Java安全:通过URLClassLoader加载的沙盒插件

问题摘要:如何修改下面的代码,使不受信任的动态加载的代码在安全沙箱中运行,而应用程序的其余部分保持不受限制?为什么URLClassLoader不能像它说的那样处理它呢?

编辑2:添加了更新的PluginSecurityManager。

我的应用程序有一个插件机制,其中第三方可以提供一个包含实现特定接口的类的JAR。使用URLClassLoader,我可以加载该类并实例化它,没有问题。因为代码可能是不可信的,所以我需要防止它行为不当。例如,我在一个单独的线程中运行插件代码,以便在它进入无限循环或花费太长时间时杀死它。但是,试图为他们设置一个安全沙箱,这样他们就不能进行网络连接或访问硬盘上的文件,这让我非常恼火。我的努力总是导致要么对插件没有影响(它与应用程序具有相同的权限),要么限制应用程序。我希望主应用程序代码能够做任何它想做的事情,但是插件代码要被锁定。

this question )我需要提供一个自定义的SecurityManager,但是当我尝试它时,我遇到了问题,因为JVM在JAR中懒加载类。所以我可以很好地实例化它,但是如果我对加载的对象调用一个方法,这个方法从同一个JAR中实例化另一个类,它就会爆炸,因为它被拒绝了从JAR中读取的权利。

理论上,我可以检查SecurityManager中的FilePermission,看看它是否试图从自己的JAR中加载。没关系,但是 the URLClassLoader documentation 他说:“默认情况下,加载的类只被授予访问创建URLClassLoader时指定的url的权限。”那么,为什么我甚至需要一个自定义的SecurityManager?URLClassLoader不应该处理这个问题吗?为什么不呢?

主应用程序(受信任)

package test.app;

import java.io.File;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

import test.api.Plugin;

public class PluginTest {
    public static void pluginTest(String pathToJar) {
        try {
            File file = new File(pathToJar);
            URL url = file.toURI().toURL();
            URLClassLoader cl = new URLClassLoader(new java.net.URL[] { url });
            Class<?> clazz = cl.loadClass("test.plugin.MyPlugin");
            final Plugin plugin = (Plugin) clazz.newInstance();
            PluginThread thread = new PluginThread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    plugin.go();
                }
            });
            thread.start();
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

Plugin.java语言

package test.api;

public interface Plugin {
    public void go();
}

package test.app;

public class PluginSecurityManager extends SecurityManager {
    private boolean _sandboxed;

    @Override
    public void checkPermission(Permission perm) {
        check(perm);
    } 

    @Override
    public void checkPermission(Permission perm, Object context) {
        check(perm);
    }

    private void check(Permission perm) {
        if (!_sandboxed) {
            return;
        }

        // I *could* check FilePermission here, but why doesn't
        // URLClassLoader handle it like it says it does?

        throw new SecurityException("Permission denied");
    }

    void enableSandbox() {
    _sandboxed = true;
    }

    void disableSandbox() {
        _sandboxed = false;
    }
}

PluginThread.java

package test.app;

class PluginThread extends Thread {
    PluginThread(Runnable target) {
        super(target);
    }

    @Override
    public void run() {
        SecurityManager old = System.getSecurityManager();
        PluginSecurityManager psm = new PluginSecurityManager();
        System.setSecurityManager(psm);
        psm.enableSandbox();
        super.run();
        psm.disableSandbox();
        System.setSecurityManager(old);
    }
}

插件JAR(不可信)

package test.plugin;

public MyPlugin implements Plugin {
    @Override
    public void go() {
        new AnotherClassInTheSamePlugin(); // ClassNotFoundException with a SecurityManager
        doSomethingDangerous(); // permitted without a SecurityManager
    }

    private void doSomethingDangerous() {
        // use your imagination
    }
}

更新:

这基本上解决了问题,但并没有回答我的另一个问题:为什么URLClassLoader不能像它所说的那样为我处理这个问题?我将把这个问题留一段时间,看有没有人能回答那个问题。如果是的话,那个人会得到被接受的答案。否则,我将把它授予Ani B,前提是URLClassLoader文档存在,并且他提出的定制SecurityManager的建议是正确的。

PluginThread必须在PluginSecurityManager上设置classSource属性,这是类文件的路径。PluginSecurityManager现在看起来像这样:

package test.app;

public class PluginSecurityManager extends SecurityManager {
    private String _classSource;

    @Override
    public void checkPermission(Permission perm) {
        check(perm);
    } 

    @Override
    public void checkPermission(Permission perm, Object context) {
        check(perm);
    }

    private void check(Permission perm) {
        if (_classSource == null) {
            // Not running plugin code
            return;
        }

        if (perm instanceof FilePermission) {
            // Is the request inside the class source?
            String path = perm.getName();
            boolean inClassSource = path.startsWith(_classSource);

            // Is the request for read-only access?
            boolean readOnly = "read".equals(perm.getActions());

            if (inClassSource && readOnly) {
                return;
            }
        }

        throw new SecurityException("Permission denied: " + perm);
    }

    void setClassSource(String classSource) {
    _classSource = classSource;
    }
}