淺談利用codeql進行java代碼審計分析（1） - 網安 - 專業的網絡安全產業、社區、知識平臺

0x00 前言

畢業的師兄推薦我來學習一下一款名叫codeql的代碼審計工具，作為目前剛問世不久的代碼審計工具擁有著巨大的優勢，它在github上作為一款免費工具供安全審計人員使用，同時還可以利用其特性創造屬于自己的編譯語言規則。

0x01 安裝步驟及環境配置

首先需要在官網下載并安裝Visual Studio Code
在此處搜索codeql插件并安裝

1，安裝插件（已完成）

2，檢查CodeQL CLI即核心程序

（直接在下載[https://github.com/github/codeql-cli-binaries/releases/latest/download/codeql.zip](https://github.com/github/codeql-cli-binaries/releases/latest/download/codeql.zip)）

3，克隆工作車間Codeql starter

（直接下載https://github.com/Semmle/ql（更多的編寫例子）https://github.com/github/vscode-codeql-starter（單一的編寫例子作用不大）https://github.com/XiaoMi/galaxy-sdk-java.git也可以在cmd內利用 git clone +鏈接下載）

注：下載完后設置一個codeql-home文件夾，將兩個下載好的壓縮包解壓進此文件夾
快速啟用

1，在LGTM導入一個包

2，開啟查詢

打開擴展設置
修改執行路徑,填寫codeql cli的內的codeql.exe路徑
在工作區打開下載好的Codeql ql

然后是在環境變量內的path加入codeql命令（C:\Users\Administrator\Desktop\codeql-home2\codeql-win64\codeql）

下一步就是建立數據庫了（或導入數據庫）

0x02 相關命令

在codeql執行程序根目錄打開dos界面使用

codeql database create java-database -l=java -c="javac xxx.java"

codeql database create java-database（利用codeql 創建名為java-database的java數據庫）-l=java（編譯語言為java）-c="mvn clean install -file pom.xml"（利用命令進行編譯,不知道為什么用這個會報錯）-c="javac xxx.java"(將xxx.java編譯成xxx.class并生成codeql數據庫)--source-root=./xxx/xxx(設置路徑，若未設置則默認在codeql執行程序目錄下建庫)codeql database upgrade java-database(更新數據庫)codeql database analyze ./xx/x1 --format=csv --output=xx/x2.csv(利用xx/x1路徑庫對目標進行分析，并以csv的格式在xx/x2路徑輸出)

0x03 關于建庫

在這里做個失敗案例

結果就是無法創建成功，也試過利用webgoat構建，但也是同樣的問題，可謂是無所不用其極，但都是以失敗告終，而在閱讀了相關文檔以及github，csdn社區后也是一無所獲，對于像Java這類需要進行編譯才能創建ql庫的語言，目前能搜索到的相關資料是非常稀缺的，以上就是筆者目前遇到的問題，即無法正常創建一個java的ql庫。
c/c++也無法正常建庫，而例如javascript與python語言則可以順利建庫。

而開發人員的解釋，則是他們還在解決這個問題，所以暫時還是不能正常建java庫的，雖然說的是MacOS的，可是我的win11貌似也不行。

不過最終我還是找到了解決方法，使用-c="javac xxx.java"對目標java文件進行編譯即可.

參考[7].3
但是要確保文件名和代碼的主函數名一致，否則也會報錯。（如果出現亂碼情況，請把windows的顯示語言轉換成English即可解決，就可以成功建立數據庫啦）
可以用命令利用BreakInSwitchCase.qlref生成csv報告
將建好的庫導入vscode
在該路徑增加一個demo.ql
即可開始編寫ql查詢語句，右鍵run query就能看到結果

下面再說明一下如何在LGTM中導入一個包的步驟

點擊這個小頭像
輸入URL例如https://lgtm.com/projects/g/apache/kafka.再選擇需要的語言即可。
最快速的開啟方法是直接到lgtm網站進行編寫查詢：https://lgtm.com/query/6454096835092279761/

0x04 codeql審計代碼原理圖

可以參考綠盟這篇理解：https://cloud.tencent.com/developer/article/1645870
原理：編寫查詢語句找出代碼中的漏洞，codeql內的編譯器調用extractor將java代碼編譯成可查詢的數據流，并以數據庫的形式搭配ql庫與編寫的查詢語句進行查詢，得出結果并生成報告

0x05 漏洞分析

這里用試一下sql注入漏洞作為例子，由于無法正常建庫，所以這里用網站進行演示

源碼及查詢語句

/**
 * @name Query built from user-controlled sources
 * @description Building a SQL or Java Persistence query from user-controlled sources is vulnerable to insertion of
 * malicious code by the user.
 * @kind path-problem
 * @problem.severity error
 * @security-severity 8.8
 * @precision high
 * @id java/sql-injection
 * @tags security
 * external/cwe/cwe-089
 * external/cwe/cwe-564
    */
import java
import semmle.code.java.dataflow.FlowSources
import SqlInjectionLib
import DataFlow::PathGraph
from QueryInjectionSink query, DataFlow::PathNode source, DataFlow::PathNode sink
where queryTaintedBy(query, source, sink)
select query, source, sink, "Query might include code from $@.", source.getNode(), "this user input"

在網站可以看到報告有兩處漏洞：

* 也可切換視圖為alert更為直觀地追蹤

0x06 總結

我目前還在學習codeql階段，有不少的紕漏還請大佬們多多包涵，寫這篇文章的目的主要是想為安全小白分享一下codeql這款工具，希望讀者看完后能有所收獲以及避開我踩過的坑，我會繼續學習新的安全知識，努力提升自己，將更多更優質的技術文章分享給大家，也請大佬們在評論區給小弟提些建議，后期我會在評論區及時回復您并且修改疏漏。

0x07 Reference

[1].官方文檔

1，https://codeql.github.com/docs/

2，https://lgtm.com/help/lgtm/generate-database

[2].利用codeql挖掘各類java漏洞

https://blog.csdn.net/haoren_xhf/article/details/115064677?spm=1001.2014.3001.5501

平臺csdn，作者淺入淺出0

[3].微軟的codeql文檔

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-hardware/drivers/devtest/static-tools-and-codeql

[4].關于codeql一系列的學習筆記

http://www.myhack58.com/Article/html/3/8/2020/96814.htm

[5].codeql官方練習題

1，https://www.jianshu.com/p/f141c6c85c1d #新手練習

2，https://lab.github.com/githubtraining/codeql-u-boot-challenge-(cc++) #課程

[6].CodeQL Java 全網最全的中文學習資料及相關教學視頻

https://github.com/SummerSec/learning-codeql

[7].有關建立java庫的解釋

1，https://www.freebuf.com/articles/web/283795.html

2，https://paper.seebug.org/1324/ #轉載自Seebug Paper

3，https://blog.csdn.net/qq_38049062/article/details/116865812?spm=1001.2101.3001.6650.13&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EOPENSEARCH%7Edefault-13.no_search_link&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EOPENSEARCH%7Edefault-13.no_search_link

[8].codeql建java庫成功的案例

https://blog.csdn.net/qq_38049062/article/details/116865812?spm=1001.2101.3001.6650.13&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EOPENSEARCH%7Edefault-13.no_search_link&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EOPENSEARCH%7Edefault-13.no_search_link

[9].利用webgoat建立java庫 #轉自angelwhu_blog

https://www.angelwhu.com/paper/2019/12/30/CodeQL-introduction/#0x00-%E7%8E%AF%E5%A2%83%E6%90%AD%E5%BB%BA

[10].github上關于codeql的問答模塊

https://github.com/github/codeql-cli-binaries/issues

[11].CodeQL跟蹤java數據流。

https://www.jianshu.com/p/338d14e723c0

[12].生成的報告形式

https://www.cnblogs.com/goodhacker/p/13544871.html

下一期我將分享關于語法規則的相關知識