企業內部網中使用Policy文件來設置Java的安全策略

2019-11-18 12:22:18

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　　---- 眾所周知，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。由于企業內部網中各臺計算機的位置、用途和安全性明確，更適于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，并且，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，具體說明了對于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。為了讓applet（或者運行在SecurityManager下的一個應用程序）能夠執行受保護的行為，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，具體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
　　---- 為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用于尋找grant記錄中指定的、簽名者的公共密鑰（public keys），假如任何grant記錄指定簽名者（signer_names），那么，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，假如沒有指定，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，用于保護keystore中的私有密鑰和keystore完整性的算法。Sun Microsystems支持的缺省類型為“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必須是一個合格并存在的類名，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用于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
　　對于java.io.FilePermission，action可以是：
　　read, write, delete和execute。
　　對于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，它的格式為：
　　
　　"${some.property}"
　　實際使用的例子為：
　　permission java.io.FilePermission
　　"${user.home}", "read";
　　"${user.home}"的值為"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，然后再增加用戶Policy，假如兩者都不存在，則使用缺省的Policy，即原始的沙箱模型。
　　
　　---- 系統Policy文件的缺省位置為：
　　
　　{java.home}/lib/security/java.policy (Solaris)
　　{java.home}/lib/security/java.policy (Windows)
　　用戶Policy文件的缺省位置為：
　　{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么復雜，非凡是在不使用數字簽名時。這時，我們完全可以借鑒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具體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，分別使用注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
　　---- 對于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：對于java.io.FilePermission ，其目標類的target_name必須使用絕對路徑），假如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，假如我們希望傳遞一個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為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（文件中裝載并運行LanServerTalk.java）：
　　
　　appletviewer -J-Djava.security.policy
　　=.java.policy LanServerTalk.html
　　---- 這種方法使用靈活，非凡是作為一個軟件包在企業內部網中發布時，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，安全許可的范圍控制較精細。

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