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Java安全体系结构研究 A Brief of SecurityArchitectureofJava 蒋曹清 JIANGCao-qing (广西财经学院计算机与信息管理系,广西南宁 530003) (DepartmentofComputerand InformationManagement,GuangxiUniversity ofFinancialandE- conomics,Nanning,Guangxi,530003,China) 摘要:全面介绍Java 安全体系结构的组成部分,并以一个实例来说明Java 安全体系结构中各 个组成部分为 Java程序提供的安全性。 关键词:Java 安全 体系结构 Java 虚拟机 中图法分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号: 1002-7378(2006)04-0246-04 Abstract:Thesecurity architectureandcomponentsofJavaarediscussedusing an instance. Keywords:Java, security,architecture,Javavirtualmachine 随着Intranet 和Internet 中分布式应用的日益 增多,计算机网络安全问题已经引起大家的高度关 注,因此分布式应用必须解决安全问题。Java 是目 前流行的网络编程语言,由于其平台无关性,目前在 金融机构、电子商务软件、网络数据库应用和其它关 键应用程序的部件中都得到了普遍应用,Java 已成 为分布式应用编程的最佳工具[1]。随着越来越多复 杂的分布式应用的成功实现,安全问题变得特别重 要。本文全面介绍Java 安全体系结构的组成部分, 并以一个实例来说明Java 安全体系结构中各组成 部分为Java 程序提供的安全性。 1 Java 体系结构 Java采用了一个扩展的内置安全模型—— “沙 箱”,解决由Java 运行环境中可能存在的安全问题。 它的核心思想是:本地环境中的代码能够访问系统 中的关键资源(如文件系统等),而从远程下载的程 序则只能访问沙箱模型内的有限资源。Java 1.0 提 供了一个专用的运行Java 程序的沙箱。沙箱内可做 任何事情,但超出此边界就不能有任何操作。Java 1. 1采用的安全模型是信任模型,用户可以有选择 地授权给远程代码,如果远程某地资源可以被信任, 那么带有此地签名的代码将可以访问本地的系统资 源,其它不被信任的代码仍受限在沙箱内。Java2 采 用了域管理模型,无论是本地代码或远程代码,都可 以通过配置来设定可访问的资源,从而更好的支持 企业级应用[2,3]。 Java 沙箱安全模型是Java 安全体系核心部分, Java 沙箱安全模型包括Java 虚拟机安全性和安全 管理器及JavaAPI[4,5]。除此以外,Java 的安全体系 (如图1)还包含在Java 语言中提供一系列安全工具 及服务,以便于企业级应用的安全性的实施。 1.1 Java 虚拟机的安全性 Java 虚拟机为Java 分布式应用提供了一个安 全稳定的Java平台,使得Java 分布式程序可以安全 地运行。Java 虚拟机的安全性由Java 语言自身、字 节码校验器、类装载器具备的安全性来体现。 1. 1. 1 内置的安全性 Java 是一种基于语言的安全模式,是内置于Ja- va 虚拟机中的安全特性。这些安全性是通过编译器 的编译来实现,即编译成功则说明达到了语言层安 全性。语言层的安全性是Java 安全最基本的要素, 它包括以下几个方面。(1)安全的类型转换。Java 是 一种强类型语言,也就是说变量在编译时和运行时 的类型是一致的。这也意味着类型转变在编译和运 行时都得检查是否合法,从而防止恶意代码逃避权 限控制。在Java 中,不能通过指针进行任意的类型 转换,运行时系统对对象的处理要进行类型相容性 捡查,以防止不安全的转换。(2)不支持指针类型。 Java程序不能定义它们自己的内存指针或直接防问 物理内存,这阻止了程序访问和修改安全系统的关 键部分。类内方法和实例化的变量都是通过符号名 来引用。