【缺陷周话】第40期：JSON 注入

JSON注入是指应用程序所解析的JSON数据来源于不可信赖的数据源，程序没有对这些不可信赖的数据进行验证、过滤，如果应用程序使用未经验证的输入构造 JSON，则可以更改 JSON 数据的语义。在相对理想的情况下，攻击者可能会插入无关的元素，导致应用程序在解析 JSON数据时抛出异常。本文以JAVA语言源代码为例，分析“JSON注入”漏洞产生的原因以及修复方法。该漏洞的详细介绍请参见 CWE ID 91: XML Injection (aka Blind XPath Injection) (http://cwe.mitre.org/data/definitions/91.html)。

攻击者可以利用JSON注入漏洞在JSON数据中插入元素，从而允许JSON数据对业务非常关键的值执行恶意操作，严重的可能导致XSS和动态解析代码。

从2018年1月至2019年6月，CVE中共有18条漏洞信息与其相关。部分漏洞如下：

示例源于 WebGoat-8.0.0.M25  (https://www.owasp.org/index.php/Category:OWASP_WebGoat_Project)，源文件名：CSRFFeedback.java。

上述示例代码是接收请求参数 feedback 中的 JSON 数据，并将 JSON 数据转换为对象。第35行，声明一个 ObjectMapper 类的实例 objectMapper 用于处理 JSON 数据。第40行在方法 completed 中声明了要获取的参数 feedback，在第42行将请求参数 feedback 的字节数组值和 Map.class 作为参数传入实例 feedback 的 readValue() 方法，用于将 JSON 数据转换为 Map 集合类的对象。

由于 JSON 是根据引号、冒号、逗号和花括号区分各字符意义的，当JSON格式为{“username”:”admin”,”password”:”adminpassword”}时，程序可正确解析该 JSON 数据。数据为{“username”:”admin”,”password”:”admin”password”}时，其中 admin”password 中的引号会破坏整个JSON的结构，导致 JSON 解析失败，无法转换为指定对象。

使用代码卫士对上述示例代码进行检测，可以检出“JSON注入”缺陷，显示等级为高。从跟踪路径中可以分析出数据的污染源以及数据流向，在代码行第42行报出缺陷。如图1所示：

图1：JSON 注入检测示例

在上述修复代码中，使用 com.fasterxml.jackson.core.io 包下的JsonStringEncoder 类来对 JSON 数据进行操作，在第43行获取 JsonStringEncoder 的对象 encoder，调用 quoteAsUTF8 方法将 feedback中的数据按照 JSON 标准处理并编码为 UTF-8，将结果返回为字节数组。将转换后的字节数组作为参数与 Map.class 传入 readValue 方法。使用 JSON 标准对 JSON 数据进行处理，防止 JSON 注入。

使用代码卫士对修复后的代码进行检测，可以看到已不存在“JSON注入”缺陷。如图2所示：

图2：修复后检测结果

检查程序逻辑，根据实际需求对数据进行合理过滤和安全校验，以避免产生JSON注入。