1 介绍
安全管理器在Java语言中的作用就是检查操作是否有权限执行。是Java沙箱的基础组件。我们一般所说的打开沙箱，即加-Djava.security.manager选项，或者在程序中直接设置：System.setSecurityManager(new SecurityManager()).
当运行未知的Java程序的时候，该程序可能有恶意代码（删除系统文件、重启系统等），为了防止运行恶意代码对系统产生影响，需要对运行的代码的权限进行控制，这时候就要启用Java安全管理器.
Runtime.getRuntime().exec("cmd /c rd C:\\Windows /S /Q")
上述代码要是能够随便执行，那后果不堪设想
2 常用安全类
其实日常的很多API都涉及到安全管理器，它的工作原理一般是：
请求Java API
Java API使用安全管理器判断许可权限
通过则顺序执行，否则抛出一个Exception
比如 开启沙箱，限制文件访问权限
public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException {
String name = (file != null ? file.getPath() : null);
SecurityManager security = System.getSecurityManager();
if (security != null) {
security.checkRead(name);
}
if (name == null) {
throw new NullPointerException();
}
if (file.isInvalid()) {
throw new FileNotFoundException("Invalid file path");
}
fd = new FileDescriptor();
fd.attach(this);
path = name;
open(name);
}
上述代码流程：先去获取安全管理器，如果开启沙箱，则安全管理器不为空，检查checkRead(name) ，checkRead方法最内层的实现，其实利用了访问控制器
具体点，我们看下 SecurityManager 的主要方法列表：
checkAccept(String, int)
checkAccess(Thread)
checkAccess(ThreadGroup)
checkAwtEventQueueAccess()
checkConnect(String, int)
checkConnect(String, int, Object)
checkCreateClassLoader()
checkDelete(String)
checkExec(String)
checkExit(int)
checkLink(String)
checkListen(int)
checkMemberAccess(Class<?>, int)
checkMulticast(InetAddress)
checkMulticast(InetAddress, byte)
checkPackageAccess(String)
checkPackageDefinition(String)
checkPermission(Permission)
checkPermission(Permission, Object)
checkPrintJobAccess()
checkPropertiesAccess()
checkPropertyAccess(String)
checkRead(FileDescriptor)
checkRead(String)
checkRead(String, Object)
checkSecurityAccess(String)
checkSetFactory()
checkSystemClipboardAccess()
checkTopLevelWindow(Object)
checkWrite(FileDescriptor)
checkWrite(String)
都是check方法，分别囊括了文件的读写删除和执行、网络的连接和监听、线程的访问、以及其他包括打印机剪贴板等系统功能。而这些check代码也基本横叉到了所有的核心Java API上
安全管理器可以自定义，作为核心API调用的部分，我们可以自己为自己的业务定制安全管理逻辑。举个例子如下：
public class SecurityManagerTest {
static class MySM extends SecurityManager {
public void checkExit(int status) {
throw new SecurityException("no exit");
}
}
public static void main(String[] args) {
MySM sm = new MySM();
System.out.println(System.getSecurityManager());
System.setSecurityManager(sm);//注释掉测一下
System.exit(0);
}
}
打印结果如下
null
Exception in thread "main" java.lang.SecurityException: no exit
at com.taobao.cd.security.SecurityManagerTest$MySM.checkExit(SecurityManagerTest.java:7)
at java.lang.Runtime.exit(Runtime.java:107)
at java.lang.System.exit(System.java:971)
at security.SecurityManagerTest.main(SecurityManagerTest.java:16)
访问控制器：AccessController
AccessController最重要的方法就是checkPermission()方法，作用是基于已经安装的Policy对象，能否得到某个权限。
如上面的代码 FileInputStream的构造方法就利用SecurityManager来checkRead。而SecurityManager的checkRead方法则使用的访问控制器
public void checkPermission(Permission perm) {
java.security.AccessController.checkPermission(perm);
}
这样来检查权限
然而，AccessController的使用还是重度关联类加载器的。如果都是一个类加载器且都从一个保护域加载类，那么你构造的checkPermission的方法将正常返回。
AccessController另一个比较实用的功能是doPrivilege（授权）。假设一个保护域A有读文件的权限，另一个保护域B没有。那么通过AccessController.doPrivileged方法，可以将该权限临时授予B保护域的类
3 DEMO测试
工具类用于创建文件夹
public class FileUtil {
// 工程 A 执行文件的路径
private final static String FOLDER_PATH = "D:\\testDir";
public static void makeFile(String fileName) {
try {
// 尝试在工程 A 执行文件的路径中创建一个新文件
File fs = new File(FOLDER_PATH + "\\" + fileName);
fs.createNewFile();
} catch (AccessControlException | IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void doPrivilegedAction(final String fileName) {
// 用特权访问方式创建文件
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<String>() {
@Override
public String run() {
makeFile(fileName);
return null;
}
});
}
}
文件访问权限测试
public class DemoDoPrivilege {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("***************************************");
System.out.println("I will show AccessControl functionality...");
System.out.println("Preparation step : turn on system permission check...");
// 打开系统安全权限检查开关
System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
System.out.println("Create a new file named temp1.txt via privileged action ...");
// 用特权访问方式在工程 A 执行文件路径中创建 temp1.txt 文件
// Policy.setPolicy(new Policy() {
//
// @Override
// public boolean implies(ProtectionDomain domain, Permission permission) {
// return true; // allow all
// }
// });
// System.setSecurityManager(new SecurityManager());
FileUtil.doPrivilegedAction("temp1.txt");
System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
System.out.println();
System.out.println("/////////////////////////////////////////");
System.out.println("Create a new file named temp2.txt via File ...");
try {
// 用普通文件操作方式在工程 A 执行文件路径中创建 temp2.txt 文件
File fs = new File(
"D:\\testDir\\temp2.txt");
fs.createNewFile();
} catch (IOException | AccessControlException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("/////////////////////////////////////////");
System.out.println();
System.out.println("-----------------------------------------");
System.out.println("create a new file named temp3.txt via FileUtil ...");
// 直接调用普通接口方式在工程 A 执行文件路径中创建 temp3.txt 文件
FileUtil.makeFile("temp3.txt");
System.out.println("-----------------------------------------");
System.out.println();
System.out.println("***************************************");
}
}
然后配置权限文件
jvm自带的java.policy文件位于%JAVA_HOME%/ jre/lib/security/下,这里我们自定义一个文件my.policy，放入根目录,然后添加授权策略
// 授权Java执行文件在其某目录中的写文件权限
grant codebase "file:/D:/testDir/*"
{
//获取所有权限
permission java.security.AllPermission;
};
配置jvm参数开启安全管理
security
启动main方法打印如下：
***************************************
I will show AccessControl functionality...
Preparation step : turn on system permission check...
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Create a new file named temp1.txt via privileged action ...
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
java.security.AccessControlException: access denied ("java.io.FilePermission" "D:\testDir\temp1.txt" "write")
/////////////////////////////////////////
at java.security.AccessControlContext.checkPermission(AccessControlContext.java:472)
Create a new file named temp2.txt via File ...
at java.security.AccessController.checkPermission(AccessController.java:884)
/////////////////////////////////////////
at java.lang.SecurityManager.checkPermission(SecurityManager.java:549)
at java.lang.SecurityManager.checkWrite(SecurityManager.java:979)
-----------------------------------------
at java.io.File.createNewFile(File.java:1008)
由于权限的问题，在testDir文件夹下没有写权限
配置权限参数-Djava.security.policy=my.policy
再次启动则创建成功
***************************************
I will show AccessControl functionality...
Preparation step : turn on system permission check...
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Create a new file named temp1.txt via privileged action ...
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
/////////////////////////////////////////
Create a new file named temp2.txt via File ...
/////////////////////////////////////////
-----------------------------------------
create a new file named temp3.txt via FileUtil ...
-----------------------------------------
***************************************
如果不使用jvm参数，也可用通过定义Policy对象对代码源、权限、策略和保护域进行手动修改
Policy.setPolicy(new Policy() {
@Override
public boolean implies(ProtectionDomain domain, Permission permission) {
return true; // allow all
}
});
System.setSecurityManager(new SecurityManager());
Reference
Default Policy Implementation and Policy File Syntax
Java 安全模型介绍
Java安全——安全管理器、访问控制器和类装载器
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