java 安全沙箱模型 转载自galaxystar.javaeye.com

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java 安全沙箱模型

起到第一道安全保障作用的"双亲委派类加载模型"

双亲委派方式的类加载，指的是优先从顶层启动类加载器开始，自顶向下的方式加载类的模型（参见第一条类装载器体系结构）。

这种模型的好处是，底层的类装载器装载的类无法与顶层类装载器装载的类相互调用。
哪怕是同包下的类，只要他们不属于同一类装载器，都是相互隔绝的。这对一些有安全隐患的类起到了安全隔离的作用。使它不能冒充系统类来破坏程序正常运作。

此外，不同的类装载器，也有自己的类装载范围。比如启动类装载器，它只会装在jdk/lib目录下的包/类，因此，系统级的类是相对安全的。

 

 

class文件校验器，通过四趟扫描，保证了class文件正确

第一趟是，检查class文件的结构是否正确。比较典型的就是，检查class文件是否以魔数OxCAFEBABE打头。

通过这趟检查，可以过滤掉大部分可能损坏的，或者压根就不是class的文件，来冒充装载。

 

第二趟是，检查它是否符合java语言特性里的编译规则。比如发现一个类的超类不是Object，就抛出异常。

 

第三趟是，检查字节码是否能被JVM安全的执行，而不会导致JVM崩溃。这里提到了一个停机的问题。内容是这样的，“即不可能写出一个程序，用它来判定作为其输入而读入的某个程序，是否会停机”。意思是，不可能写一个程序，让它告诉你，另外一个程序会不会中断或崩溃。

 

第四趟是，符号引用验证。一个类文件，它会包含它引用的其他类的全名和描述符，并跟他们建立符号引用（一种虚拟的，非物理连接的方式）。当程序第一次执行到需要符号引用的位置时，jvm会检查这个符号链接的正确性，然后建立真正的物理引用(直接引用)。

 

jvm类型安全特性

这些都是基础的java语言特性，他们降低了java程序出现内存混乱，崩溃的几率。

• 结构化内存访问（不使用指针，一定程度上让黑客无法篡改内存数据）
• 自动垃圾收集
• 数组边界检查
• 空引用检查
• 数据类型安全

 

Java api的安全管理器 securityManager

这是安全沙箱中，离我们程序员最接近的一环。

securityMananger，是一个api级别的，可自定义的安全策略管理器，它深入到java api中，在各处都可以见到它的身影。比如SecurityClassLoader。

 

默认情况下，java应用程序是不设置 securityManager 实例的(意味着不会起到安全检查)，这个实例需要我们在程序启动时通过 System.setSecurityManager 来设置。

 

一般情况下，检查权限是，通过 SecurityManager.checkPermission(Permission perm) 来完成的。外部程序通过，创建Permission实例，传递给前面的check。

 

Permission是一个抽象类，需要继承它实现不同的权限验证，比如 FilePermission，代表对某个文件的读写权限。

new FilePermission("test.txt", "read")

你可以将这个实例，扔给 SecurityManager,检查是否可读text.txt这个文件。

 

java签名/证书机制

java签名/证书机制，可以保障使用者，安全地调用外部提供的jar，防止你信任的jar被篡改。

 

首先，java的签名，必须是基于jar包的。也就是说，你必须将你要提供的class，打包到jar里。

然后，通过 java 提供的签名工具（jarsigner）对jar包进行签名，发布。

 

签名原理：

使用非对称算法，生成一对公钥/私钥。

 

证书
证书是在签名基础上，对签名值，再进一步做一次加密。而这次加密使用的私钥和公钥都是证书机构提供的。
这种方式，是为了防止，有些恶意用户，在公钥发到你手上前，就对其做了手脚，然后再发一个动过手脚的jar给你，用动过手脚的公钥解动过手脚的jar包，是可以解开的。

而使用证书后，它会对已经加密的签名值，再做一层加密，这样，到你手里，你只需要通过证书机构的公钥进行解密，然后再用jar包发布者的公钥解密就行了。(只能在一定程度上，提供一些安全性)