JVM-沙箱安全机制

什么是沙箱?
 Java安全模型的核心就是Java沙箱(sandbox),什么是沙箱?沙箱是一个限制程序运行的环境。沙箱机制就是将 Java 代码限定在虚拟机(JVM)特定的运行范围中,并且严格限制代码对本地系统资源访问,通过这样的措施来保证对代码的有效隔离,防止对本地系统造成破坏。沙箱主要限制系统资源访问,那系统资源包括什么?——CPU、内存、文件系统、网络。不同级别的沙箱对这些资源访问的限制也可以不一样。

所有的Java程序运行都可以指定沙箱,可以定制安全策略。

java中的安全模型:
 在Java中将执行程序分成本地代码和远程代码两种,本地代码默认视为可信任的,而远程代码则被看作是不受信的。对于授信的本地代码,可以访问一切本地资源。而对于非授信的远程代码在早期的Java实现中,安全依赖于沙箱 (Sandbox) 机制。如下图所示
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JDK1.0安全模型

但如此严格的安全机制也给程序的功能扩展带来障碍,比如当用户希望远程代码访问本地系统的文件时候,就无法实现。因此在后续的 Java1.1 版本中,针对安全机制做了改进,增加了安全策略,允许用户指定代码对本地资源的访问权限。如下图所示
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JDK1.1安全模型

在 Java1.2 版本中,再次改进了安全机制,增加了代码签名。不论本地代码或是远程代码,都会按照用户的安全策略设定,由类加载器加载到虚拟机中权限不同的运行空间,来实现差异化的代码执行权限控制。如下图所示
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JDK1.2安全模型

当前最新的安全机制实现,则引入了域 (Domain) 的概念。虚拟机会把所有代码加载到不同的系统域和应用域,系统域部分专门负责与关键资源进行交互,而各个应用域部分则通过系统域的部分代理来对各种需要的资源进行访问。虚拟机中不同的受保护域 (Protected Domain),对应不一样的权限 (Permission)。存在于不同域中的类文件就具有了当前域的全部权限,如下图所示
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最新的安全模型

以上提到的都是基本的 Java 安全模型概念,在应用开发中还有一些关于安全的复杂用法,其中最常用到的 API 就是 doPrivileged。doPrivileged 方法能够使一段受信任代码获得更大的权限,甚至比调用它的应用程序还要多,可做到临时访问更多的资源。有时候这是非常必要的,可以应付一些特殊的应用场景。例如,应用程序可能无法直接访问某些系统资源,但这样的应用程序必须得到这些资源才能够完成功能。

posted @ 2020-03-12 21:28  不怎么nice  阅读(402)  评论(0编辑  收藏