Java杂谈6——Java安全模型

　　Java语言安全模型是其有别于传统的编程语言的一个很重要的特点，采用一种沙箱模型隔离了Java的运行环境与具体的操作系统，使得Java在网络环境下能够更为安全的运行。理解Java的安全模型，能够帮助我们站在更高的层面理解Java的底层实现，在适当的时机及时找出问题所在。

沙箱模型的建立主要涉及了Java语言相关的以下几个部分：

• 类加载器；

　　　　运行时包：指由同一个类加载器装载的、属于同一个包的、多类型的集合。任意两个Java类包访问权限适用的前提是：属于同一个包，还必须是属于同一个运行时包。这样规定的动机之一就是防止一个由用户自定义类加载器装载的Java类非法获取到Java核心API的包访问权限。

         例如：通过动态类加载一个名为Java.lang.Virus的Java类能够被装载到内存，由于这个类是属于包Java.lang。如果不加以限制，这个外部的类就会拥有包内其他类的包访问权限。

         双亲托管模型：保证基本Java类库不会被恶意代码任意覆盖，具体的内容可以参考我之前的文章。

 

•  类文件校验器；

　　类文件的校验一般有四个步骤：

1. Class文件的结构验证；
2. 类型数据的语义检查（包括具体的操作码，操作数）；
3. 字节码的验证（例如程序的可停机性，操作码的合法性）；
4. 符号引用的验证（过程中还包括了装载引用外部类，符号替换，链接过程的二进制兼容性判断）。

 

• 内置的安全特性；

　　包括了如下几个方面：

1. 类型安全的引用转换；
2. 结构化内存访问（屏蔽指针操作）；
3. 自动垃圾回收；
4. 数组边界检测；
5. 空引用检查。

 

• 安全管理器与Java API。

　　检测Java虚拟机堆外部资源访问的合法性，即界定沙盒的边界。不会被默认设置，如果需要检测在编码中需要自行编写。参见Java.lang.SecurityManager下的一系列以“check”开头的方法。