沙箱安全机制与Native

一、沙箱安全机制

Java安全模型的核心就是Java沙箱(sandbox) ,
什么是沙箱? 沙箱是一个限制程序运行的环境。沙箱机制就是将Java代码限定在虚拟机(JVM)特定的运行范围中，并且严格限制代码对本地系统资源访问，通过这样的措施来保证对代码的有效隔离，防止对本地系统造成破坏。
沙箱主要限制系统资源访问，那系统资源包括什么? CPU、内存、文件系统、网络。不同级别的沙箱对这些资源访问的限制也可以不一样。
所有的Java程序运行都可以指定沙箱，可以定制安全策略。

Java安全模型核心
沙箱：限制程序的运行时环境
域Domain概念
将java代码限定在虚拟机特定的运行范围内，严格限制代码对本地系统资源的访问，这样措施保证对代码的有效隔离，防止对本地系统的破坏

组成沙箱的基本组件

字节码校验器(bytecode verifier)
:确保Java类文件遵循Java语言规范。这样可以帮助Java程序实现内存保护。但并不是所有的类文件都会经过字节码校验，比如核心类。
类裝载器(class loader) :其中类装载器在3个方面对Java沙箱起作用

它防止恶意代码去干涉善意的代码;

它守护了被信任的类库边界;
它将代码归入保护域,确定了代码可以进行哪些操作。

虚拟机为不同的类加载器载入的类提供不同的命名空间，命名空间由一系列唯一的名称组成，每一个被装载的类将有一个名字，这个命名空间是由Java虚拟机为每一个类装载器维护的，它们互相之间甚至不可见。
类装载器采用的机制是双亲委派模式。
1.从最内层JVM自带类加载器开始加载,外层恶意同名类得不到加载从而无法使用;
2.由于严格通过包来区分了访问域,外层恶意的类通过内置代码也无法获得权限访问到内层类，破坏代码就自然无法生效。

存取控制器(access controller):存取控制器可以控制核心API对操作系统的存取权限，而这个控制的策略设定,可以由用户指定。
安全管理器(security manager) : 是核心API和操作系统之间的主要接口。实现权限控制，比存取控制器优先级高。
安全软件包(security package) :
java.security下的类和扩展包下的类，允许用户为自己的应用增加新的安全特性，包括:
安全提供者
消息摘要
数字签名
加密
鉴别

二、Native

调用底层c，c++语言库
native -> jni -> 本地方法接口 -> 本地方法库
本地方法栈
一般用的不多，硬件开发用的多
native :凡是带了native关键字的，说明java的作用范围达不到了，回去调用底层c语言的库!
会进入本地方法栈
调用本地方法本地接口 JNI (Java Native Interface)
JNI作用:开拓Java的使用，融合不同的编程语言为Java所用!最初: C、C++
Java诞生的时候C、C++横行，想要立足，必须要有调用C、C++的程序
它在内存区域中专门开辟了一块标记区域: Native Method Stack，登记native方法
在最终执行的时候，加载本地方法库中的方法通过JNI
例如：Java程序驱动打印机，管理系统，掌握即可，在企业级应用比较少
private native void start0();
//调用其他接口:Socket. . WebService~. .http~

在这里插入图片描述
Thread类的start方法如下：

public synchronized void start() {
    
    
        /**
         * This method is not invoked for the main method thread or "system"
         * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added
         * to this method in the future may have to also be added to the VM.
         *
         * A zero status value corresponds to state "NEW".
         */
        if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();

        /* Notify the group that this thread is about to be started
         * so that it can be added to the group's list of threads
         * and the group's unstarted count can be decremented. */
        group.add(this);

        boolean started = false;
        try {
    
    
            start0();
            started = true;
        } finally {
    
    
            try {
    
    
                if (!started) {
    
    
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) {
    
    
                /* do nothing. If start0 threw a Throwable then
                  it will be passed up the call stack */
            }
        }
    }

    private native void start0();

Thread类中竟然有一个只有声明没有实现的方法，并使用native关键字。用native表示，也此方法是系统级（底层操作系统或第三方C语言）的，而不是语言级的，java并不能对其进行操作。native方法装载在native method stack中。
在这里插入图片描述