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前言
CodeQL基本语法
- 1.语法结构
- 2.类库
- 3.谓词
- 4.基本数据类型及其内建函数

前言

学习利用CodeQL进行Java代码审计。包含一些概念和例子。

CodeQL基本语法

CodeQL是利用解析引擎把我们需要审计的项目解析成了数据库，注意此处的数据库是转换成CodeQL能识别的中间层数据库。因为核心的解析引擎是不开源的，所以生成一个中间数据库。然后我们可以编写相关的QL规则，然后CodeQL引擎会根据规则去数据库中找到满足条件的数据，我们再分析即可。

1.语法结构

1）QL查询的语法结构为：

from [datatype] var  /* ... 变量声明... */
where condition(var = something)   /* ... 逻辑公式 ... */
select var    /* ... 表达式 ... */

2）一个小例子作用就是在所有的整形数字i中，当i==1的时候，输出 i。

// 表示我们要引入CodeQL的类库，因为我们分析的项目是java的，所以在ql语句里，必不可少
import java// 表示我们定义一个变量i，它的类型是int，表示我们获取所有的int类型的数据
from int i
// 表示当i等于1的时候，符合条件
where i = 1
// 表示输出i
select i

3）也可以利用官方搭建的平台练习写一些规则。LGTM查询控制台：https://lgtm.com/query

2.类库

1）CodeQL解析引擎会把我们需要审计的项目代码转换为CodeQL可识别的AST数据库，格式如下所示。可以看出来大体是两级一个是导入的包，一个是类的。类的下面是一些方法、属性等。类库实际上就是上面AST的对应关系。

2）比如说想要获取所有类当中的方法，在AST中 Method 就表示获取当前项目中所有的方法。如下所示：

import javafrom Method method
select method

3）升级一下，通过Method类内置的一些方法，把结果过滤一下。比如获取名字为get的方法名称。

import javafrom Method method
where method.hasName("get")
/**
method.getName() 获取的是当前方法的名称
method.getDeclaringType() 获取的是当前方法所属class的名称。
**/
select method.getName(), method.getDeclaringType()

3.谓词

1）谓词是用于描述构成 QL 程序的逻辑关系。概念上和函数有点像。个人根据官方文档理解，谓词就是一个一元数组或二元数组，一元数组的集合谓词元数就是一，二元数组的集合谓词元数就是二。通常，谓词中的所有元组都具有相同数量的元素。谓词的数量是元素的数量，不包括可能的result变量。QL中有许多内置谓词，可以参考官方文档：https://codeql.github.com/docs/ql-language-reference/ql-language-specification/#built-ins。
2）定义一个谓词条件：

需要关键字 predicate
需要一个小写字母开头的标识符，例如：isCountry
定义参数，多个用逗号连接，每个参数，需要指定参数类型和参数变量的标识符。
谓词本身一个大的花括号 “{ }”

3）官方例子：

predicate isCountry(string country) {country = "Germany"orcountry = "Belgium"orcountry = "France"
}predicate hasCapital(string country, string capital) {country = "Belgium" and capital = "Brussels"orcountry = "Germany" and capital = "Berlin"orcountry = "France" and capital = "Paris"
}

4）上方查询get的例子还可以按照如下所示改写。

import javapredicate isGet(Method method) {exists(|method.hasName("get"))
}from Method method
where isGet(method)
select method.getName(), method.getDeclaringType()

语法解释：
predicate 表示当前方法没有返回值。
exists子查询，是CodeQL谓词语法里非常常见的语法结构，它根据内部的子查询返回true or false，
来决定筛选出哪些数据。

5）谓词可分为带有结果的谓词和不带有结果的谓词。区别就是是否引入了特殊变量result，有result的话就可以顶替predicate了。参考官方案例：

// 无结果的谓词
predicate isSmall(int i) {i in [1 .. 9]
}
// 如果i是正整数并且小于10，则isSmall(i)成立。// 有结果的谓词
int getSuccessor(int i) {result = i + 1 andi in [1 .. 9]
}// 如果i是正整数并且小于10，则这个谓词的结果就是接替i

4.基本数据类型及其内建函数

1）QL语言中的基本数据类型，包括整型、浮点型、日期型、布尔型以及字符串类型。需要注意的是，对于QL语言来说，其支持的数据类型都带有相应的内建函数——通俗来说，就是系统已经为我们写好的函数就是谓词，我们直接拿来就能用了。
     2）举例来说，如果我们想求一个整数的绝对值，直接调用内建函数abs()即可，例如1.abs()。

     2）就是如果我们要调用某种类型的变量的通用形式为：直接在变量后面加上一个点号，然后加上要调用的内建函数即可。同时，我们还可以通过点号将多个函数串联起来，也就是对变量连续进行多种处理，例如，对于一个整型变量s，先求绝对值，再开平方，我们可以将这个处理过程表示为：s.abs().sqrt()。

     3）字符串类型，和其他语言差不多。

from string s
where s = "he\"llo"
select s

4）整型与浮点型。

from float a, int b
where a = 5.3 and b = 2
// pow的作用就是参数的几次幂  下方例子就是5.3的2次幂
select a.pow(b)

5）日期型。编写一个查询，来计算首个武汉疫情到现在已经过去了多少天了。

from date start, date now
// toDate()作用就是将指定的字符串转换为日期值
where start = "1/12/2019".toDate() and now = "25/10/2022".toDate()
select start.daysTo(now)

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