*?)\\\"", Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.MULTILINE | Pattern.DOTALL),
// Remove any lonesome tag
Pattern.compile("", Pattern.CASE_INSENSITIVE),
// Avoid anything in a ", Pattern.CASE_INSENSITIVE),
// Remove any lonesome