企業內部網中使用Policy檔案來設定Java的安全性原則

眾所周知，Java語言具有完善的安全 架構，從程式設計語言，編譯器、解釋程式到Java虛擬機器，都能確保Java系統不被無效的代碼或敵對的編譯器暗中破壞，基本上，它們保證了Java代碼按預 定的規則運作。但是，當我們需要逾越這些限制時，例如，讀寫檔案，監聽和讀寫Socket，退出Java系統等，就必須使用數位簽章或安全性原則檔案 （*.Policy）。 

---- 在企業內部網中，本文提出了使用安全性原則檔案來設定java程式許可權的一種簡單的方法。由於企業內部網中各台電腦的位置、用途和安全性明確，更適於使用 安全性原則檔案來設定java的許可權，軟體的安裝、設定、升級和遷移都非常的方便，並且，還可以和數位簽章配合使用，更重要的是，可以細分每個java程式 的許可權，使用起來靈活方便。 

一. Java中安全性原則的概念 
---- Java應用程式環境的安全性原則，詳細說明了對於不同的代碼所擁有的不同資源的許可，它由一個Policy對象來表達。為了讓applet（或者運行在 SecurityManager下的一個應用程式）能夠執行受保護的行為，例如讀寫檔案，applet（或Java應用程式）必須獲得那項操作的許可,安 全策略檔案就是用來實現這些許可。 
---- Policy對象可能有多個實體，雖然任何時候只能有一個起作用。當前安裝的Policy對象，在程式中可以通過調用getPolicy方法得到，也可以 通過調用setPolicy方法改變。Policy對象評估整個策略，返回一個適當的Permissions對象，詳細說明那些代碼可以訪問那些資源。 

---- 策略檔案可以儲存在無格式的ASCII檔案，或Policy類的二進位檔案，或資料庫中。本文僅討論無格式的ASCII檔案的形式。 

二. Policy檔案的格式 
---- 為了能夠更好地理解下面的內容，建議在閱讀時參照/jdk1.2/jre/lib/security/java.policy檔案和/jdk1.2/jre/lib/security/java.security檔案的內容。 
---- 1． Policy檔案的文法格式與說明 

---- 一個Policy檔案實質上是一個記錄列表，它可能含有一個“keystore”記錄，以及含有零個或多個“grant”記錄。其格式如下： 

keystore "some_keystore_url", 
"keystore_type";

grant [SignedBy "signer_names"] 
[, CodeBase "URL"] {
Permission permission_class_name 
[ "target_name" ] 
[, "action"] [, SignedBy "signer_names"];
Permission ...
};

---- 1.1"keystore"記錄 
---- 一個keystore是一個私人密鑰（private keys）資料庫和相應的數位簽章，例如X.509認證。Policy檔案中可能只有一條keystore記錄（也可能不含有該記錄），它可以出現在檔案 中grant記錄以外的任何地方。Policy設定檔中指定的keystores用於尋找grant記錄中指定的、簽名者的公用密鑰（public keys），如果任何grant記錄指定簽名者（signer_names），那麼，keystore記錄必須出現在policy設定檔中。 

---- "some_keystore_url"是指keystore的URL位置，"keystore_type"是指keystore的類型。第二個選項是可 選項，如果沒有指定，該類型則假定由安全屬性檔案（java.security）中的"keystore.type"屬性來確定。keystore類型定 義了keystore資訊的儲存和資料格式，用於保護keystore中的私人密鑰和keystore完整性的演算法。Sun Microsystems支援的預設類型為“JKS”。 

---- 1.2"grant"記錄 

---- 在Policy檔案中的每一個grant記錄含有一個CodeSource（一個指定的代碼）及其permission(許可)。 

---- Policy檔案中的每一條grant記錄遵循下面的格式，以保留字“grant”開頭，表示一條新的記錄的開始，“Permission”是另一個保留 字，在記錄中用來標記一個新的許可的開始。每一個grant記錄授予一個指定的代碼（CodeBase）一套許可（Permissions）。 

---- permission_class_name必須是一個合格並存在的類名，例如java.io.FilePermission，不能使用縮寫（例如，FilePermission）。 

---- target_name用來指定目標類的位置，action用於指定目標類擁有的許可權。 

---- target_name可以直接指定類名（可以是絕對或相對路徑），目錄名，也可以是下面的萬用字元： 

directory/* 目錄下的所有檔案
*目前的目錄的所有檔案
directory/-目錄下的所有檔案，包括子目錄
- 目前的目錄下的所有檔案，包括子目錄
《ALL FILES》檔案系統中的所有檔案
對於java.io.FilePermission，action可以是：
read, write, delete和execute。
對於java.net.SocketPermission，action可以是：
listen，accept，connect，read，write。

---- 1.3 Policy檔案中的屬性擴充（Property Expansion） 
---- 屬性擴充與shell中使用的變數擴充類似，它的格式為： 

"${some.property}"
實際使用的例子為：
permission java.io.FilePermission 
"${user.home}", "read";
"${user.home}"的值為"d:/Project"，
因此，下面的語句和上面的語句是一樣的：
permission java.io.FilePermission "
d:/Project ", "read";

三. 執行個體 
---- 當初始化Policy時，首先裝載系統Policy，然後再增加使用者Policy，如果兩者都不存在，則使用預設的Policy，即原始的沙箱模型。 
---- 系統Policy檔案的預設位置為： 

{java.home}/lib/security/java.policy (Solaris)
{java.home}/lib/security/java.policy (Windows)
使用者Policy檔案的預設位置為：
{user.home}/.java.policy (Solaris)
{user.home}/.java.policy (Windows)

---- 其實，在實際使用中，我們可能不會象上面介紹的那麼複雜，特別是在不使用數位簽章時。這時，我們完全可以借鑒JDK 1.2提供給我們的現成的/jdk1.2/jre/lib/security/java.policy檔案，根據我們的需要作相應的修改，本文就針對不使 用數位簽章情況詳細說明安全性原則檔案的用法。 
---- 下面，是一個完整的在Windows 95/98/NT下使用的.java.policy檔案。在檔案中，分別使用注釋的形式說明了每個“permission”記錄的用途。 

// For LanServerTalk.java and LanClientTalk.java

grant { 
//對系統和使用者目錄“讀”的許可權
permission java.util.PropertyPermission
"user.dir", "read";
permission java.util.PropertyPermission 
"user.home", "read";
permission java.util.PropertyPermission 
"java.home", "read";
permission java.util.PropertyPermission 
"java.class.path", "read";
permission java.util.PropertyPermission 
"user.name", "read"; 

//對線程和線程組的操作許可權
permission java.lang.RuntimePermission
"modifyThread";
permission java.lang.RuntimePermission
"modifyThreadGroup";

//操作Socket連接埠的各種許可權
permission java.net.SocketPermission
"-", "listen";
permission java.net.SocketPermission
"-", "accept";
permission java.net.SocketPermission 
"-", "connect";
permission java.net.SocketPermission "-", "read";
permission java.net.SocketPermission "-", "write";

//讀寫檔案的許可權
permission java.io.FilePermission "-", "read";
permission java.io.FilePermission "-", "write";

//退出系統的許可權，例如System.exit(0)
permission java.lang.RuntimePermission "exitVM";
};

四. java.policy檔案的使用 
---- 對於windows 95/98/NT，使用.java.policy檔案的方法主要有下面兩種。 
---- 1． 使用預設目錄 

---- 我們可以簡單地將編輯好的.java.policy檔案拷貝到windows 95/98/NT的HOME目錄，這時，所有的applet(或Java應用程式)可能都擁有某些相同的許可權，使用起來簡單，但不靈活（例如：對於 java.io.FilePermission ，其目標類的target_name必須使用絕對路徑），如果不是在企業內部網中使用，還可能存在一定安全隱患。 

---- 2． 在命令列中指定 

---- 在命令列，如果我們希望傳遞一個Policy檔案給appletviewer，還可以使用"-J-Djava.security.policy"參數來指定policy的位置： 

appletviewer -J-Djava.security.
policy=pURL myApplet

---- pURL為Policy檔案的位置。下面，是一個實際的例子，以目前的目錄的.java.policy檔案所指定的安全性原則運行目前的目錄的LanServerTalk.html（檔案中裝載並運行LanServerTalk.java）： 
appletviewer -J-Djava.security.policy
=.java.policy LanServerTalk.html 

---- 這種方法使用靈活，特別是作為一個軟體包在企業內部網中發布時，安裝、設定和遷移軟體，基本無須修改Policy檔案的內容，使用起來相當簡單，而且，安全許可的範圍控制較精細。