Java

－Ｔ￡Ｃ　Ｈ　Ｎ　Ｏ　ＬＯＧ　ｙ　＠　Ｌ＂ｊ　ｉ　．　

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Ｊ　ａ　Ｖ　ａ安全性问题　

Ｔａｖａ是由美国的ＳＵＮ公司发展　Ｊ出来的第一种韵在胁ｍ　上面　具有软硬伟平台无关性的程序设计语育。　Ｊ　一推出即｝ｆ起垒世界的荚桂。Ｊａｖａｉ￣　言的特性使它可以最大驻度地剿用羽培。　用ｌａｖａ缩写的程序磐为两种，一种是比　较短小的运行在Ｗｅｂ浏览器上的程序，　称为Ｊａｖａ　Ａｐｐｌｅｔ，它是动态、安垒，跨　平台的网培应用程謦。　ＪａｖａＡｐｐｋ￣　ＨＴＭＬ语言，通过　主页发布到ｌｎｔｅｒｎｅｔ。障珞用户访问服务　器的Ａｐｐｉｅｔ时，这些Ａｌ：￣ｅｔ腹网络上进　行传输，然后在支持ｌａｖａ豹稠蜷器中运　行。另一种是可翳离ｉ螬箍嚣运行的应用　程序ｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）。Ｉｎｔｅｍｅｔ的西虢发展　及万维两ｗｗｗ的靛建增长，推黏了　Ｊａｖａ语言的飞速发腔　檀藉Ｊａｖａ遥新威　为Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上最受教避的开发与缩程语　言，其应用锈域非常广泛　Ｊａｖａ技术自出现以来，一直都将系　统安垒性作为重要盼皱垤目标　ＪＡＶＡ的　安全攘塑不回于传辘韵蠹垒方槎，转统　的安全方｛击中，太茹藏辩捧累筑囊许应　用程序充分访阊系挠舞鼙，在撼捧幕坑　不提供安全保护的揽嚣矍，运行环境不　扼被信任。为了辩捧选十映路，安垒策略　经常要求在应用程序执行之前对应用程　蒋学英　

性体系结构中　防止些“别有　心”　的程序破坏系统，但是它仍然存在一些　尚未解决的问题　这些问题将会直接影　响到Ｊａｖａ的安生性　而一直以来，很多　程序员都肚为、Ｊａｖａ程序只要是在虚拟　机一屠安全了，整个应用程序就安全　了。这样的理衅是存在着极大的欠娃　的。　实际上，Ｊａｖａ的安全问题大致口』以　分为四个方面：虚拟机安争、亨节码安　全，应用程序安争以及嘲络安全。下面　我们分三个部分束讨论这四个方面的安　全性问题。　

一　Ｊａｖａ虚拟机和字节码的　安全问题　Ｊａｖａ是用虚拟机的理论来实现　Ｊａｖａ【的软硬件平台无关性的　虚拟机安　全一直都是开发』、员关注的焦　。由于　Ｊａｖａ过去主要是作为下载到本地执行的　小应用程序开发语言．下载下来的代码　的安全性和执行环境就是异常重要的事　情。这种情况下的安全意昧着正确安装　类装载器和安全管理器　及验证下载的　代码。医此，Ｊａｖａ最初的安全问题就只　是虚拟机和字节码安全ｌ　题。　为了特Ｊａｙａ　ＡｐｐｌｅＩ巅人网页，同　页编程人员在网页中放＾ＨＴＭＬ标志　来通知用户的浏览器有～个Ｊ　ａ　ｖ　ａ　Ａｐｐｌｅｔ嚣要运行，这样．一个与Ｊａｖａ兼　容的测览器在碰到＜ＡＰＰＬＥＴ＞标志后　就会下载响应的娄文件，服务器将娄　文伟发送给浏览器，这时Ｗｅｂ浏览区　／开簟暴娆世界，　就把这　字节代码的娄文件交给　Ｊａｖａ虚拟机，鲫果Ｊａｖａ虚拟机绎过　系列步骤确认次ａｐｐｌｅｔ是叮信任的．　它就将这个ａｐｐｌｅｔ翻译或机器、然后　由Ｊａｖａ的一些组件，包括ＪａｖａＡｐｐｌｅｔ　类装＾器、Ａｐｐ［ｅｔ柱验　＆ｐｐｌｅｔ安全　十牛管理器，来完成代码装＾和姣验安　全往的一系列上作，然后再编译执　行　在这个过程中，Ｊａｖａ　Ａｐｐｌｅｔ使用　ｓａｎｄ　ｂｏｘ安全模式，通过限制ａｐｐｉｅｔ　的访问　域柬保护用　区域不被＾　侵。这些　域叫命名空　，是Ｊａｖａ虚　拟机用　存储Ｊ　ａ　ｖ　ａ娄的一块内存空　问。　实际上，Ｊａｖａ虚拟机为她所下载的　每个Ｊａｖａ娄分配块空间．然后载人　器与校验器起来确保没有任何类越过　它的明明空问去　问别的类的命名卒　问。Ｓａｎｄｂｏｘ　ａｐｐｌｅｔ是标准的ａｐｐｌｅｔ．它　受限访问用户的系统资源：它　能　方问　用白的硬盘、中Ｊ开额外的传精通道，　只能逗眦一　关于ａｐｐｋｅ［运行的基本　信息　然而．还有一种Ｊａｖａ娄被称为可　信任的Ｊａｖａ　ａｐｐｌｏｔ，它是Ｊａｖａ模式的　一种新变异娄型。一个可信任的Ｊａｖａ　ａｐｐｌｅｔ可访问所有的系统资源　通常这　样的可信任ａｐｐｌｅｒ￣都是由一个组织创建　并用于　业内部的．　如果一此“恶意”　的人创建ｒ“另有所图　的町情任　ａｐ￣ｌｅｔ．耶么．Ｊａ，ｌａ的蛀拟帆和字节码　安全问题就不象大家所想象的那样　ｒ。这是罔为存Ｊａｖａ虚拟机通过网络　

献服务器上Ｆ载娄代码时，它并没有办　维普资讯 http://www.cqvip.com 洼知道这些字节码是否能安全执行。安　全的字节码永不会指示虚拟机执行让　Ｊａｖａ运行时处于不懈调和无效的状态。　通常情况下，Ｊａｖａ编译器可以确保　创建的娄文件里的字节码是安全的。然　而也可以手工写出Ｊａｖａ编译器不允许　的字节码　Ｊａｖａ校验器以一系列极富想　像力的方祛检查所有这样的字节码井验　证那些不台规范的代码。如果校验器真　的接要求正常工作的话，那么一旦校验　完戚，Ｊａｖａ虚拟机就知道程序代码是安　全的。　构成Ｊ　ａｖａ虚拟机安全问题的另　一个问题是类型混乱问题　类型的概　念对Ｊ　ａ　ｖ　ａ编程语言来说是浑然一体　的。每个值都同一种类型相关联，　Ｊ　ａ　ｖ　ａ虚拟机就是用值的类型来决定　什么样的操作可以怍用在什么样的值　上　程序的类型信息对于虚拟机安全　是至芙重要的。因此，一个被恶意的，　未经验证的代码启动的类型混淆攻击　会试图让Ｊ　ａ　ｖ　ａ虚拟机相信伪装成为　一个娄实列的内存块确实是是另一个　娄的实列．以此进行攻击。如果攻击　成功，程序就会以设计者意想不劲的　方式来操怍类宴列。这种攻击称为　“类型混淆攻击”，因为虚拟机在这种　情况下已经闹不清被修改的类的类型　到底是哪种了。如果类经过了完全的　验证，那么　类型混淆攻击”是不会　发生的：在上面的第二个列表中，校　验器捕获了这个企图并抛出了异常　也就是说．只要枝验器没有被关闭或　是被绕过，那么安全就是能够保障　的　二　应用程序的安全问题　程序开发中的微小错误都可能给　开发人员和用户带来很大的安全问题　很多人都以为只有那些或有意或无意的　黑客们在开发一些危及到系统的安全性　的程序却往往忽略了自己在进行程序　开发的过程中无意识地留下的一些漏　洞，将给自己的应用程序带来巨大的安　全隐患。　在讨论Ｊ　ａ　ｖ　ａ的虚拟机的安全问　题时我们就已经知道了，在Ｊａｖａ校验　器中的漏洞将使一些人有机可乘　在　利用Ｊ　ａ　ｖａ进行程序设计是也同样存　在这样的情况，而且．这样的漏洞必　然还很多．一时也雌　察觉。这样的　漏洞就为黑客们提供了大量的帮助和　机会。随着在Ｊａｖａ虚拟机领域里的明　显的漏洞的不断发现和修补，Ｊａｖａ的　安全问题已经从Ｊ　ａｖａ虚拟机安全转　向到运行于其上的应用程序安全。由　开发者在程序中造成的安全孺洞将会　带来长时间的影响和损失。囤此，　Ｊ　ａ　ｖ　ａ的第二个安全问题在于应用程　序的安全问题。马虎ｌ槲　的ｆｔ码编　写，不熟练的编程技能　及不充足的　系统测试都会带来安全漏洞　作为开　发者，应用程序的设计以及代码实现　是非常关键的。在应用程序的安全问　题中．可以大致归结为以Ｆ几点：　１定时问题　最有害的定时问题是资源竞争问　题。这样的问题会在当两个没有经过适　当同步的线程同时争夺同个资源时发　生。在这两个互相影响的线程或者是在　不懈调，无效的状态下放弃对象，或者　是当恶意代码利用了正被另一十线程使　用又没有被很好的保护的资源时，安全　漏洞就会出现。通常的解决办祛就是加　上同步措施。　２　不充分的输入校验　系统的输Ａ在使用前一定要经过　检验。尽管某些输人是来自信任源，但　出于安全考虑，所有这些输Ａ都应该　看作不被信任的，危险源。未经完全检查　的输人可能带来大量严重的安全弱　。　３　不当的随机数　’ＴＥｃ　ＨＮＯ　ＬｏＧＹ　ＪＡＶＡ专栏　

好的加密系统需要高质量的随机数　发生器。早前ＮｅＬｍ．，ａｐｅ　Ｎａ，Ａｇａｔｏｒ的夫量　安垒漏洞直接就是来自于不适当的随机　数发生器　随机数发生器产生的有效密　匙达不到建议的长度，结果很容易遭到　破解。　４设计缺陷　由Ｆ设计上的姨乏长远统筹的考　虑，对语言及函数库的理解不够克丹　而带来的安全性漏洞比在代码实现时　的漏洞更可怕。这种漏洞通常使程序　逻辑纠缠不清．必颓花大量的时间和　耐心来艇决　５初始化问题　非常规的方法创建实例，很永远将　娄的安全系统破坏。　６　可见性和扩展性问题　可见性（类或是其成员是否是公共　的或是私有的），扩膀陛（子类是否能继　承一个类或是方法）为软件开发人员提　供了非常重要的工具。这两种娄型如果　使用不当，也会造成一　微妙的漏洞。　在子娄化的例ｆ中，一个子类可以改变　由超类继承而束的约定，定义。扩展后　的代码使用，些自己的约定就可能破坏　程序安争。这类问题的解决办法就是：　台理使用“ｆｉｎａｌ　关继字，防止子类进　行重定义　同样，你可以通过使用荚键　字　ｐｒｉｖａｔｅ”防止娄内部流程和状态被　惨改。　７绝不要放置“后门”　“后门　是程序员为了便于自己开　发调试程序时所设置的避Ａ程序的便捷　通道。如果这样的便捷通道被黑客所破　解，那整个系统就没有什么安全可言　了。因此，一定不能在程序中设置“后　

不管怎样，Ｊａｖａ在安全性方面还是　很优越的。比如在Ｃ／Ｃ＋Ｉ里面固指针　和缓存溢出带来的安全性问题在Ｊａｖａ　中都已经避免掉了。当初ＳＵＮ公司为Ｊ，　

８１　Ｌｉｎｕｘ　ｗ￣ｒｌ

ｄ　维普资讯 http://www.cqvip.com Ｊａｙａ　

本　嚣．在用传统的语育｛鲁程时，程序．鞋１只能　叠过函数的返回值来发出蔼误信息。这易　于导致覆多错误，西海在校多情况下需要　知道错误产生的内部　带。通常．用全局　变量ｅｍｌ０来存储　异常　鹌粪型。这霹易　导致误用。因为一十嘲∞箱罐有霄＿甚在被　魁强翦麓另外的错误羲夔掉．　即使最优美的Ｃ话富寝謦，为　娃理　异常　情况，也常隶髓子痿哟语旬。Ｊａｖａ　辩　异常　扮她瑗蹙礴向赭豢钧　一个Ｊａｖａ　静勘　ｍ是一十撬遽　异鬻　情撵的对　羹　当出现。异常　博髓肘，一个ＥＸｌ￣：ｉｏＩｌ　对象就产生了　并放弼产生这个　异常　的　戚煎荫敷里　下弼我黎弹鼬卉鲴Ｊａｖａ的韵　异常　处理方鞋．　１．基础　Ｊａｖａ【的　异常　娃理是通过５十关键　词来实现的≈ｔｒｙ，￣ｈ，ｄｌｒｏｗ，ｔｈｒｃｏ￣ｓ和　ｆｉｎａｌｌｙ。用廿ｙ来执行一段程岸，如果出现　⑨④⑥　・　一　．　

异常处理技术　

小丫　

异常”．系境地出｛ｍｒ０ｗ　一个“异常”　你可　通过它的类型柬捕捉（ｃａｔｃｈ）它，　或最后由缺省处理器来处理　下面是　“异常”处理程序的基本形式：　ｔｒｙ　／／程序块｝　ｃａｔｃｈ（Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ　Ｆｙｐｅ】ｅ）｛／／　对ＥｘｃｅｐｔｉｏｎＴ｝２￣ｅｌ的处理ｊ　ｃａｔｃｈ（ＥｘｃｅｐｔｉｏｎＴｙｐｅ２　ｅ）｛／／　对ＥｘｏａｏｔｉｏｎＴｙｐｅ２的处理ｊ　ｔｈｒｏｗ（ｅ）；｛／／再地出这个异常　

２．“异常“的类型　在　异常”娄层次的最上层有一个　单独的娄叫做Ｔｈｍｖｃａｂｌｅ　这十娄用来　表示所有的”异常”情况　每十“异常　类型都是Ｔ　ｈ　ｒ　０ｗ　ａ　ｂ１　ｅ的子类。　Ｔｈｒｏｗａｂｌｅ有两个直接的子娄。一类是　Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ，是用白程序能够捕捉到的　“异常”情况　我们将通过产生它的予　娄来创建自己的“异常”。男‘娄是　Ｅｒｒｏｒ，它定义了通常无法捕捉到的“异　常　。要谨慎使用Ｅｒｒｏｒ　菱，因为它们　通常会导致灾难性的失败。在Ｅｘｃｅｐ　［１Ｏｌｌ中有一十Ｆ攒ＲｕｎｔｉｍｅＥｘｃｅｐｔｉｏｎ，　它是程序运行时自动地对菜错误作出反　应而产ｌ牛的。　３．不捕捉“异常”　异常”对象是Ｊａｖａ在运行时对某　“异常“情¨兄作出反应而产生的；例如，　Ｆ面这个小程序包含一个整数被０球的　舁常”：　ｃｌａｓｓ　ＥｘｃＯ｛　ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｖｏｉｄ［ｎａｍ（Ｓｂ　ａｒｇｓ　［】）　｛　ｉｍ　ｄ－０；　ｉｎｔ　ａ＝４２／ｄ