---- 衆所周知,Java語言具有完善的安全框架,從編程語言,編譯器、解釋程序到Java虛擬機,都能確保Java系統不被無效的代碼或敵對的編譯器暗中破壞,基本上,它們保證了Java代碼按預定的規則運作。但是,當我們需要逾越這些限制時,例如,讀寫文件,監聽和讀寫Socket,退出Java系統等,就必須使用數字簽名或安全策略文件(*.Policy)。
---- 在企業內部網中,本文提出了使用安全策略文件來設置java程序權限的一種簡單的方法。由於企業內部網中各臺計算機的位置、用途和安全性明確,更適於使用安全策略文件來設置java的權限,軟件的安裝、設置、升級和遷移都非常的方便,並且,還可以和數字簽名配合使用,更重要的是,可以細分每個java程序的權限,使用起來靈活方便。
一. Java中安全策略的概念
---- Java應用程序環境的安全策略,詳細說明了對於不同的代碼所擁有的不同資源的許可,它由一個Policy對象來表達。爲了讓applet(或者運行在SecurityManager下的一個應用程序)能夠執行受保護的行爲,例如讀寫文件,applet(或Java應用程序)必須獲得那項操作的許可,安全策略文件就是用來實現這些許可。
---- Policy對象可能有多個實體,雖然任何時候只能有一個起作用。當前安裝的Policy對象,在程序中可以通過調用getPolicy方法得到,也可以通過調用setPolicy方法改變。Policy對象評估整個策略,返回一個適當的Permissions對象,詳細說明那些代碼可以訪問那些資源。
---- 策略文件可以儲存在無格式的ASCII文件,或Policy類的二進制文件,或數據庫中。本文僅討論無格式的ASCII文件的形式。
二. Policy文件的格式
---- 爲了能夠更好地理解下面的內容,建議在閱讀時參照/jdk1.2/jre/lib/security/java.policy文件和/jdk1.2/jre/lib/security/java.security文件的內容。
---- 1. Policy文件的語法格式與說明
---- 一個Policy文件實質上是一個記錄列表,它可能含有一個“keystore”記錄,以及含有零個或多個“grant”記錄。其格式如下:
keystore "some_keystore_url",
"keystore_type";
grant [SignedBy "signer_names"]
[, CodeBase "URL"] {
Permission permission_class_name
[ "target_name" ]
[, "action"] [, SignedBy "signer_names"];
Permission ...
};
---- 1.1"keystore"記錄
---- 一個keystore是一個私有密鑰(private keys)數據庫和相應的數字簽名,例如X.509證書。Policy文件中可能只有一條keystore記錄(也可能不含有該記錄),它可以出現在文件中grant記錄以外的任何地方。Policy配置文件中指定的keystores用於尋找grant記錄中指定的、簽名者的公共密鑰(public keys),如果任何grant記錄指定簽名者(signer_names),那麼,keystore記錄必須出現在policy配置文件中。
---- "some_keystore_url"是指keystore的URL位置,"keystore_type"是指keystore的類型。第二個選項是可選項,如果沒有指定,該類型則假定由安全屬性文件(java.security)中的"keystore.type"屬性來確定。keystore類型定義了keystore信息的存儲和數據格式,用於保護keystore中的私有密鑰和keystore完整性的算法。Sun Microsystems支持的缺省類型爲“JKS”。
---- 1.2"grant"記錄
---- 在Policy文件中的每一個grant記錄含有一個CodeSource(一個指定的代碼)及其permission(許可)。
---- Policy文件中的每一條grant記錄遵循下面的格式,以保留字“grant”開頭,表示一條新的記錄的開始,“Permission”是另一個保留字,在記錄中用來標記一個新的許可的開始。每一個grant記錄授予一個指定的代碼(CodeBase)一套許可(Permissions)。
---- permission_class_name必須是一個合格並存在的類名,例如java.io.FilePermission,不能使用縮寫(例如,FilePermission)。
---- target_name用來指定目標類的位置,action用於指定目標類擁有的權限。
---- target_name可以直接指定類名(可以是絕對或相對路徑),目錄名,也可以是下面的通配符:
directory/* 目錄下的所有文件
*當前目錄的所有文件
directory/-目錄下的所有文件,包括子目錄
- 當前目錄下的所有文件,包括子目錄
《ALL FILES》文件系統中的所有文件
對於java.io.FilePermission,action可以是:
read, write, delete和execute。
對於java.net.SocketPermission,action可以是:
listen,accept,connect,read,write。
---- 1.3 Policy文件中的屬性擴展(Property Expansion)
---- 屬性擴展與shell中使用的變量擴展類似,它的格式爲:
"${some.property}"
實際使用的例子爲:
permission java.io.FilePermission
"${user.home}", "read";
"${user.home}"的值爲"d:/Project",
因此,下面的語句和上面的語句是一樣的:
permission java.io.FilePermission "
d:/Project ", "read";
三. 實例
---- 當初始化Policy時,首先裝載系統Policy,然後再增加用戶Policy,如果兩者都不存在,則使用缺省的Policy,即原始的沙箱模型。
---- 系統Policy文件的缺省位置爲:
{java.home}/lib/security/java.policy (Solaris)
{java.home}/lib/security/java.policy (Windows)
用戶Policy文件的缺省位置爲:
{user.home}/.java.policy (Solaris)
{user.home}/.java.policy (Windows)
---- 其實,在實際使用中,我們可能不會象上面介紹的那麼複雜,特別是在不使用數字簽名時。這時,我們完全可以借鑑JDK 1.2提供給我們的現成的/jdk1.2/jre/lib/security/java.policy文件,根據我們的需要作相應的修改,本文就針對不使用數字簽名情況詳細說明安全策略文件的用法。
---- 下面,是一個完整的在Windows 95/98/NT下使用的.java.policy文件。在文件中,分別使用註釋的形式說明了每個“permission”記錄的用途。
// For LanServerTalk.java and LanClientTalk.java
grant {
//對系統和用戶目錄“讀”的權限
permission java.util.PropertyPermission
"user.dir", "read";
permission java.util.PropertyPermission
"user.home", "read";
permission java.util.PropertyPermission
"java.home", "read";
permission java.util.PropertyPermission
"java.class.path", "read";
permission java.util.PropertyPermission
"user.name", "read";
//對線程和線程組的操作權限
permission java.lang.RuntimePermission
"modifyThread";
permission java.lang.RuntimePermission
"modifyThreadGroup";
//操作Socket端口的各種權限
permission java.net.SocketPermission
"-", "listen";
permission java.net.SocketPermission
"-", "accept";
permission java.net.SocketPermission
"-", "connect";
permission java.net.SocketPermission "-", "read";
permission java.net.SocketPermission "-", "write";
//讀寫文件的權限
permission java.io.FilePermission "-", "read";
permission java.io.FilePermission "-", "write";
//退出系統的權限,例如System.exit(0)
permission java.lang.RuntimePermission "exitVM";
};
四. java.policy文件的使用
---- 對於windows 95/98/NT,使用.java.policy文件的方法主要有下面兩種。
---- 1. 使用缺省目錄
---- 我們可以簡單地將編輯好的.java.policy文件拷貝到windows 95/98/NT的HOME目錄,這時,所有的applet(或Java應用程序)可能都擁有某些相同的權限,使用起來簡單,但不靈活(例如:對於java.io.FilePermission ,其目標類的target_name必須使用絕對路徑),如果不是在企業內部網中使用,還可能存在一定安全隱患。
---- 2. 在命令行中指定
---- 在命令行,如果我們希望傳遞一個Policy文件給appletviewer,還可以使用"-J-Djava.security.policy"參數來指定policy的位置:
appletviewer -J-Djava.security.
policy=pURL myApplet
---- pURL爲Policy文件的位置。下面,是一個實際的例子,以當前目錄的.java.policy文件所指定的安全策略運行當前目錄的LanServerTalk.html(文件中裝載並運行LanServerTalk.java):
appletviewer -J-Djava.security.policy
=.java.policy LanServerTalk.html
---- 這種方法使用靈活,特別是作爲一個軟件包在企業內部網中發佈時,安裝、設置和遷移軟件,基本無須修改Policy文件的內容,使用起來相當簡單,而且,安全許可的範圍控制較精細。
企業內部網中使用Policy文件來設置Java的安全策略
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