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注入式Inject攻击是一类非常常见的攻击方式其基本特征是程序允许攻击者将不可信的动态内容注入到程序中并将其执行这就可能完全改变最初预计的执行过程产生恶意效果。下面是几种主要的注入式攻击途径原则上提供动态执行能力的语言特性都需要提防发生注入攻击的可能。 首先就是最常见的 SQL 注入攻击。一个典型的场景就是 Web 系统的用户登录功能根据用户输入的用户名和密码我们需要去后端数据库核实 信息。假设应用逻辑是后端程序利用界面输入动态生成类似下面的 SQL然后让 JDBC 执行。
Select * from use_info where username “input_usr_name” and password “input_pwd”
input_pwd “ or “””
Select * from use_info where username “input_usr_name” and password “” or “” “”
Java安全机制
谈到 Java 应用安全主要涉及哪些安全机制到底什么是安全漏洞对于前面提到的 SQL 注入等典型攻击我们在开发中怎么避免
第一运行时安全机制。可以简单认为就是限制 Java 运行时的行为不要做越权或者不靠谱的事情具体来看在类加载过程中进行字节码验证以防止不合规的代码影响 JVM 运行或者载入其他恶意代码。类加载器本身也可以对代码之间进行隔离例如应用无法获取启动类加载器Bootstrap Class-Loader对象实例不同的类加载器也可以起到容器的作用隔离模块之间不必要的可见性等。 目前Java Applet、RMI 等特性已经或逐渐退出历史舞台类加载等机制总体上反倒在不断简化。利用 SecurityManger 机制和相关的组件限制代码的运行时行为能力其中你可以定制 policy 文件和各种粒度的权限定义限制代码的作用域和权限例如对文件系统的操作权限或者监听某个网络端口的权限等。 我画了一个简单的示意图对运行时安全的不同层次进行了整理。 第二Java 提供的安全框架 API这是构建安全通信等应用的基础。例如加密、解密 API。授权、鉴权 API。 安全通信相关的类库比如基本 HTTPS 通信协议相关标准实现如TLS 1.3或者附属的类似证书撤销状态判断OSCP等协议实现。注意这一部分 API 内部实现是和厂商相关的不同 JDK 厂商往往会定制自己的加密算法实现。
第三 就是 JDK 集成的各种安全工具例如keytool这是个强大的工具可以管理安全场景中不可或缺的秘钥、证书等并且可以管理 Java 程序使用的 keystore 文件。jarsigner用于对 jar 文件进行签名或者验证。
如何写出安全的 Java 代码 这个问题可能有点宽泛我们可以用特定类型的安全风险为例如拒绝服务DoS攻击分析 Java 开发者需要重点考虑的点。DoS 是一种常见的网络攻击有人也称其为“洪水攻击”。 最常见的表现是利用大量机器发送请求将目标网站的带宽或者其他资源耗尽导致其无法响应正常用户的请求。我认为从 Java 语言的角度更加需要重视的是程序级别的攻击也就是利用 Java、JVM 或应用程序的瑕疵进行低成本的 DoS 攻击这也是想要写出安全的 Java 代码所必须考虑的。 例如如果使用的是早期的 JDK 和 Applet 等技术攻击者构建合法但恶劣的程序就相对容易例如将其线程优先级设置为最高做一些看起来无害但空耗资源的事情。幸运的是类似技术已经逐步退出历史舞台在 JDK 9 以后相关模块就已经被移除。 哈希碰撞攻击就是个典型的例子对方可以轻易消耗系统有限的 CPU 和线程资源。从这个角度思考类似加密、解密、图形处理等计算密集型任务都要防范被恶意滥用以免攻击者通过直接调用或者间接触发方式消耗系统资源。 利用 Java 构建类似上传文件或者其他接受输入的服务需要对消耗系统内存或存储的上限有所控制因为我们不能将系统安全依赖于用户的合理使用。 其中特别注意的是涉及解压缩功能时就需要防范Zip bomb等特定攻击。 另外Java 程序中需要明确释放的资源有很多种比如文件描述符、数据库连接甚至是再入锁任何情况下都应该保证资源释放成功否则即使平时能够正常运行也可能被攻击者利用而耗尽某类资源这也算是可能的 DoS 攻击来源。 所以可以看出实现安全的 Java 代码需要从功能设计到实现细节都充分考虑可能的安全影响。
