Как создать песочницу Java?

Я хочу сделать мое приложение для запуска кода других людей, он же плагины. Однако, какие варианты я должен сделать это безопасным, чтобы они не писали вредоносный код. Как я могу контролировать то, что они могут или не могут делать?

я наткнулся на то, что JVM имеет функцию "встроенная песочница" - что это такое, и это единственный способ? Есть ли сторонние библиотеки Java для песочницы?

какие у меня есть варианты? Ссылки на руководства и примеры приветствуются!

6 ответов


вы ищете безопасность. Вы можете ограничить разрешения приложения, указав политика.


  • определение и регистрация собственного менеджера безопасности позволит вам ограничить то, что делает код-см. документацию oracle для SecurityManager.

  • кроме того, считают создание отдельного механизма для загрузки кода-т. е. вы можете написать или создать экземпляр другого Classloader для загрузки кода из специального места. У вас может быть Соглашение для загрузки кода - например, из специального каталог или из специально отформатированного zip-файла (как WAR-файлы и JAR-файлы). Если вы пишете classloader, это ставит вас в положение необходимости выполнять работу, чтобы загрузить код. Это означает, что если вы видите что-то (или какую-то зависимость), которую хотите отклонить, вы можете просто не загрузить код. http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/lang/ClassLoader.html


посмотреть проект Java-sandbox что позволяет легко создавать очень гибкие песочницы для запуска ненадежного кода.


для приложения AWT / Swing вам нужно использовать нестандартные AppContext класс, который может измениться в любой момент. Таким образом, чтобы быть эффективным, вам нужно будет запустить другой процесс для запуска плагина и иметь дело с коммуникацией между ними (немного похоже на Chrome). Процесс плагина будет нуждаться в SecurityManager и ClassLoader чтобы изолировать код плагина и применить соответствующий ProtectionDomain для подключаемых классов.


вот как проблема может быть решена с помощью SecurityManager:

https://svn.code.sf.net/p/loggifier/code/trunk/de.unkrig.commons.lang/src/de/unkrig/commons/lang/security/Sandbox.java

package de.unkrig.commons.lang.security;

import java.security.AccessControlContext;
import java.security.Permission;
import java.security.Permissions;
import java.security.ProtectionDomain;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;

import de.unkrig.commons.nullanalysis.Nullable;

/**
 * This class establishes a security manager that confines the permissions for code executed through specific classes,
 * which may be specified by class, class name and/or class loader.
 * <p>
 * To 'execute through a class' means that the execution stack includes the class. E.g., if a method of class {@code A}
 * invokes a method of class {@code B}, which then invokes a method of class {@code C}, and all three classes were
 * previously {@link #confine(Class, Permissions) confined}, then for all actions that are executed by class {@code C}
 * the <i>intersection</i> of the three {@link Permissions} apply.
 * <p>
 * Once the permissions for a class, class name or class loader are confined, they cannot be changed; this prevents any
 * attempts (e.g. of the confined class itself) to release the confinement.
 * <p>
 * Code example:
 * <pre>
 *  Runnable unprivileged = new Runnable() {
 *      public void run() {
 *          System.getProperty("user.dir");
 *      }
 *  };
 *
 *  // Run without confinement.
 *  unprivileged.run(); // Works fine.
 *
 *  // Set the most strict permissions.
 *  Sandbox.confine(unprivileged.getClass(), new Permissions());
 *  unprivileged.run(); // Throws a SecurityException.
 *
 *  // Attempt to change the permissions.
 *  {
 *      Permissions permissions = new Permissions();
 *      permissions.add(new AllPermission());
 *      Sandbox.confine(unprivileged.getClass(), permissions); // Throws a SecurityException.
 *  }
 *  unprivileged.run();
 * </pre>
 */
public final
class Sandbox {

    private Sandbox() {}

    private static final Map<Class<?>, AccessControlContext>
    CHECKED_CLASSES = Collections.synchronizedMap(new WeakHashMap<Class<?>, AccessControlContext>());

    private static final Map<String, AccessControlContext>
    CHECKED_CLASS_NAMES = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, AccessControlContext>());

    private static final Map<ClassLoader, AccessControlContext>
    CHECKED_CLASS_LOADERS = Collections.synchronizedMap(new WeakHashMap<ClassLoader, AccessControlContext>());

    static {

        // Install our custom security manager.
        if (System.getSecurityManager() != null) {
            throw new ExceptionInInitializerError("There's already a security manager set");
        }
        System.setSecurityManager(new SecurityManager() {

            @Override public void
            checkPermission(@Nullable Permission perm) {
                assert perm != null;

                for (Class<?> clasS : this.getClassContext()) {

                    // Check if an ACC was set for the class.
                    {
                        AccessControlContext acc = Sandbox.CHECKED_CLASSES.get(clasS);
                        if (acc != null) acc.checkPermission(perm);
                    }

                    // Check if an ACC was set for the class name.
                    {
                        AccessControlContext acc = Sandbox.CHECKED_CLASS_NAMES.get(clasS.getName());
                        if (acc != null) acc.checkPermission(perm);
                    }

                    // Check if an ACC was set for the class loader.
                    {
                        AccessControlContext acc = Sandbox.CHECKED_CLASS_LOADERS.get(clasS.getClassLoader());
                        if (acc != null) acc.checkPermission(perm);
                    }
                }
            }
        });
    }

    // --------------------------

    /**
     * All future actions that are executed through the given {@code clasS} will be checked against the given {@code
     * accessControlContext}.
     *
     * @throws SecurityException Permissions are already confined for the {@code clasS}
     */
    public static void
    confine(Class<?> clasS, AccessControlContext accessControlContext) {

        if (Sandbox.CHECKED_CLASSES.containsKey(clasS)) {
            throw new SecurityException("Attempt to change the access control context for '" + clasS + "'");
        }

        Sandbox.CHECKED_CLASSES.put(clasS, accessControlContext);
    }

    /**
     * All future actions that are executed through the given {@code clasS} will be checked against the given {@code
     * protectionDomain}.
     *
     * @throws SecurityException Permissions are already confined for the {@code clasS}
     */
    public static void
    confine(Class<?> clasS, ProtectionDomain protectionDomain) {
        Sandbox.confine(
            clasS,
            new AccessControlContext(new ProtectionDomain[] { protectionDomain })
        );
    }

    /**
     * All future actions that are executed through the given {@code clasS} will be checked against the given {@code
     * permissions}.
     *
     * @throws SecurityException Permissions are already confined for the {@code clasS}
     */
    public static void
    confine(Class<?> clasS, Permissions permissions) {
        Sandbox.confine(clasS, new ProtectionDomain(null, permissions));
    }

    // Code for 'CHECKED_CLASS_NAMES' and 'CHECKED_CLASS_LOADERS' omitted here.

}

обсуждение этого вопроса вдохновило меня на запуск собственного проекта песочницы.

https://github.com/Black-Mantha/sandbox

в нем я столкнулся с важным вопросом безопасности: "как вы позволяете коду за пределами песочницы обходить SecurityManager?"

я помещаю код песочницы в свою собственную ThreadGroup и всегда предоставляю разрешение, когда вне этой группы. Если вам все равно нужно запустить привилегированный код в этой группе (в обратном вызове, например), вы можете использовать ThreadLocal, чтобы установить флаг только для этого потока. Загрузчик классов предотвратит доступ песочницы к ThreadLocal. Кроме того, если вы это сделаете, вам нужно запретить использование финализаторов, так как они работают в выделенном потоке вне ThreadGroup.